白车身涂装工艺ppt课件.ppt

2020 3 27 1 白车身涂装工艺SE工程部涂装SE科 2020 3 27 2 主要内容 1涂料和涂装基本知识 2汽车车身涂装工艺 3涂装工艺方法 4涂装三废处理 5涂装SE同步工程 2020 3 27 3 1涂料和涂装基本知识 1 1涂料和涂装的概念涂料 是以高分子材料为主体 以有机溶剂 水或空气为分散介质的多种物质的混合物 涂装 将涂料均匀地涂布在基体表面并使之形成一层连续 致密涂膜的操作工艺称为涂装 2020 3 27 4 1 2涂料和涂装的作用1 保护作用主要是金属防腐蚀 2 装饰作用装饰产品表面 美化产品和生活环境 3 标志作用做色彩广告标志 起到警告 危险 安全 禁止等信号作用 4 特殊作用电气绝缘漆 船底防污漆 超温报警示温涂料 抗红外线涂料 1涂料和涂装基本知识 2020 3 27 5 1涂料和涂装基本知识 1 3涂料的组成 2020 3 27 6 涂装是物体表面的最终修饰 涂装质量的好坏对物体的价值有直接的影响 影响涂装质量的好坏的三要素 涂料 涂装技术 方法 设备 环境 和涂装管理涂装类型根据被涂物对外观装饰性要求 涂层使用条件和涂层性能 一般分下列五种类型 1 高级装饰性涂层 一级涂层 应用范围 高 中级轿车 钢琴 计算机 高档自行车 家用电器等2 装饰性涂层 二级涂层 应用范围 载重汽车驾驶室 火车车厢 公共汽车 机床等3 保护装饰性涂层 三级涂层 应用范围 工厂设备 集装箱 农业机械 管道等4 一般保护性涂层5 特种保护性涂层6 其它如锤纹 冰纹 皱纹等美术装饰涂层或具有示温 夜光等特种功能涂层 2涂装工艺 2020 3 27 7 2涂装工艺 车身涂装工艺流程白车身 洪流冲洗 喷 预脱脂 浸 脱脂 浸 水洗1 喷 水洗2 浸 纯水洗1 浸 锆系磷化 浸 纯水洗2 喷 纯水洗3 浸 新鲜纯水洗 喷 阴极电泳 UF0 喷 UF1 浸 UF2 浸 纯水洗1 喷 纯水洗2 浸 沥水转挂 电泳烘干 刮腻子 电泳打磨 粗细密封 胶堵 阻尼板 PVC喷涂 中涂 擦净 喷涂 流平 中涂烘干 中涂打磨 面漆喷涂 擦净 喷涂 流平 面漆烘干 抛光检查 贴膜报交 注蜡 送总装 2020 3 27 8 2涂装工艺 前处理输送方式 RoDip 3与摆杆输送链的对比 2020 3 27 9 2涂装工艺 目的是清除被涂件表面的所有异物 提供适合涂装要求的良好基底 前处理方式和工艺的选择应根据实际情况合理选择 根据污物形式和程度选择 油污类型 有无生锈 根据工件使用环境选择根据涂料特性选择根据工件材质选择1 脱脂用碱性溶液或有机溶剂等靠皂化 乳化作用或浸透溶解除去金属工件表面的油污 清洁底材的方法称为脱脂 或除油 常见的脱脂方法有 碱液清洗 有机溶剂脱脂 表面活性剂 乳化剂脱脂 电化学除油 控制的工艺参数 碱度 温度 工作时间 喷淋压力 漆前表面处理 2020 3 27 10 2涂装工艺 2 锆系磷化 漆前表面处理 反应机理 2020 3 27 11 2涂装工艺 2 锆系磷化 漆前表面处理 转化膜厚度 20to50nm转化膜由氧化锆为主的纳米颗粒组成 2020 3 27 12 2涂装工艺 电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中 接上电源后 依靠电场所产生的物理化学作用 使涂料中的树脂 颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法 电泳涂装的分类 按沉积性能可分为阳极电泳 AED 工件是阳极 涂料是阴离子型 和阴极电泳 CED 工件是阴极 涂料是阳离子型 按电源可分为直流电泳和交流电泳 按工艺方法又有恒电压法和恒电流法 电泳涂装 electro deposition 2020 3 27 13 2涂装工艺 电泳涂装的发展过程 1809年 俄国化学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作用下产生电泳的现象 1960年 英国的卜内门公司与里兰公司共同研制成功阳极电泳涂料 1963年 福特公司建立了世界上第一条完整的电泳涂装线 1969年 美国在电泳涂装线上成功引入超滤技术 1971年 第一代阴极电泳漆在通用汽车公司投入使用 1976年 第二代阴极电泳漆在通用公司成功应用 日本和英国1977年由美国引进技术后 其汽车涂装从78 79年向阴极电泳涂装转化 80年代中期 美 德 日等开发厚膜型阴极电泳涂料 90年代末 顺应环保法规要求的无铅电泳涂料相继投入应用 目前 阴极电泳涂料已发展到第六代 2020 3 27 14 2涂装工艺 电泳涂装 电泳涂装与其他涂装方法相比较 具有下述特点 1 采用水溶性涂料 以水为溶解介质 节省了大量有机溶剂 大大降低了大气污染和环境危害 安全卫生 同时避免了火灾的隐患 2 涂装效率高 涂料损失小 涂料的利用率可达90 95 3 涂膜厚度均匀 附着力强 涂装质量好 工件各个部位如内层 凹陷 焊缝等处都能获得均匀 平滑的漆膜 解决了其他涂装方法对复杂形状工件的涂装难题 4 生产效率高 施工可实现自动化连续生产 大大提高劳动效率 5 设备复杂 投资费用高 耗电量大 其烘干固化要求的温度较高 涂料 涂装的管理复杂 施工条件严格 并需进行废水处理 6 只能采用水溶性涂料 在涂装过程中不能改变颜色 涂料贮存过久稳定性不易控制 2020 3 27 15 2涂装工艺 电泳涂装 2020 3 27 16 2涂装工艺 电泳涂装 阳极 2H2O 4e O2 4H 阴极 2H2O 2e 2OH H2R NH OH R N H2O 电泳涂装是一个极为复杂的电化学反应过程 其中至少包括电解 电泳 电沉积 电渗四个过程 电泳 带电颗粒在电场作用下 向着与其电性相反的电极移动 称为电泳 2020 3 27 17 2涂装工艺 阴极电泳示意图如下 2020 3 27 18 2涂装工艺 PVC喷涂线 密封胶涂于车身须防止水渗入的部位 主要功能是防止焊缝渗水透气 提高车身的耐腐蚀性和密封性 密封胶烘干后应具有弹性和良好的附着力 使其受振动时不开裂或脱落 目前密封胶 车底涂料都采用PVC系列材料 主要由聚氯乙烯树脂 增塑剂 填充料 附着力增强剂 稳定剂 防止发泡剂等构成车底涂料其功能如下 提高车身底板的耐腐蚀性 对外来冲击具有缓冲作用 防止由发动机 路面接触和车身振动产生的噪音 起绝热作用 对焊接和铆接处间隙和凹坑起到密封胶的作用等 喷涂厚度达1 3mm 一般涂在车身的挡泥板内部 车轮罩内部 发动机罩内部底板 下纵梁等部位 2020 3 27 19 全自动机械手喷涂车底涂料 2涂装工艺 2020 3 27 20 2涂装工艺 中间涂层涂装 中间涂层简称中涂层 其主要作用是改善被涂车身表面和底漆的平整度 为面漆层创造良好的基底 提高面漆涂层的鲜映性 丰满度和抗石击性 以达到良好的外观装饰效果 使用手工喷涂 自动喷涂或静电喷涂等工艺方法 涂膜厚度一般为30 40 m 涂装环境与面漆相同 达到清洁无尘 喷漆室垂直风速0 45 0 5m s 照度800lx 相对湿度60 70 左右 中涂烘干150 15 20min 中涂烘干后的打磨应有规律 打磨方向应一致 选用400 800 水砂纸进行湿打磨 中涂涂料主要是三聚氰胺改性的聚氨脂类涂料 属热固性合成树脂涂料 未来中涂涂料向水性涂料 高固体份涂料等方向发展 2020 3 27 21 2涂装工艺 中间涂层涂装 中涂工艺应包括下表所示的工艺内容中涂工艺内容表 2020 3 27 22 2涂装工艺 面漆涂装的目的是车体外板的装饰和保护 装饰性赋予汽车更漂亮 更豪华 更庄重的外观 保护性是需要面漆膜不仅对中涂层和电泳底漆膜保护作用 而且本身具有保色性 耐候性 耐污染性 抗划伤性 耐酸雨性等高功能性 才能保护自身 面漆涂装工艺方法可分为以下三种 本色系金属闪光色系珠光色系 面漆层涂装 2020 3 27 23 2涂装工艺 面漆涂装工艺条件 喷漆室一般采用上送风下抽风型喷漆室 风速 手工喷涂工位0 45 0 5m s 自动静电喷漆工位0 3m s照明 800lx以上相对湿度 60 70 喷枪工作压力 0 45 0 55MPa涂料吐出量 300 500ml min喷涂距离 200 300mm金属底色漆 罩光清漆采用 湿碰湿 喷涂工艺 一般喷涂金属底色漆工序和罩光工序之间的晾干时间要确保3 5min 涂膜溶剂挥发达95 以上 2020 3 27 24 2涂装工艺 机器人自动喷漆 人工喷漆 2020 3 27 25 2涂装工艺 打磨打磨的主要目的是 1 清除底材表面上的毛刺及杂物 2 消除工件涂覆面的颗粒 粗糙和不平整度 如刮过腻子的表面在干燥后一般表面粗糙不平整 需要靠打磨来获得平滑的表面 3 增强涂层的附着力 涂料在平滑表面上的附着力差 打磨后可增强涂层的机械附着力 2020 3 27 26 2涂装工艺 抛光抛光是使面漆涂层具有柔和 稳定的光泽 使漆面更加平滑 这是提高涂层装饰性的一种手段 一般仅在对装饰性要求高的高级产品的涂装工艺中采用 2020 3 27 27 车身喷蜡基于轻量化的考虑 汽车车身设计了大量的空腔结构 由于车身内腔内部在电泳底漆涂装过程中离电极较远 电场较弱 形成的电泳底漆层较薄 且由于空腔内部是看不见的部分 并不要求具有良好的装饰性 因此在后续的涂装工艺过程中 空腔内部不再进行中涂和面漆涂装 因此 车身空腔内部表面的防腐蚀能力很难达到要求 为了提高其防腐性能 需在那些电泳底漆层相对较薄 且又不再进行中涂和面漆涂装的部位喷一层防锈蜡 形成憎水层 为了便于实现防锈蜡的喷涂 在车身空腔结构部位设计有很多喷蜡工艺孔 2涂装工艺 2020 3 27 28 3涂装工艺方法 3 1空气喷涂是靠压缩空气的气流使涂料雾化成雾状 在气流的带动下 涂到被涂物体表面上 形成一层均匀致密涂层的涂装方法 该方法效率高 作业性好 每小时可涂装150 200m2 且能得到均匀美观的漆膜 但缺点是涂料损耗大 漆物分散多 涂料利用率一般为50 60 2020 3 27 29 3涂装工艺方法 3 1空气喷涂喷枪1 喷枪的分类按涂料供给方式 吸上式 重力式和压送式 按涂料和空气混合方式 内部混合型 外部混合型 2 喷枪的构造一般常用的由喷头 调节部件和枪体三部分构成 喷头由空气帽 喷嘴 针阀等组成 它决定涂料的雾化 喷涂图样的改变 调节部件是调节涂料喷出量和空气流的装置 枪体上装有开闭的枪机和防止漏漆 漏气的密封件 2020 3 27 30 3涂装工艺方法 3 1空气喷涂喷枪操作要点三要素 喷涂距离 标准的喷涂距离采用大型喷枪时为20 30cm 小型喷枪为15 25cm 空气雾化的手提式静电喷枪为25 30cm 喷枪运行方式 包括喷枪对被涂物表面的角度和喷枪运行速度 应保持喷枪与被涂物面成直角 平行运行 喷枪移动速度一般为30 60cm s 喷雾图样搭接 图样前后搭接幅度应保持一定 一般为1 4 1 3 2020 3 27 31 3涂装工艺方法 3 2静电涂装是以接地的被涂物作为阳极 涂料雾化器作为阴极 接上负高压电 在两极间形成高压静电场 在阴极产生电晕放电 使喷出的漆滴带电 并进一步雾化 按照同性相斥异性相吸的原理 带电漆滴受高压静电场的作用沿电力线方向高效地吸附在被涂物上 特点 1 涂料利用率高 可达80 90 2 提高了自动化程度 适于大批量流水线生产 3 无漆滴分散 改善了生产环境 4 涂装质量好 能使被涂物突出部分 顶部和角部也有良好的涂装效果 5 高压静电 易发生事故 不利于不良导体的涂装 6 对所用涂料的溶剂有一定的要求 如电性能 沸点和溶解性等 2020 3 27 32 3涂装工艺方法 3 2静电涂装静电涂装所用电压一般为50 100kv 固定型静电涂装为80 100kv 手提式为50 60kv 极距一般为25 30cm 太近就会产生火花放电的危险 太远时涂着效率就差 手提式静电喷枪一般压缩空气的工作压力为0 3 0 6MPa 2020 3 27 33 4涂装三废处理 涂装车间产生的 三废 废气 废水 废渣主要危害会对环境造成大气污染和水质污染 1 大气污染造成大气污染的主要物质是烟尘 粉尘和有害气体等 涂装车间废气主要由喷漆室 流平室 烘干室处产生 主要有挥发性溶剂 涂料粉尘 热分解产物 燃烧废气等 废气处理方法 直接燃烧法 触媒氧化分解法 活性炭等吸附剂的吸附法 水洗2 水质污染主要废水有 前处理废水 电泳废水 喷漆室废水 湿打磨废水等 废水处理方法 凝集沉淀法 上浮分离法 离子交换法 膜分离法生化处理法等 2020 3 27 34 5涂装SE同步工程 同步工程 SESimultaneousEngineering 亦称工艺同步工程 是对产品开发及其相关 制造和支持等 过程进行集成 并行的系统化工作模式 它特指工艺审核与产品研发同步 意为在产品设计研发过程中 工艺提前介入 提前输入制造期工艺实施对产品的要求 协助产品设计部门优化产品制造工艺 改善并提高产品的可制造性 辅助产品更容易在制造阶段实现 2020 3 27 35 同步工程的意义 5涂装SE同步工程 其意义在于由于工艺的提前介入 将原本要留到工艺实施时才会暴露的问题提前暴露并予以解决 以期使产品研发和后期的工艺实施尽量实现无缝对接 意即通过防止产品研发和生产实际脱节来缩短车型的研发周期 降低研发的成本投入 同时避免量产后出现的大量产品设变和开发计划的延期 2020 3 27 36 5涂装SE同步工程 涂装同步工程定义 涂装同步工程 SE 顾名思义是汽车开发过程中 涂装工艺参与设计开发并与之同步的过程 主要针对白车身的数模 CAS面 以及产品试制过程进行的工艺方面的分析 为设计提供可行的工艺设计变更 2020 3 27 37 5涂装SE同步工程 涂装同步工程的目的 其主要目的是对于产品设计存在的问题在图纸设计 数模生产阶段进行审核 预先对在工艺实施时才可能出现的问题点采取改善措施 使车型在车间生产性 车身密封性 车身防锈性 工艺操作性等方面得以提高 产品的研发和生产不脱节 也就是图纸上的产品可以在现实的车间里生产出来 2020 3 27 38 5涂装SE同步工程 SE分析的阶段描述及主要内容 2020 3 27 39 5涂装SE同步工程 涂装工艺性分析 沥液孔分析 分析车身沥液孔的数量和大小是否足够 位置是否在所在区域钣金的最低位置 分析工艺液体在预定的时间内能否达到排放要求 一般的判定标准是车体进入下一工位前不应有连续的工艺液体流出及工艺液体残留过多等问题 工艺孔分析 沥液孔 排气孔 电泳防电磁屏蔽空 2020 3 27 40 5涂装SE同步工程 涂装工艺性分析 排气孔分析 分析车身排气孔数量和大小是否足够 位置是否在最上端 浸洗处理过程中车身排气不良产生气泡 导致该区域不能有效处理或处理时间不足 造成车体局部涂装处理效果不良 影响产品的涂装质量 重点分析顶盖及其连接处易产生气泡的部位 工艺孔分析 沥液孔 排气孔 电泳防电磁屏蔽空 2020 3 27 41 5涂装SE同步工程 涂装工艺性分析 电泳防电磁屏蔽孔分析 分析车身空腔结构中防电磁屏蔽孔的位置 大小 数量及节距是否合理 能否有效防止电磁屏蔽问题 以确保空腔内部电泳涂膜的厚度达到设计要求 如果电磁屏蔽不能消除 密闭空腔产生电磁屏蔽 电力线不能进入 电泳漆膜不能形成或厚度不够而产生锈蚀 导致防腐性能下降 工艺孔分析 沥液孔 排气孔 电泳防电磁屏蔽空 2020 3 27 42 5涂装SE同步工程 油漆喷涂对车身结构的要求 总装装配后的漆面可视区域都能够喷上中涂 色漆 清漆重点区域是门框边缘