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汽车涂装工艺与设备 汽涂厂培训教材 概论 汽车和摩托车外表面90 以上需要进行涂装处理涂层外观 鲜映性 光泽 颜色是人们对汽车质量的直接评价是提高汽车耐蚀性和延长使用寿命的主要措施之一车身涂装已成为汽车制造最主要工艺过程之一 涂装功能 保护功能 防蚀耐用装饰功能 美观视觉享受特种功能 调节热 电等能量的传导杀菌示温声光反射等 汽车涂装特点 属于高级保护性涂装加拿大汽车涂装防腐基准 汽车涂装 以车身涂装为主 又属于中高级装饰涂装汽车涂装是最典型的工业涂装汽车涂装件一般系多层涂装 涂装的四要素 涂装材料涂装工艺涂装设备涂装管理工艺管理设备管理质量管理现场环境管理人员管理 涂装材料 按在汽车上的使用部位分类按使用功能分类1 涂装前处理用材料主要包括脱脂 表调 磷化及钝化材料2 汽车用底漆醇酸 环氧底漆及电泳底漆等3 汽车用中间层涂料中涂漆 又称二道浆或喷用腻子 腻子等4 汽车用面漆醇酸 丙烯酸 聚氨酯面漆等 5 汽车用特种涂料PVC密封 车底涂料 抗石击涂料等6 涂装后处理材料主要包括抛光材料 防锈腊 保护腊7 其它辅助材料如打磨 擦净材料 防声 隔热材料等8 溶剂9 汽车塑料件用材料 涂装工艺 典型的汽车车身涂装工艺 前处理 喷面漆 检验 喷底涂胶注密封胶 电泳涂漆 喷中涂漆 大修 小修合格 交总装 涂装前表面预处理 工艺流程123487659101112 热水喷洗 水洗 水洗 预脱脂 喷 脱脂 喷浸 表调 磷化 水洗 洁净纯水洗 水洗 浸式水洗 循环纯水洗 主要工序简介脱脂 有机溶剂如溶剂汽油 煤油 苯类二氯甲烷 三氯乙烯等碱性水基脱脂剂 表面活性剂表调 使需要磷化的金属表面改变微观状态 促使形成结晶细小 均匀 致密的磷化膜 磷酸钛的胶体溶液 磷化 磷化是大幅度提高金属表面耐腐蚀性一个简单可靠 费用低廉 操作方便的方法根据组成磷化液的成分分为磷酸锌系 磷酸锰系 磷酸铁系及锌加镍锰的 三元 体系按施工温度分为高 中 低温磷化按施工方法分为喷淋 浸渍 喷浸结合及刷涂式按膜重又分重 中 轻 特轻量型汽车常用的是锌系 低温 喷浸结合式磷化方式 膜重又大都选用薄膜型 电泳涂漆 工艺流程 电泳 UF1浸洗 UF液喷淋 洁净纯水洗 循环纯水洗 UF2浸洗 沥水 烘干 下件 主要工序简介电泳涂漆 是一种特殊的涂膜形成方法 仅适于电泳专用的水性涂料 是将被涂物浸在装满水性涂料的槽体中作阳极 或阴极 槽中另设置相对应的阴极 或阳极 在两极间通一定时间的直流电 在被涂物上析出均匀 不溶水涂膜的一种涂装方法 被涂物放在阳极称为阳极电泳 使用的电泳漆称为阴离子型电泳漆 该方法简称AED 反则反之 简称CED 电泳涂装的机理电解 阴极放出氢气 阳极放出氧气 电泳 带正电荷胶体树脂粒子包裹着颜料粒子向阴极移动 电沉积 漆粒子在电极上沉析现象称电沉积 电渗 涂膜内部所含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液 使涂膜脱水 电泳涂装的特点 优点1 可实现完全自动化 适用于大批量流水化生产 2 膜厚均匀 有较好的展平性 3 泳透性好 可提高工件内腔的防腐性能4 涂料的利用率高 5 安全性高 是环保型涂装 局限性1 目前使用的环氧型耐候性一般 通常只做底漆使用 2 被涂物必须有良好的导电性 3 工件必须耐较高的温度 4 颜色品种比较单一 5 设备投资较高 小批量生产不适于电泳涂装 产品架构 阴极电泳漆 环氧阴极电泳漆PD5000 薄膜型 PD8000 厚膜型 丙烯酸阴极电泳漆PD2000 防腐蚀性耐化学品抗冲击 耐UV防腐蚀性 底漆 底 面 单涂层 槽液工艺参数 电泳电压200 300 V 电泳温度28 32 电泳时间2 3 min 固体份18 20 颜基比0 28 0 32PH5 8 6 6MEQ值28 32电导率1200 1800us cm CED混槽技术 电泳漆的几种体系a 美国PPG体系b 德国Herberts体系c 日本关西1 混槽前要做大量的混溶试验2 认真摸索混溶过程中槽液参数变化规律3 仔细观察混溶各个比例阶段泳板外观质量状况 阴极电泳涂装设备 主槽循环系统 1 主槽循环系统是整个阴极电泳涂装的中心部分 2 组成 阴极电泳槽 循环泵 过滤器及电泳副槽等 3 槽体必须与槽液绝缘 绝缘层要求耐压20KV 4 阴极电泳底漆槽液使用周期不易太长 一般要求两个月左右 最长不允许超过半年5 槽液必须连续循环搅动 一般要求每小时循环5次左右 6 主循环泵要求大容量 低转速 1500转 分以下 7 供电系统要有不间断电电源 备用电源 8 电泳贮槽 转移槽 是电泳漆的暂时储存槽 阳极系统 阳极液循环系统 阳极罩 阳极液供给 电泳槽 去离子水 溢流返回 电导控制器 电导传感器 溢流排放 阳极液槽 1 组成 阳极液循环槽 阳板罩 阳极液电导控制器及泵管路系统 2 阳极需装在阳极罩中 用阳极膜与电泳漆隔开 3 与阴极面积之比要大于1 4阳极的电化学反应主要为 1 2H2O4H O2 4e 2 MeMen ne 管式阳极箱 超滤系统 1 超滤器的作用相当于人的肾功能 2 电泳完成后的浮漆需要超滤水来清洗 3 用超滤及清洗系统来平衡主槽液位及固体含量 4 密封泵的密封环要采用超滤水密封 5 漆液超滤前要经过过滤器 6 超滤膜被堵塞将失去功能 当出水量明显降低时应彻底清洗 一般寿命为2年 电泳直流电源供电系统 容量要足够大通过式直流输出电压0 500V可调输出电流2000A稳压精度 1 电流限幅精度 5 要多段电压控制具有软启动 软停止功能 清洗系统 1 湿漆膜表面的浮漆必须冲洗掉 2 六次冲洗设置 前四次用超滤水冲洗 后两次用去离子水冲洗 1 第一次超滤水冲洗在电泳槽上直接冲洗 使浮漆回槽 2 第二 第三 第四次冲洗均将剩余的浮漆冲洗掉 并使漆膜溶平 冲洗下的漆和超滤水按次序逐级返回电泳槽 3 最后两次用去离子水冲洗将暂留的超滤液冲下来 以保证漆膜的清洁 配漆 混漆 系统 由带搅拌器的混漆罐 高压供漆泵 供溶剂和供酸装置 漆液输送泵 过滤器 管路等组成 热交换系统 1 热交换系统采用温度自动控制装置 2 在多数的情况下 电泳槽需要降温 1 电泳涂装过程是放热过程 2 漆液昼夜循环搅拌要产生热量 纯水生产设备 阴阳树脂离子交换法反渗透膜 RO 纯水设备1 产水量要充足 满足前处理和电泳的需要 2 水质电导率 2 10 cm 涂密封胶 喷底涂胶 仅是汽车车身涂装工艺的独特工艺 其目的是增强汽车车身的密封性和抗腐蚀性能 有的部位涂胶还可以起到防噪隔热性能 工艺流程 底涂胶 固化 贴热融胶片 涂密封胶 涂中涂 底色罩光涂面漆 喷中涂 面漆工艺 传统的涂装工艺 3C2B 3C1B涂装工艺 CED涂装 涂中涂 中涂底色罩光 CED涂装 烘干 烘干 烘干 烘干 烘干 烘干 低溶剂型涂料 高效率涂装 工程集约 喷中涂工艺流程喷面漆工艺流程 打磨擦净 喷一遍中涂 喷二遍中涂 烘干 凉干 第一遍罩光 第二遍罩光 凉干8 10min 闪蒸5 8min 二遍底色漆 一遍底色漆 打磨擦净 烘干 供漆方式 调输漆系统 小枪罐 1L 单件或小量生产中小型压力罐 10L 20L 30L 50L等 小批量 1 2人作业小型输漆装置 小系统 可直接从18L油漆桶内输漆集中输调漆系统 300L以上 有调漆 供漆及温控系统 适用于多工位 大批量生产 喷涂方法及装备 喷枪种类按供漆方式可分为重力式 吸上式和压力式 喷涂法 空气喷涂 高压无气喷涂 手工 自动喷涂机 手工 手工 自动喷涂机 手工 机械手 手工 手工 冷喷涂 热喷涂 静电喷涂 热喷涂 静电喷涂 空气辅助喷涂 旋杯式自动静电喷涂 特点1 装饰性好 质量稳定2 涂着效率高 节省涂料3 节能降耗 保护环境4 使用方便 生产效率高自动静电喷涂 ESTA 系统组成1 旋杯式静电喷枪2 侧喷机与顶喷机3 供漆与换色系统4 高压发生器与供电系统5 控制系统6 安全系统 典型的工艺平面布置图 1 擦净5 手工喷涂内表面罩光漆2 手工喷涂内表面6 静电喷涂罩光漆3 金属漆第一遍静电喷涂4 金属漆第二遍空气喷涂 3 6 4 1 2 5 鸵鸟毛擦净机 顶喷机 侧喷机 静电枪 侧喷机 空气枪 工位隔板 车身 喷漆室结构及要求 结构示意图1 迅速排除漆雾和溶剂蒸气2 有定向的风速3 具有良好的照明4 装备空调系统 确保空气清洁 温度 湿度适宜5 防火 灭火系统齐备可靠 烘干炉结构 烘干炉类型1 按形状和工件通过方式分类直通式桥式 型炉 2 按热源种类分类分电加热炉 燃气炉 燃油炉等3 按加热方式有辐射式 对流式和辐射 对流结合式 涂装生产线的输送设备 普通悬链集放式推杆悬链反集放式推杆地面链摆杆式输送机滑橇输送机自行葫芦悬链 地链转载的升降机 汽车涂装生产的几种生产形式 间歇式 步进式 生产适用于年产5万台以下产量的生产前处理电泳一般采用自行电动葫芦输送喷面漆一般采用手工或手工静电喷涂生产节拍一般在每台5分钟以上通过式 连续式 生产适用于年产10万台以上产量的生产前处理电泳采用集放推杆悬链输送工件面漆采用自动喷涂机喷涂生产节拍可高达2分钟甚至到几十秒钟 汽车涂装生产线的评估 车间任务所承担任务内容 范围 涂装车型的种类等 产品资料外形尺寸 材质 白车身质量 涂装面积 电泳和喷涂面积 对涂装质量的要求 生产纲领 即年产量 设计产量和近两年实际产量 可通过生产线的实际结