汽车涂装工艺课件

汽车涂装技术，第四章汽车涂装技术，汽车是陆路交通工具，其使用环境、气候、道路条件复杂变化，因此需要良好的耐候、耐腐蚀性、耐擦伤性和耐打石特性，在日光、雨、风沙冲击、干湿交替、冷热转换、盐雾和酸雨侵蚀的环境下，具有良好的保光、保色、不粉化、不脱落、不起泡、不生锈的能力另外，车体表面复盖的油漆涂层是汽车美丽的外装，对于大多数用户来说，外观是决定是否购买某种车辆的主要要素。 由此可见，汽车涂装有防护和装饰两种效果。 汽车涂装技术的重点是以低污染、低成本对汽车车身及其他各组件部件实现最有效的防护，达到最佳美化效果。 汽车涂装技术，第一节汽车涂装技术的流程，汽车涂装技术经历了100多年的发展历史，其作业方式从初始工作方式的简单涂装到简单涂装，从适应大量流水生产的现代化工业涂装，其作业内容，也只是在初始应保护的工件表面涂上油漆， 在工件表面涂上防锈涂料后再进行涂装，发展成现在的“涂装前处理电泳涂装油漆”(参照图4-1 )等。 如图4-2所示，涂装涂层至少包括电泳底漆、涂装、涂料、清漆4层。 在要求密封的焊接部位，在电泳底漆和中间涂层之间涂抹PVC或SGC密封剂。 为了满足用户对汽车外观质量的提高和多样化的要求，汽车车身涂装的涂装前处理、底漆阴极电泳技术完全自动化，涂装和上漆技术实现了静电自动涂装、计算机智能控制。 汽车车身涂层的质量(外观装饰性、耐腐蚀性、耐擦伤性等)显着提高，车身的耐用期超过了整个汽车的寿命。 汽车涂装技术，图4-1涂装技术的布局和流程图，汽车涂装技术，图4-2车身涂装技术的构成，汽车涂装技术，影响汽车车身涂装材质的要素，影响汽车车身涂装材质的要素很多，例如基材的表面品质，表面状态，涂料和基材的粘接能力，涂装颜色的均匀性，涂装的光泽和柔软性，涂装的表面硬度等。 基材的表面质量取决于上游冲压和焊接技术，汽车外观美观，冲压和焊接技术不容忽视。 基材的表面状态及涂料与基材的粘接能力的好坏主要取决于其预处理技术，内容有除脂、除锈、表调、磷酸盐等。 电泳涂装底漆在汽车涂装技术中的应用已有30多年的历史，是汽车工业推广最快、技术更新最快的五金涂装底漆方法。 阴极电泳涂层底漆技术经历了几十年的发展和完善，已经成为最成熟的汽车车身、车轮和车架等涂层底漆的先进技术之一，迄今为止还没有可替代的更先进的涂层方法。 为了改善涂装的工件表面和底漆的平坦度，在上涂层上制作良好的基底，为了提高上涂层的鲜映性、丰满度和耐打石能力，有必要进行涂装。 汽车涂装技术，面漆组成，面漆包括涂层和清漆层两个层次，涂层的主要作用是装饰，作为美化车身的清漆层在涂装的最外层，主要作用是防紫外线、防水渗透、耐候性蚕食、保色、耐酸雨、耐伤等。 汽车涂装技术，第二节涂装预处理，初期生产的汽车，新车出厂时外观非常漂亮，但立即起泡，油漆表面出现星罗布锈迹，通常每2至3年重新涂一次油漆。 其原因是涂膜附着能力不足，防腐蚀能力差。 为有效提高涂层寿命，其有效方法是磷酸盐。 利用磷酸的解离(平衡)反应，在清洁的金属表面析出不溶性的磷酸金属盐膜(简称磷酸盐膜)。 磷化膜是否与金属表面的洁净度和表面微观结构有直接关系。在车身冲压和焊接过程中，金属车身表面不可避免地残留脂、锈和其他残留物。 因此，在磷酸化成之前完全除去脂，除去锈，进行表面调节处理的磷酸化成处理后，完全除去残留在车体表面的磷酸化成液或磷酸化成被膜表面的多孔层，封闭磷酸化成被膜的不完全部分的孔，使磷酸化成被膜的结晶微细化，提高致密性(即汽车车身的预处理通常需要预清洗、前脱脂、脱脂、水洗、仪表、磷酸盐、水洗、纯水洗、翻转沥青等10个以上的工序。 汽车涂装技术，一、脱脂，前5道工序是除油清洗(脱脂)工序。 喷热水和热碱液，用浸泡结合的方法清洗车身。 通过脱脂剂中碱性物质的油污皂化以及对表面活性剂的浸润、分散、乳化以及溶化作用，达到了脱脂的目的。 脱脂质量的好坏主要是脱脂温度、脱脂时间、机械作用脱脂剂、汽车涂装技术、1、脱脂温度，一般温度越高脱脂效果越好。 温度高会降低油污牢度，加快皂化等化学反应和表面活性剂浸润、乳化、分散等作用。 但是，在所有的情况下，温度并不是越高越好，不同的脱脂剂具有最适合自身的温度范围，过高的话脱脂液中的表面活性剂析出凝聚，附着在被洗净的表面上，磷化膜变得不均匀。 汽车涂装工序，2、脱脂时间，必须确保充分的脱脂时间。 喷雾方式脱脂的情况下，一般为13分钟，浸渍方式的脱脂时间一般为35分钟。 脱脂时间根据油污的种类和量而不同。 但是，先进的高效流水生产线需要在较短时间内达到良好的脱脂效果。 这是采用预清洗、预脱脂、脱脂、淋浴水洗、浸泡水洗等多道工序，必须辅助机械作用的理由。 通过汽车涂装技术、3、机械作用、压力喷射和搅拌等机械作用(参照图4-4 )可以达到良好的脱脂清洗效果，其原理是，压力喷射可以增强脱脂液的渗透和油膜破坏作用，阻止油污再次吸附到车体表面。 特别是中低温脱脂，机械作用特别重要。 实验表明，在相同温度条件下，压力射流脱脂比浸渍脱脂速度快2倍以上。 图4-4的压力喷射与搅拌相结合的清洗、汽车涂装技术、4、脱脂剂、脱脂剂的组成和品种对脱脂效果有很大影响。 例如，含有表面活性剂的碱脱脂剂比单独的碱脱脂剂的脱脂效果高，因此根据被清洗物的材质(钢板、镀锌板、铝材等)、油污状态、处理方式、与下一工序的匹配性，在试验中选择正确选择哪种类型的脱脂剂。 常用的含表面活性剂的碱脱脂剂有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠和缩合磷酸盐、硅酸钠等。 汽车涂装技术，不同类型的脱脂剂，氢氧化钠：碱性化合物，溶于水后与各种油脂发生皂化反应。 碳酸钠：溶解于水中后呈碱性，具有一定的缓冲作用，对硬水有一定的软化能力。 磷酸三钠及缩合磷酸盐：具有软化硬水和促进污垢颗粒分散的作用，具有较高的碱性，通过皂化作用溶解油脂类污垢。 硅酸钠：水解生成的硅酸不溶于水，胶束结构悬浮于水中，胶束悬浮于固体污垢颗粒中，具有分散能力，对油垢具有乳化作用，有助于防止污垢重新堆积于工件表面，汽车涂装技术二是清除锈蚀的有效方法。 现代汽车制造业一般采用拉式生产方式，因此焊接安装的白色车身在中途不停地进入涂装工序，多数不会发生锈蚀，因此现代汽车制造公司在车身涂装工序中几乎看不到锈蚀去除工序。 当然，通过车身冲压或焊接安装的车身如果长时间储存、中继，车身表面可能会生锈。 在这种情况下，必须增设除锈工序。汽车涂装技术、三、表格、表格是磷化前必须进行的重要工序，其作用是改变金属表面的微观状态，在磷化过程中形成晶体细致均匀致密的磷化膜。 特别是用酸洗或高温强碱清洗的金属表面。 表调液的主要成分为铁盐(钛胶体)和磷酸钠，为微碱性胶体溶液。 胶体粒子的表面能量高，对金属表面有很强的吸附作用，因此在被处理表面极多，能够形成微细且均匀的磷酸盐的结晶核，因此能够限制大的结晶的生长，促进磷酸盐被膜的微细化、致密化，提高磷酸盐化被膜的成膜性，缩短磷酸盐化成时间，降低磷酸盐化成被膜的厚度汽车涂装技术，应用表面调制控制参数，1，有效铁浓度l0mg/kg，pH=8.59.5，Ti (钛)浓度10mg/kg； 2、调制色调处理液水必须清洁，其电导率为200s/cm，自来水中含有氯离子对色调品质有很大影响，因此优选使用去离子水3、色调处理液及车体温度35； 4、为了保证表调处理液的稳定性，必须及时添加新鲜水和表调剂，每周更换一次表调处理液，处理液应保持良好的搅拌状态，避免沉淀。 5、表调处理时间为3060s，浸渍处理。 汽车涂装技术、四、磷化处理的主要物质是磷酸，磷酸是水溶液中三级解离对应的三种不同解离态盐。 金属是Zn、Fe等二价金属的情况下，生成的3种盐是磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、磷酸盐。 可溶性，难溶性，介于两者之间。 磷化处理技术是可溶性磷酸二氢盐形态的水溶液通过化学反应析出难溶性磷酸盐皮膜。 有、汽车涂装技术、1、磷化成分类、磷化成膜系统、磷化成膜厚度、磷化成使用温度、催化剂类型等多种分类方法。 1 )磷化系统采用磷化系统，磷化成为锌系锌钙系锌锰系锰系铁系非晶铁系、汽车涂装技术、锌系磷化成液、锌系磷化成液的主要成分为Zn2、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促进剂等形成钢铁材料的磷化膜的物质是Zn3(PO4)24H2O、Zn2Fe(PO4)24H2O。 磷化膜的晶粒多为树枝状、针状、细孔，广泛应用于涂装前打底、防腐和冷加工的减摩润滑。汽车涂装技术、锌钙系磷化液、锌钙系磷化液主要成分为Zn2、Ca2、NO3-、H2PO4-、H3PO4及其他添加物等. 形成钢铁材料的磷化膜的物质是Zn2Ca(PO4)24H2O、Zn2Fe(PO4)24H2O和Zn3(PO4)24H2O。 磷化被膜的晶粒呈密集的粒子状(有时有大的针状晶粒)，细孔少。 可用于涂装前的底切或防腐蚀。汽车涂装技术、锌锰系磷酸盐、锌锰系磷酸盐主要成分为Zn2、Mn2、NO3-、H2PO4-、H3PO4及其他添加物。 所形成的磷化膜物质为Zn2Fe(PO4)24H2O、Zn3(PO4)24H2O、(Mn、Fe)5H2(PO4)44H2O，磷化膜的晶粒呈粒子即针状的混合型晶粒，细孔较少。 在漆前打底，防腐蚀，广泛用于冷加工减磨润滑。汽车涂装技术、锰系磷酸盐、锰系磷酸盐的主要成分为Mn2、NO3-、H2PO4、H3PO4及其他添加物。 在钢铁材料上形成磷化膜物质是(Mn、Fe)5H2(PO4)44H2O . 磷化被膜的厚度大，空隙少，磷化被膜的晶粒呈密集的粒子状。 广泛应用于防腐蚀和冷加工的减摩润滑。汽车涂装技术、铁系磷化液、铁系磷化液主要成分是Fe2、H2PO4、H3PO4及其他添加物. 在钢铁材料上形成磷化膜物质是Fe5H2(PO4)44H2O . 磷化膜厚度大，磷化温度高，处理时间长，膜空隙多，磷化膜晶粒呈颗粒状。 应用于防腐及冷加工减摩润滑。汽车涂装技术、非晶相铁系磷酸盐化成液、非晶相铁系磷酸盐化成液主要成分为Na (NH4)、H2PO4、H3PO4、MoO4-(ClO3-、NO3- )和其他添加物. 形成钢铁材料的磷化膜物质是Fe3(PO4)28H2O、Fe2O3。 磷化膜薄，微观膜结构呈非晶相平面分布状，仅在涂装前打底应用。、汽车涂装技术、2 )磷化膜的厚度，根据磷化膜的厚度(磷化膜的重量)，磷化膜分为二次轻量级、轻量级、二次重量级、重量级4种。 二次轻量级膜的重量仅为0.11.0，一般非晶铁系磷酸盐化成膜只要在涂装前将基底作为基底，特别是在变形大的工件的涂装前将基底作为基底的效果高的轻量级膜重量为1.14.5，广泛应用于油漆前， 在防腐蚀和冷加工行业应用较少的二次重量级磷化膜的重量为4.67.5，磷化膜重(一般大于3 )，很少用于涂料前的基底，一般用于防腐蚀和冷加工的减摩润滑的重量级膜大于7.5，广泛用于防腐蚀和冷加工、汽车涂装技术、3 )根据磷化处理温度、磷化处理温度，磷化分为常温、低温、中温、高温4种。 常温磷化无加温磷化； 低温磷化处理温度为3045； 中温磷化温度为6070； 高温磷化温度超过80。 温度的区分不严格，没有明确的界限，具体的磷化温度由工程时间决定。 通常，温度越高，成膜时间越短，温度越低，成膜时间越长。汽车涂装技术、4 )根据催化剂类型、催化剂类型，磷酸盐可分为硝酸盐类型、亚硝酸盐类型、氯酸盐类型、有机氮化物类型、钼酸盐类型等5种。 各催化剂类型可与其他催化剂结合使用，构成许多分支系列。 硝酸盐型中有NO3-型、NO3-/NO2- (自生型)氯酸盐型为ClO3-、cl3-/no3-/cl3-/no2-； 亚硝酸盐型主要是硝基胍R-NO2-/ClO3-； 钼酸盐型为MoO4-、MoO4-/ClO3-、MoO4-/NO3-。 磷化处理的分类方法还有很多。 例如，根据材质不同可以分为钢铁、铝、锌、混合物磷酸盐化成等。 实验表明，汽车涂装技术、2、汽车车身磷化技术，目前汽车行业流行低锌磷化，低锌磷化与阴极电泳并用效果非常好。 在低锌磷酸化成液中添加少量的Mn2、Ni2，耐腐蚀性提高，可以形成粒状磷酸化成晶粒的磷酸化成膜。 用于低锌磷酸化成催化剂体多为NO3-/NO2-、处理温度为5060、磷酸化成被膜的重量为1.52.5 . 处理方式有淋浴、浸渍、浸渍结合、刷涂等多种，浸渍(参照图4-5 )处理方式具有较高的生产效率和较高的磷化处理质量，因此应用最广泛。 进入图4-5磷化工程、磷化池，在磷化、汽车涂装工序、磷化处理工序中应该控制的参数，在磷化处理工序中应该严格控制的参数主要是总酸度游离酸为温度处理时间促进剂的浓度、汽车涂装工序、1 )总酸度、总酸度低时相反，总酸度过高的话，生成磷化膜的药品消耗量增多，沉渣的发生量增多，附着在磷化膜面上形成磷化缺陷。 控制总酸度的意义是将磷化成膜中的成膜离子浓度保持在必要的范围内。 总酸度随磷化液的消耗逐渐降低，因此需要实时监测和及时补充。 汽车涂装技术，2 )游离酸浓度(h浓度)，游离酸度过高或过低会对磷酸盐产生不良影响。 游离酸度过高时不能成膜，容易产生黄锈的游离酸度过低时，磷酸氯化液的稳定性差，容易生成多馀的沉渣。 游离酸浓度可以通过控制磷酸二氢盐的解离度来实现。汽车涂装技术、3 )酸比、酸比，即总酸度与游离酸度之比。 酸比因磷化处理的对象、条件和所选药剂配方而异，酸比应保持在适当的数值。 酸比小(即游离酸度高)，成膜速度慢，磷化时间长，所需温度高酸比大，成膜速度快，磷化时间短，所需温度低。汽车涂装技术、4 )温度、磷化处理温度与酸比相同，是能否成膜的重要因素。 根据磷化处理液的配方，有相应的处理温度范围。温度过高会产生大量的沉渣，磷化液立即失去原来的浓度平衡的温度过低时，成膜离子达不