双组分清漆涂装线改造设计方案的探讨

王 明，申 标，韩华全，杨泽旭 （奇瑞商用车（安徽）有限公司，安徽芜湖 241000）

0 引言

随着汽车市场竞争的日益激烈，高装饰性、高固体分清漆受到越来越多的汽车主机厂的青睐，其有着卓越的装饰性、耐候性、耐擦伤性等性能，尤其在免中涂工艺中，双组分清漆在膜厚、光泽、鲜映性等外观质量方面比单组分清漆有着更显著的优势。双组分清漆的配套设备、施工环境等与单组分清漆有着较大的差异。在某主机厂涂装中，为提高清漆性能，决定将单组分清漆切换成双组分清漆，下面主要从材料、性能、设备等方面对汽车用单组分清漆和双组分清漆进行了对比分析，对于输调漆系统方案设计、喷涂机器人改造设计方案、施工工艺，以及实现自动切换的施工运用方案进行探讨，最后结合改造的预期目标进行方案设计，选取符合自身需求的设计方案。

1 单组分清漆与双组分清漆对比

单组分清漆和双组分清漆在固体分含量、喷涂工艺、流挂极限方面有着较大的差异（表1），双组分清漆的施工参数比单组分清漆更好，也就意味着施工工艺和设备都会有很大的不同［1］。

表1 单组分清漆和双组分清漆工艺对比Table 1 The processes comparison between one-component varnish and two-component varnish

在双组分清漆设备和单组分清漆设备中，清漆循环系统是相同的，可以充分利用单组分清漆原有的清漆循环系统进行改造，如表2所示。

表2 单组分清漆与双组分清漆设备之间的差异Table 2 The equipment differences between one-component varnish and two-component varnish

2 输调漆系统方案设计

2.1 增加固化剂系统

增加固化剂系统，如固化剂罐、超声波液位计、循环泵、过滤器、稳压器、背压阀、过滤器、氮气保护、枪站调压器及其附属管路等。

2.2 增加人工喷涂枪站配比设备

增加人工喷涂枪站配比设备。其作用是将固化剂与清漆按照一定比例进行混合喷涂，还可以实现故障报警、自动清洗等功能。值得注意的是，人工喷涂枪站配比设备应为左右对称布局，预防输漆管路油漆压力不足和不均［2］。

2.3 固化剂输送系统的设计要求

固化剂与空气中的水蒸气接触会发生反应，产生絮凝现象，因此要求固化剂输送系统完全密封，并且采用氮气加压保护。

（1） 固化剂罐

固化剂罐要求完全密封，内部充氮气，罐体耐压标准3 MPa，运行时充入氮气并确保压力维持在0.005～0.02 MPa，罐体配有安全阀，如果压力超过0.07 MPa，则会自动泄压，同时配有超声波液位计、观察窗等。

（2） 固化剂输送泵

液压泵因涉及液压管路的改造，施工周期长，且施工期间设备需要停止运行，甚至液压站的动力不足等，因此，一般优先选用气动泵或电动泵。与此同时，固化剂输送泵应全密封泵，保证固化剂与外部空气完全隔离。

（3） 固化剂上料方式

为避免在固化剂上料泵吸料时与空气接触，应采用氮气保护，加料压力应小于0.05 MPa，避免压力超标造成油漆桶变形。

（4） 固化剂管路

固化剂管路分为主管循环与盲端管路两种，由于盲端管路在管路清洗和温度调控方面存在不足，所以一般采用主管循环方式。

（5） 温控设计

采用管中管加热方式，温度控制精度为±1 ℃。

3 喷涂机器人改造设计方案

喷涂机器人改造方案既可采用双组分混合装置2KS，又可以采用双组分旋杯形式，且两种方案各有优缺点［3］。喷涂机器人改造方案对比见表3。

表3 喷涂机器人改造设计方案对比Table 3 Comparison of spraying robot transformation design schemes

由表3可见，双组分旋杯形式在换色时间、换色损失、安装空间、管路要求等方面较2KS形式有更大的优势，但是在配比精度、投资等方面不如2KS混合装置，所以应根据不同需求进行选择。

4 自动切换

在多种车型混线生产中如何实现单组分清漆和双组分清漆自动切换，是生产线施工必须考虑的前提条件。这个需求可以通过开发一种切换程序，实现自由选取车型和对应的颜色实行单组分或双组分清漆喷涂。

5 施工工艺对比

单组分清漆和双组分清漆施工工艺对比见表4。

表4 单组分清漆与双组分清漆的施工工艺对比Table 4 Comparison of construction technologies between one-component varnish and two-component varnish

6 涂膜外观数据对比

以公司卡其白油漆为例，通过膜厚、光泽、橘皮、鲜映性等数据对双组分清漆与单组分清漆进行对比，结果见表5。

表5 单组分清漆与双组分清漆外观对比Table 5 The appearance comparison between one-component varnish and two-component varnish

由表5可见，双组分清漆较单组分清漆的膜厚更高，从目视效果来看，车身漆膜更加饱满、通透，目视效果更佳，具有较高的质感。

7 结语

改造方案的设计首先要考虑新工艺施工要求与原工艺的差别，如设备差异性，最后结合改造的预期目标进行方案设计，选取符合自身需求的设计方案。

双组分清漆和单组分清漆所用的原材料不同，双组分清漆具有优异的耐化学品性、耐擦伤性、耐候性以及物理机械性能，流平性和鲜映性好，涂膜柔韧性和硬度适中，且在目视效果、保色保光性方面表现尤为突出。正是由于双组分清漆的这些优势，使其成为对涂膜要求极高的应用领域的理想选择，随着人们对漆膜品质要求的日益提升和免中涂工艺的推广，双组分清漆在车身上应用的进程已得到了快速发展。