当汽车涂装广泛采用的工艺与发展方向

汽车涂装广泛采用的工艺与发展方向

近几年来，我国已经成为全球汽车产业竞争的主战场，竞争形势一场激烈；另一方面，经过近期的快速发展，我国汽车产业已经进入产业调整和结构性变局的关键阶段，市场结构、产品结构、产业组织、国际化发展和新能源汽车都已经接近结构调整的“破局”边缘。如何在这大军中脱颖而出，是各大车企日夜思考的问题，汽车涂装，作为汽车行业制造第一印象和高性能参数的关键之处，其品质的优劣越来越被业内人士重视。

一、汽车涂装的特点

汽车涂装一般指轿车、客车、载货汽车等各种类型汽车车身以及零部件的涂装。由于汽车涂装的装饰性要求很高，所以汽车特别是轿车技术是较为先进的涂装技术。汽车涂装的主要特点如下：

1.汽车涂抹属于高级防护性涂膜

由于汽车是行使在地面上的交通工具，在比较苛刻的条件下使用，要精力日晒、雨淋、风沙冲击、干湿交替、冷热变换，所以要求汽车涂膜有很好的防护性能，有良好的保光、保色性能，不粉化、不脱落、不起泡、不锈蚀、具有极佳的耐腐蚀性、耐候性、耐各种腐蚀物质的侵蚀作用。如对汽车涂膜耐蚀性的要求是：国际上 1985年以后生产的汽车应达到外板在5年内不出现锈蚀，10年内不出现穿孔锈蚀，20年内或行驶30万公里不出现损坏结构的锈蚀的标准。

2.汽车涂装属于中高级装饰性涂装

汽车涂膜有绚丽多姿和宜人的色彩，有光亮如境的表面，鲜艳、丰满的外观，特别是轿车要求有极高的装饰效果，不仅涂膜外观有很好的装饰性，而且色泽种类代表着时代的流行色。

在追求个性的时代，颜色往往能代表人的性格、表达人的情绪。一位年轻朋友最近想买车，问她有什么需求。她张口就说：“我要颜色和外形都漂亮的车。”这种购车需求虽然显得不够专业，但颜色确实是越来越多消费者关注的因素。业内人士判断，随着汽车从一种高端、身份的象征逐渐转变成大众、时尚的消费品，汽车颜色的重要性会越来越突出。

根据汽车涂料公司杜邦（DuPont）发布的2010年度全球汽车颜色报告，我们发现银色是全球最受欢迎的汽车颜色，并且自动存储紧随其后的就是黑色。该报告显示，2010年全球所销售汽车中，银色车26%；黑色车占24%；灰色和白色各占16%；红色占6%；蓝色占5%；棕色占3%；绿色占2%；黄色占1%；其他颜色占1%。相比于该公司2009年公布的数据，银色和黑色所占比率均上涨了1%；灰色上升了3%；蓝色和红色分别下降了4%和2%。在杜邦公司针对2010年中国汽车流行趋势的研究中，银色车以33%的比重排名第一，其次依次为黑、灰、白、红、蓝、棕、绿、黄、其他颜色。

从 2010年杜邦对全球各个地区进行的汽车流行颜色报告中可知，在北美和墨西哥、日本、印度、南非地区，白色稳居当地最流行颜色的宝座。在对中国车市的研究中，白色也以9%的比重排列第四。而且，在二手车市场，白色汽车更受青睐，因此，2011年的汽车市场，将刮起一股白色清爽风。

3.汽车涂装是最典型的工业涂装

汽车产量大，质量要求高，都采用大批量的流水线生产方式，在现代化的涂装车间进行生产。由于工艺条件都实施自动化控制管理，保证涂层有极佳的质量，自动生产线的节奏快，一般每步工艺仅为几十秒至几分钟，选用的是高效快速的涂装前处理、涂装方法和传送方式。

4.汽车涂层一般采用多层涂装

轿车车身的涂膜由底漆层、中间涂层、面漆涂层等组成。涂层的总厚度一般都在100μm以上。

二、喷涂在汽车车身涂装中的应用

(一)汽车车身涂装过程

汽车车身的涂层都是复合涂层。对于装饰性要求极高的高级轿车的车身，传统的工艺为4C4B的涂层体系，即分别为底漆、涂胶、中涂、面漆、罩光，共4～5次并烘烤4～5次。对保护性要求较高，而对装饰性要求较低的卡车、客车，则采用3C3B或者2C2B，即底漆、中涂、面漆。每一涂层对涂料及工艺都有明确的要求。

1.底漆工艺

汽车底漆是直接涂敷在经过表面预处理工件表面上的第一道漆，是整个涂层的基础。对汽车底漆的要求是：经过表面预处理的工件表面应有很好实验时的附着力，它的漆膜必须由记号的物理力学性能和良好的耐腐蚀性、抗水性、抗化学介质侵蚀性，与中涂漆或者面漆由良好的配套性，由良好的施工性能。

汽车底漆已经由过去的阳极电泳底漆发展到阴极电泳漆，同时也有部分采用溶剂型底漆、水性浸渍底漆及粉末涂料底漆等。在防腐蚀要求高的场合应采用阴极电泳漆及溶剂性的环氧酚醛和环氧氨基底漆。在大批量的流水线生产时宜选用环保型的水性阴极电泳涂料进行阴极电泳涂漆。在小批量作业时，由于阴极电泳设备投入大，而且槽液质量保证要求高，也推荐选用溶剂性环氧烘漆，在不具备烘烤条件时客选用双组分环氧底漆。所以喷涂工艺在底漆工艺中应用较少，只在小规模生产喷涂溶剂型底漆时用到。

2.中涂工艺

中涂漆像杭萧钢构1样自主研发相干材料难能宝贵时介于底漆与面漆之间的涂层。中涂漆的主要功能是改善被涂工件底漆的平整度，为面漆层创造良好的基底，以提高面漆层的鲜映性和丰满度，提高整个涂层的装饰性和抗石击性。装饰性要求很高的中高级轿车要求涂层光亮如境，镜像清漆，鲜映性达到0.8以上，这就是要求在涂面漆值钱表面有较高的平整度，为此就必须进行1～2道中涂工序。要求形成的中涂层有很好的填平性能，能消除被涂底漆表面的划痕等微小缺陷，为与底、面漆层都有很好的结合力，使用的成膜物应于底漆、面漆一致或相容，不会出现涂层剥落、被面漆溶剂咬起等问题。中涂层还应有良好的展平性和打磨性，经过湿打磨能得到平整光滑的表面，在不打磨时仍能靠本身的展平性形成平整光滑的表面，有良好的抗石击性能。目前大批量生产时，中涂已普遍采用静电喷涂工艺。

机器人静电喷涂机已淘汰了往复式自动静电喷涂机（ESTA）。两者相比，机器人静电喷涂机的优点是：涂装效率高，用3、4台机器人就能承担侧喷机和顶喷机组成的9杯式ESTA的喷涂任务；适用于多品种的柔性化生产；压缩空气和清洗溶剂耗量及维修工作量仅为9杯ESTA的35%左右，运行成本低；喷涂质量优且稳定。每台机器人静电喷涂机可外按最佳的喷涂程序及参数示教，能克服人为因素带来的喷涂质量问题。

3.面漆工艺

汽车面漆时汽车多层涂层中使用的最后一道涂料，它直接影响着汽车的装饰性、耐候性和外观。能满足汽车耐候性和外观装饰性要求的涂料主要有氨基烘漆、丙烯酸烘漆和双组分脂肪族聚氨酯面漆三大类。当不加颜料时，使用的时他们的清漆或罩光漆，加颜料或金属粉时成为色漆或金属漆。目前大批量生产时，面漆也普遍采用静电喷涂工艺。

据中国一汽专家王锡春前辈讲，现今我国轿车车身涂装工艺水平已与国际接轨，很多新建的车身涂装线所装备的设备已堪称世界一流，可是在涂装管理的水平、对涂装管理重济南新时期试金仪器有限公司在行业中生产实验机10多年要性的认识、治理涂装漆膜弊病要以防为主的认识等方面，还存在较大差距。涂装工艺技术和涂装管理技巧是创建“零”涂装缺陷的汽车涂装线（或称绿化涂装车间，即1次合格率达到或接近100%的涂装线）系统工程的两个车轮。在国外，先进的汽车车身涂装线通过各工序的污染度管理和各工位的防尘措施的不断改进，1次合格率已由90%提升到98%以上。国内好多厂，涂装管理跟不上，设备有效利用率低，生产效率低，一次合格率低，靠拼设备、延长工时来完成产量。粗放经营，材料、能源、水等消耗考核不到位。应加强人员培训，提高员工的素质和技术熟练度，环境和设备保洁工作、废品（质量事故）分析应由专业队伍或委托专业公司来承包。涂装材料的管理和现场监管也可委托材料供应厂商或专业公司来承包管理，即CPU（按每台合格车身的涂装价格）供货结算法，相对来说可提高资源利用率，降低涂装成本。另外，应建立严格的涂装质量考核制度（如建立Audit检查评分站）和严肃工艺纪律。

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