汽车涂装技术概述

1、汽车涂装技术概述汽车涂装技术概述 2002.12.6一 汽车涂装的发展1. 汽车涂装的发展简史阶段 所用涂料预处理 涂装方法 干燥原始阶段油性漆等自干型材料手工檫洗手工刷漆自然干燥手工喷涂 阶段汽车喷涂用漆（硝基漆、酚醛或醇酸合成树脂涂料）碱液檫洗手工喷涂自然干燥和烘干提高涂层质量阶段浸用合成树脂底漆和水性底漆、氨基面漆热塑性和热固性丙烯酸面漆磷化处理喷射式和转动浸喷式（1960）拖式或转式浸涂底漆、手工喷涂、静电喷涂烘干湿碰湿烘干工艺电泳涂装和自动喷涂阶段第一代电泳漆和第二代高泳透力电泳底漆、金属闪光色面漆磷化处理薄膜化，100%磷化处理阳极电泳涂装、自动静电喷涂（程序控制）烘干底漆采用辐射

2、对流结合净化工程 阶段阴极电泳涂料、厚膜阴极电泳涂料、粉末涂料、高固体分涂料、水性中漆及面漆浸、喷结合磷化处理阴极电泳涂装、机械手工自动喷涂高速旋杯式自动静电处理烘干室废气燃烧净化热能综合利用2.汽车涂装的发展趋势努力提高涂层的外观装饰性，耐擦伤性，抗努力提高涂层的外观装饰性，耐擦伤性，抗撞击性和耐环境对涂膜的污染性。撞击性和耐环境对涂膜的污染性。控制涂装生产带来的环境污染，减少挥发有控制涂装生产带来的环境污染，减少挥发有机物的排放，汽车涂料向水性化、高固体分机物的排放，汽车涂料向水性化、高固体分和粉末化涂料方向发展。和粉末化涂料方向发展。尽可能提高生产效率，简化工艺，减少材料尽可能提高生产效

3、率，简化工艺，减少材料及能源消耗。及能源消耗。二. 汽车使用过程中对涂装技术的要求 涂层必须具备极优良的耐蚀性，耐沥青、油污、酸碱、涂层必须具备极优良的耐蚀性，耐沥青、油污、酸碱、 鸟粪等物质的侵蚀作用。鸟粪等物质的侵蚀作用。 涂层必须具备一定的机械强度，包括附着力、硬度、涂层必须具备一定的机械强度，包括附着力、硬度、弹性、冲击强度、耐崩裂性等。弹性、冲击强度、耐崩裂性等。 涂层必须具备好的外观装饰性，包括外观质量、光泽、涂层必须具备好的外观装饰性，包括外观质量、光泽、色彩、鲜映性、抗擦伤性等。色彩、鲜映性、抗擦伤性等。三. 涂装前的表面预处理脱脂 零件上的各种油污不仅阻碍了磷化膜的形成，而且

4、影响涂层的结合力、干燥性能、装饰性能和耐蚀性，因此有必要对油污进行清除。 （1）了解被涂物所带油污的性质和组成 （2）选择正确合适的脱脂方法和脱脂剂 脱脂方法主要有两种： 溶剂清洗：利用有机溶剂对油污进行浸透、溶解 碱液清洗：利用含有表面活性剂的碱性材料对动植物油的皂化及表面活性剂的浸润、分散、乳化及增溶作用去除油污 （3）影响脱脂的工艺因素 I 脱脂温度 ii 脱脂时间 iii 机械作用 iv 脱脂剂 2. 除锈、除氧化皮 机械除锈，包括手工除锈，借助于风动和电动工具除锈，喷丸除锈 汽车涂装行业中广泛采用化学除锈，其就是利用酸溶液与金属氧化物的反应，从而除掉金属表面的腐蚀产物，一般采用的酸液

5、中添加有缓蚀剂和润湿剂3. 磷化处理磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶剂接触，发生化学反应磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶剂接触，发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的磷化膜，目的在于提高表面涂层的耐而在金属表面生成稳定的不溶性的磷化膜，目的在于提高表面涂层的耐腐蚀能力，为涂装提供一极为适宜的基底。腐蚀能力，为涂装提供一极为适宜的基底。影响磷化的因素：影响磷化的因素： 1.磷化工艺参数：磷化工艺参数： a)总酸度：控制总酸度使磷化液中成膜离子浓度保持在必要的范围内总酸度：控制总酸度使磷化液中成膜离子浓度保持在必要的范围内 b)游离酸度：过高，易出现黄锈；过低，生成额外的沉

6、渣游离酸度：过高，易出现黄锈；过低，生成额外的沉渣 c)酸比：即指总酸度与游离酸度的比值，酸比：即指总酸度与游离酸度的比值， 通常都在通常都在5-30之间之间 d)温度：过高产生大量沉渣，过低，不能生成完整磷化膜温度：过高产生大量沉渣，过低，不能生成完整磷化膜 e)时间：过短成膜量不足，不能生成致密的磷化膜层；过长可能产生有疏时间：过短成膜量不足，不能生成致密的磷化膜层；过长可能产生有疏松表面的粗厚膜松表面的粗厚膜 2.促进剂的影响：促进剂的影响： 磷化液中的促进剂主要指某些氧化剂，其作用为阴极去极剂而在磷化配磷化液中的促进剂主要指某些氧化剂，其作用为阴极去极剂而在磷化配方中采用的一种化学反应

7、性的加速剂，主要作用是加速方中采用的一种化学反应性的加速剂，主要作用是加速H+在阴极的放电在阴极的放电速度促使磷化酸蚀速度的加快速度促使磷化酸蚀速度的加快3.被处理钢材表面状态的影响 1)碳浓度大的钢材耐蚀性差，碳浓度高的部位，磷酸盐结晶不能析出，造成磷化膜缺陷。 2)钢板表面将有不同的结晶方位，而结晶方位的不同又直接影响着磷化性。4.磷化前的表面调整处理的影响 一般采用磷酸钛胶体溶剂，使磷化的金属表面改变微观状态，促使磷化过程中形成结晶细小、均匀、致密的磷化膜，缩短磷化时间，降低膜厚，同时也能消除钢铁表面状态的差异对磷化膜质量的影响。 四.汽车涂装的常用方法1.喷涂法： 靠压缩空气或高压扩散

8、使涂料雾化，高速喷射到被涂物上的一种涂装方法。 1)一般分为：a空气喷涂：冷喷涂、热喷涂、静电喷涂 b高压无气喷涂：热喷涂、静电喷涂、空气辅助喷涂热喷涂主要适用于稀释剂用量多的硝基漆、乙烯系、氨基树脂系和水溶性涂料等加热后粘度下降显著的涂料的涂装，不适用于油性系涂料的涂装。 2)各种类型喷枪喷涂时的涂料涂着效率比较 类 型 效率10 20 30 40 50 60 70 80 90 100空气喷枪 1520高压无气喷枪 2040空气辅助无气喷枪 2545空气静电喷枪 4575高压无气静电喷枪 5080空气辅助无气静电喷枪 55852.自动静电喷涂法 以接地的被涂物作为阳极，涂料雾化器或电栅作为阴

9、极，接上负高压电，在两极形成高压静电场，阴极产生电晕放电，使喷出的涂料滴带电，并进一步雾化，按同性相斥、异性相吸的原理，使带电的涂料滴在静电场的作用下沿电力线方向吸往被涂物，放电后黏附在被涂物上。3.粉末静电喷涂法 靠高压使粉末带负电，借助于静电引力吸附在接地的被涂物上，加热熔融（和固化）后成膜的一种涂装方法。其工作原理与一般的溶剂型涂料的静电喷涂法几乎相同，不同在于粉末喷涂是分散的，而不是雾化的。 4.电泳涂装法 将具有导电性的被涂物浸渍在水里稀释，浓度比较低将具有导电性的被涂物浸渍在水里稀释，浓度比较低的电泳涂料槽作为阳极（或阴极），在槽中另设置与的电泳涂料槽作为阳极（或阴极），在槽中另设

10、置与其对应的阴极（或阳极），在两极间通过一定时间的其对应的阴极（或阳极），在两极间通过一定时间的直流电，在被涂物上析出均一、水不溶涂膜的一种涂直流电，在被涂物上析出均一、水不溶涂膜的一种涂装方法。装方法。 （1） 根据被涂物的极性和电泳涂料的种类，可分为根据被涂物的极性和电泳涂料的种类，可分为 阳极电泳涂装（阳极电泳涂装（AEDAED）：被涂物为阳极，所采用的电）：被涂物为阳极，所采用的电泳涂料是阴离子型（带负电荷）泳涂料是阴离子型（带负电荷） 阴极电泳涂装（阴极电泳涂装（CEDCED）：被涂物为阴极，所采用的电）：被涂物为阴极，所采用的电泳涂料是阳离子型（带正电荷）泳涂料是阳离子型（带正电荷

11、）现今采用阴极电泳涂装法涂底漆的汽车车身达现今采用阴极电泳涂装法涂底漆的汽车车身达90%90%以上。以上。 （1） 电泳涂装过程伴随电解、电泳、电沉积、电渗等四种电化学物理现象。 电泳过程中水发生电解，在阴极上发出氢气，在阳极上放出氧气，金属阳极产生溶解，溶出金属离子。 导电介质中带电荷的胶体粒子在电场的作用下，带正电荷胶体树脂粒子和颜料粒子由电泳过程移向阴极。 电沉积的第一步是水的电化学分解，在阴极电泳涂装时，阴极表面区产生高碱性界面层，当阳离子（树脂和颜料）与OH反应变成不溶性时就产生涂膜的沉积。 刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半渗透膜，在电场的持续作用下，涂膜内部所含的水分从涂膜中渗析出来

12、移向槽液，使涂膜脱水，这种现象称为电渗。电渗使亲水的涂膜变成憎水，涂膜脱水而使涂膜致密化。 (3)阴极电泳涂装法与阳极电泳涂装相比具有明显优点： 因被涂物处在阴极，不会产生阳极溶解。因被涂物处在阴极，不会产生阳极溶解。 基于阴极电泳涂料的漆基中含有对底材，具有基于阴极电泳涂料的漆基中含有对底材，具有阻隔作用的基团，因而耐蚀性较好。阻隔作用的基团，因而耐蚀性较好。 其电泳涂料的泳透力高于阳极电泳涂料，因而其电泳涂料的泳透力高于阳极电泳涂料，因而使被涂物的内腔和焊缝涂得更好。使被涂物的内腔和焊缝涂得更好。 五、涂料涂布的进行 1.涂底漆 (1) 所形成的底漆涂层是整个涂层的基础，与底材的结合力和涂

13、层的耐腐蚀性主要靠它来实现。 (2)现涂装底漆的最主要方法是阴极电泳涂装。 (3)阴极电泳涂料所用的成膜聚合物是阴离子型树脂（如：环氧树脂和聚氨酯），中和剂为有机酸（如：甲酸、乙酸、乳酸等）。 2. 涂中间涂层 (1) 中间涂层本身的功能是保护底漆涂层，增加底漆涂层和面漆涂层间的结合力，提高整个涂层的耐水性和装饰性。 (2) 一般采用喷涂法和自动静电喷涂法或“湿碰湿”两道（即涂第一道漆后仅晾干数分钟，在涂膜尚湿情况下就涂第二道漆）。 (3) 中间层涂料应与底漆和面漆有良好的配套性，并应具有良好打磨性，常使用的合成树脂有醇酸树脂、环氧聚脂等。 3. 涂面漆 （1）面漆涂层直接会影响汽车的外观装饰性、）面漆涂层直接会影响汽车的外观装饰性、耐候性和商品价值。耐候性和商品价值。（2）一般采用手工喷涂（空气喷涂、空气静电）一般采用手工喷涂（空气喷涂、空气静电喷涂）、自动喷涂（机械喷涂、高转速旋杯式喷涂）、自动喷涂（机械喷涂、高转速旋杯式自动静电喷涂）等涂装方法。自动静电喷涂）等涂装方法。（3）采用的涂料主要是三聚氰氨醇酸树脂面漆，）采用的涂料主要是三聚氰氨醇酸树脂面漆，丙烯酸树脂系磁漆、聚氨基甲酸酯磁漆、醇酸丙烯酸树脂系磁漆、聚氨基