塑料件涂装工艺

1、1 涂料介绍 ? 汽车外饰塑料件涂料按涂层结构分为底漆、基色 ? 漆和清漆。 ?1.1 底漆 ? 主要性能要求：附着力、抗水性、抗化学品性、耐冷?热冲击性、耐热水冲击性、耐汽油性。底漆分为单组分 ? 和双组分 2 种。 ? 单组分底漆优点：快干、可打磨、对底材附着力好。缺点：对面漆有选择，柔韧性较差、耐水性一般。用途：用于一般要求的场合。 ? 双组分底漆 ?优点：与面漆附着力好、柔韧性好。缺点：需低温烘烤后才能打磨。用途：用于一般要求的场合。 ?1.2 基色漆 ? 基色漆是与罩光面漆进行湿碰湿配套涂装的底 ?漆，能满足湿碰湿施工要求。基色漆分为基色闪光漆 和基色实色漆。基色闪光漆：是由树脂、铝

2、粉（或 /和）珠光粉颜？料、溶剂、助剂等组成的，有金属、珠光效果，有较 快的 ?表干速率及抗溶剂性，能满足湿碰湿施工的要求。基色实色漆：是由树脂、有机和无机颜料、溶剂、？助剂等组成的，有较快的表干速率及抗溶剂性，能满足?湿碰湿施工的要求。 ?1.3 清漆 ? 清漆是用于基色漆罩光的透明涂层，为双组分。一 ?般是 2K 聚氨酯漆，一组分是由羟基丙烯酸树脂、 助剂 ?和溶剂组成，另一组分为异氰酸酯固化剂；两组分按比 ?例在使用前混合。该漆涂装于基色漆上，有 很高的光 ?泽、丰满度及优异的综合性能。 ?2 施工工艺 ? 塑料件涂装是用化学和机械方法除去塑料件表面?的脱模剂、异物和污物，去除表面界膜阻

3、力后在其表面 ?涂覆涂料，经干燥成膜使汽车外饰塑料件与车身颜色?及光泽一致并提供耐候性的工艺。 ?2.1涂层的结构及膜厚要求 ？?涂层的结构及膜厚要求见表1。?2.2工艺介绍？典型的涂装工艺 ？?三喷两烘（3C2B ）工艺（应用于溶剂型涂料）？工件上件、前处理、预脱脂、脱脂、一次水洗、二次?水洗、新鲜DI水洗、吹水、水分烘干、强冷、自然冷却、？火焰处理、上遮蔽、手工除静电/检查、自动除静电、喷底漆、底漆流平、底漆烘干、强冷、自然冷却、底漆检查？打磨、除静电、喷底色漆（BC）、面漆流平、喷罩光漆？（CC）、流平、面漆烘干、强冷、自然冷却、成品检查下？件、不合格品返修。»1恼圧附崎由扯H

4、I卑書*9 E主ft#井30CA科则t< Ati 檯星 E 烯咗:rrIJ李晞址1按柚連性伯K19沖；疑村上fp rt Mm?三喷一烘（3C1B ）工艺（应用于溶剂型涂料和水 ？性涂料）？工件上件、前处理、预脱脂、脱脂、 一次水洗、二次？水洗、新鲜DI水洗、吹水、水分烘干、强冷、自然冷却、？火焰处理、上遮蔽、手工除静电/检查、自动除静电、喷？底漆、底漆流平、喷底色漆（BC）、面漆流平、喷罩光漆？（CC）、流平、面漆 烘干、强冷、自然冷却、成品检查下？件、不合格品返修。？?工序作用 脱脂：脱脂的主要目的是除去塑料件表面的油？污、脱模剂等，主要依靠脱脂剂的浸润、分散及乳化作 ？用达到除去油污

5、的效果，去除界面阻力，提高附着力。？一般采用环形压力喷洗。 水洗及表面活化：脱脂后一般要经过4道水洗，？主要目的是洗净工件表面残留的脱脂液、颗粒杂质和？有害离子，并活化表面。一般前2道水洗为工业水喷？洗，后2道为纯水洗。 吹水：吹水工序是在前处理后，通过风嘴用压缩？空气吹净工件表面和边角夹缝中的水珠。 水分烘干及强冷：吹水后经过一段时间的沥水，？工件进入水分烘干室烘干。考虑到塑料件的耐热性能，？ 烘干温度一般控制在 6070 °C，烘干时间为1520?min。 火焰处理：火焰处理技术即使用高温火焰对塑？料件板材进行高温加热处理，消除表面层的油污和脱？模剂，选择性地除去低分子物及表面各

6、种非晶成分，使？表面粗燥化，具有多孔性，从而提高涂膜的附着力。可?用煤气或乙炔气和氧气的氧化焰，其中煤气氧化焰的？处理温度一般为1?0002?800 C。为了避免工件 被烤？变形，应使火焰烘烤时间限定在最小限度（约 10?s以?下），烘烤后立即冷却。 底漆、面漆喷涂: 底漆喷涂底漆喷涂方式有手工喷涂和自动喷涂 2 种。底漆晾干底漆喷涂后，湿漆膜中含有大量有机溶剂，若直? 接进入烘干室中烘烤，就会因溶剂挥发过快而使涂膜?表面出现针孔、气泡等缺陷。在晾干过程中，伴随着溶?剂的挥发，油漆得以充分流平、展开，晾干时间、风速? 对流平效果影响较大，易产生流平不良、橘皮等漆膜? 缺陷。底漆烘干目前使用的底

7、漆有 2 种:快干型和普通型。 快干型 ?可自干，而普通型施工后其自身不能自然快速固化， 需? 要采取加热固化方法， 目的是缩短涂料烘干时间和提 ?高涂层性能， 同时要考虑到塑料件自身耐热性能及易 ? 变形的特点，烘干温度不宜过高，一般控制在 80'C左？右，工艺时间一般为 2030?min。底漆打磨底漆表面或多或少存在油漆缺陷，为了给下道工?序提供良好的油漆涂层表面，有必要对底漆件的表面?进行打磨处理。面漆喷涂面漆采用湿喷湿工艺 ,先喷底色漆再喷清漆，底色 ?漆采用单组分油漆 ,色漆喷涂厚度因油漆品种不同而 ?不 同，金属色漆一般为1218gm，素色漆一般为25?35gm。面漆晾干和

8、烘干面漆晾干工艺要求同底漆晾干一样，烘干工艺参？数：工艺温度控制在（ 80+5）C，工艺时间控制在25?35?min 。修饰交检部分面漆表面存在一些缺陷，需通过打磨抛光消?除缺陷。不合格件若缺陷较小，可通过点修补消除，若?缺陷较大且难处理，必须送到底漆打磨上大线返修。 ?秋蚁来X挣»茨3嗥询”SUftSTS* 单冊骨实色啧上血如卩m 况*1讣虫蓦艸託漆；嘿2 1B*WM«5 2 i® JO-籾口 H饶干工件肚和1甜匕朝個审野水性谯料厳匸賣求擁洋室温勰度比遛鹉Kf赵匱用W311.075*SIfjOt IfiTlltijjl*1j2AMt 皿751523 墓色漆自动删

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10、样樫藝任规迢*件F放萱3h.检 構樂韩为门加）雹和（-30*JT;检闊站桀輕求冲it 圻演较更服端冲击馬崩槪附番力檢测朋于I级 13峯镐炼检潮玄阳性断杆曲耍片絞羞於件下成蛊M h.W 海集件A（23±3） t<ft 13 ram ffi（-30 ±21SOmm .检刪结冬宴求程腹匸挺奇骁落1位许幵哦2勒床科忖嵩用怙?3.4耐水性？?耐水性能检测条件为40'C、240?h，检测结果要求？漆膜外观不能有明显的起泡、变色等，耐水后附着力要？求小于1级、常温弯曲要求同前。图3为加速耐水后？的结果（80 C、4?h，放置1?h后划格检测附着力）。1帕 仏“h常鮎(1吕h

11、一50咒 g常聲 as ri+MfF.ifcs次菇检测附着力謹寧小Fi 瑚常泪彎閔两求卜皿圧4内州得H ,：叮时进苏：恥幅湿褂橙测岳扈为【30±2) L.心肛2咗Klf,240 h*贸求 闸制水糠獲外視不旄有明疑的題泡、亶色靜.酣啻力 小于1级、常温彎曲變求岡协.X7热穩定性輯桂呈莽*魚常釜件切!0心、无+泗h+哺接扁划 擀檢刑附晋力尔于】级他，酣涅妁：MOh外就«1 6 舛冬盧怜炸K?3.8耐候性？?耐候性分为加速耐候试验和天然曝晒试验，除要？求外观、色差、光泽保持率外，还要求附着力小于1级。？?4综述？?为适应节能环保的发展需要，在保证涂层性能的？基础上，汽车制造业势必

12、开发采用低能耗、低VOC的?环保型汽车外饰塑料件涂料及涂装工艺。如开发用于？机器人喷漆室的具备除溶剂功能的新型循环供风设？备，该设备在冬季生产时喷漆室采用循环供风，可节省？大量的能源，此类设备在奇瑞东阳幼狮的塑料件涂装？线上已有应用。减少底漆烘干工序的3C1B涂装工艺？及水性漆、高固体分漆等环保型涂料的应用都已成为汽车塑料件涂装发展趋势1 前言 自上世纪 60 年代，为提高汽车的安全和环保节油性能，部分外饰件和内饰件材 质开始塑料化，据统计目前的一辆轿车塑料件用量已经超过 300kg ，占整个轿 车质量的 20 左右。随着塑料件在汽车中的运用越来越多，其装饰性和耐久性 要求也越来越高， 部分要

13、求与车身同色且要具有与车身相同年限的防腐能力。 塑 料件涂装越来越重要且必不可少。 奇瑞汽车有限公司十五万套塑料件涂装生产线 是由该公司技术人员于 1997 年自行设计， 委托扬州琼花环保设备工程有限公司 和九台电器厂联合制造， 1999 年 11 月建成投产。该条涂装线采用了当时国际 上最新涂装技术，设备总投资较少，但其运行状况良好，产品质量稳定，一次交 检合格率在 92 以上，是一条经济实用的生产线。下面简单介绍一下该条线的 工艺状况。2 工艺简介2.1 塑料件涂装的目的 塑料件涂装是用化学和机械方法除去塑料件表面脱模剂、 异物、污物等， 去除表 面界膜阻力，提高附着力， 并在其表面涂覆涂

14、料， 经干燥成膜并附着于塑料件的 表面，达到防护和装饰的作用。2.2 塑料件的涂装工艺过程 该条生产线工艺过程可分为 2 段，即前处理工段和底漆、面漆工段。前处理工 段采用化学处理方法， 经低温脱脂水洗， 表面活化后烘干， 化学品材料采用上海 汉高公司生产的塑料件清洗剂及表面活性剂， 工件输送方式为普通悬链连续通过 式。底漆、面漆部分采用手工空气喷涂方式，三喷两烘或三喷一烘皆可，其输送 方式采用NKC反向积放式地面链。底漆、面漆材料采用PPG杜邦公司提供的溶 剂型低温涂料。该线主要工艺流程如图 1 （三喷两烘）。白件检查（打磨擦净）t上白件t预脱脂（脱脂剂：汉高代号2595 ） t脱脂t N0

15、 1水洗t N0.2 水洗t循环纯水洗（含表面活性剂：汉高代号AID 100） t鲜纯水洗t吹水t水分烘干t强冷、擦净T静电除尘T喷底漆T晾干T烘干T强冷T底漆打磨T擦净/静电除尘T喷涂底色 漆T晾干T点打磨/修补T喷清漆T晾干T烘干T强冷T修饰T交检T合格T去总装车间T不合格T点修补T底漆打磨返工图1前处理工段? ? 脱脂主要目的就是除去塑料件表面的油污、脱模剂等，主要依靠脱脂剂的浸 润、分散及乳化作用达到除去油污的效果，去除界面阻力，提高附着力。一般采 用环形压力喷洗。这道工序主要控制以下工艺参数。a. 总酸/ PH值塑料件脱脂和整车脱脂不同， 整身脱脂一般为碱性脱脂， 而塑料件遇到碱性溶

16、液 会发生化学反应，破坏工件表面结构， 影响表面质量，因而塑料件脱脂槽液 pH 一 般控制在 6.0 ±1.0 ，总酸控制在 4.8 ±1.0 点。b. 脱脂温度? ? 一般来说温度越高脱脂效果越好越彻底，但塑料件耐热性一般较差，温度过 高会导致塑料件变形，考虑到此脱脂剂活性温度（50 C左右活性最佳），将脱 脂工艺温度控制在55 ± 5 C 。c. 脱脂时间和压力? ? 脱脂过程中，必须保证有足够的喷洗时间，清洗时间太短会造成脱脂不净， 这条线的脱脂时间为 0.8 min ，清洗方式采用压力喷淋，喷淋管路采用环形布 置，保证工件各个面能得到彻底喷洗， 喷嘴喷射方

17、向和状况需定期调整， 对喷射 效果影响较大。喷洗压力一般控制在 0.1 0.2 MPa 之间，脱脂过程中当脱脂液 喷射到工件表面时， 在强力作用下脱脂液与工件有较好的接触， 促使脱脂剂渗透 和破坏油膜，并可冲洗掉工件表面已乳化的油污。d. 槽液的更换周期由于塑料件脱脂是喷淋脱脂， 槽体较小。 在长期循环使用后乳化、 皂化油污越聚 越多，有利于菌类、藻类物质的繁殖与生长，为了保证脱脂效果，防止菌类、藻 类物质的污染， 在正常生产一段时间后要及时排放槽液， 一般脱脂槽液一周排放 一次，若生产间隙时间太长，建议开班前再重新配槽。? ? 脱脂后一般要经过 4 道水洗，主要目的是洗净工件表面残留的脱脂液

18、、表 面的颗粒杂质和有害离子， 并活化表面。 一般前 2 道水洗为工业水喷洗， 后 2 道 为纯水洗，工艺时间 0.5-1.0 min ，喷洗压力 0.2-0.4 MPa 。第 3 道循环纯水 洗电导率一般控制在30卩S /cm以下，槽液中需不断补加表面活性剂，新鲜纯 水的电导率控制在10卩S/cm以下。? ? 吹水工序是在前处理后，通过风嘴用压缩空气吹净工件表面和边角夹缝中的 水珠，一般吹水时间为 0.5 min ，压缩空气压力为 0.5-0.6 MPa ，压缩空气的 压力和风嘴方向是本道工序的控制要点，若调整不好将会影响后续的烘干效果。? ? 吹水后经过一段时间的沥水，工件进入水分烘干室烘

19、干。考虑到塑料件的耐 热性能，烘干温度一般控制在 60-70 C之间，烘干时间15-20 min 。底漆、面漆喷涂工段? ? 塑料件喷涂方式有手工喷涂和自动喷涂 2 种，奇瑞汽车有限公司塑料件涂 装线采用手工空气喷涂，手工空气喷涂不仅对操作者的操作技能要求较高， 而且 施工环境和施工参数（喷漆室工艺参数、油漆施工参数）必须要严格控制。? ? 喷漆室手工喷涂区风速一般设定在 , 工艺温度一般控制在 18-35 C，该线冬季喷漆室温度一般不低于 18 C，而夏季因其空调机组无制 冷系统有时最高温度达到40C左右，对空调系统进行改造增加了一套加湿系统 后，夏季温度基本可控制在35 C以下，相对湿度一

20、般控制在 60-70 %。喷漆 室空气洁净度一般要求大于5卩m粒径的微粒数为零，小于5卩m粒径的微粒含 量小于1X 105个/L。采用单罐供漆系统，油漆施工压力一般控制在 0.2-0.3 MPa ，雾化空气压力一 般控制在0.5-0.6 MPa ，底漆采用2道喷涂，第1道闪干50s后喷涂第2 道, 膜厚控制在35-40卩m 。? ? 底漆喷涂后，湿漆膜中含有大量的有机溶剂，若直接进入烘干室中烘烤，就 会因溶剂挥发过快造成涂膜表面针孔、 气泡等缺陷。在晾干过程中，伴随着溶剂 的挥发，油漆得以充分流平、展开，晾干时间、风速对流平效果影响较大，易产 生流平不良、桔皮等漆膜缺陷，晾干时间一般控制在 5

21、7 min ，风速一般为 0.2 0.3 m/s 。? ? 塑料件使用的底漆涂料是双组分涂料， 目前被使用的底漆涂料有快干型和普 通型 2 种，快干型可自然指干，但普通型施工后其自身不能自然快速固化，因 而需要采取加热固化方法，目的是缩短涂料烘干时间和提高涂层性能， 同时要考 虑到塑料件自身耐热性能及易变形的特点，烘干温度不宜过高，一般控制在80 C 左右，工艺时间一般为 2030min 。2.2.2.4 底漆打磨? ?底漆表面或多或少存在油漆缺陷，为了给下道工序提供良好的油漆涂层表面，有必要对底漆件的表面进行打磨处理，打磨材料一般采用600-800号水砂纸，打磨一般缺陷时用800号砂纸，打磨

22、较大缺陷时用 600号砂纸。?面漆采用湿碰湿工艺，先喷底色漆再喷清漆，底色漆采用单组分油漆，色漆 喷涂厚度因油漆品种不同而不同，金属色漆一般为12- 18卩m，素色漆一般为25- 35卩m喷涂工艺参数和底漆相同，底色漆喷涂后一般晾干5- 7 min后进入清漆喷漆室，在喷涂清漆前可对色漆表面的颗粒或较小的缺陷用1200号抛光片进行修磨，修磨平整后对所修部位用空气补漆枪补喷色漆。处理完成后进行清漆喷涂，清漆喷涂时各工艺参数和底漆相同。? ?面漆晾干工艺要求同底漆晾干，烘干工艺参数为工艺温度一般控制在 80± 5 C，工艺时间一般控制在 25-35 min 。部分面漆表面存在一些缺陷，需通

23、过打磨（一般用1500号梅花砂纸）抛光消除缺陷。不合格件若缺陷较小，可通过点修补消除，若缺陷较大且难处理，必须送 到底漆打磨上大线返修。各工序主要参数表各工序主要参数见表 1表1各工序主要参数序号工序名称处理方式工艺时间 /min工艺温度/'C材料备注1挂件人工2预脱脂喷淋0.8室温专用清洗剂压力为 0.1-0.2 MPa , pH值 5-73脱脂喷淋255 ±5专用清洗剂压力为 0.1-0.2 MPa , pH值 5-74一次水洗喷淋0.855 ±5自来水压力为 0.2-0.4 MPa5二次水洗喷淋0.8室温自来水压力为 0.2-0.4 MPa6循环纯水洗喷淋0.

24、8室温去离子水+表面活性剂压力为0.1-0.3 MPa，电导V30 卩 s/cm7新鲜纯水洗喷淋0.4室温去离子水压力为0.1-0.3 MPa，电导V30 卩 s/cm8吹水吹压缩空0.5室温压缩空气压缩空气压力0.6 MPa气9水分烘干热风循环1575±510转挂人工11检查、打磨人工1.512擦净人工1.5粘性擦布等13静电除尘人工1.5静电除尘器14喷底漆人工318-35双组分漆漆压0.15-0.30 MPa 、输气压15晾干挥发718-350.5-0.6 MPa 漆膜厚度 30-40 卩 m16烘干热风循环2585±517强冷风冷4室温18底漆打磨人工18-35砂纸

25、等19擦净/静电吹人工18-35粘性擦布20喷涂底色漆人工18-35单组分漆与底漆相同21晾干挥发18-3522点打磨/修补人工18-35抛光片23喷清漆人工18-35双组分漆与底漆相同24晾干挥发18-3525烘干热风循环85±526强冷风冷室温27修饰人工18-35砂纸羊毛球抛光膏28交检人工结束语这条十五万套塑料件涂装线建成投产 6年来，从运行状况来看该生产线可靠性 好、质量稳定，达到当初设计要求，虽然单层同一平面工艺布置可节约大量投资， 但洁净度和施工环境需加大控制力度。工艺规划1. 塑料件的表面处理塑料件种类繁多，许多塑料极性小，结晶性大，表面张力小，润湿性差，表面光滑。为

26、提高 涂料对塑料的附着力，减少表面缺陷，改善塑料涂层的质量， 塑料件涂装前要进行表面处理。该前处理线采用化学处理方法，经低温脱脂水洗、沥液及高压空气吹水后烘干，工件输送方式为普通悬链连续通过式，变频控制链速。其主要工艺流程如下：白件检查T手工预清理T白件转挂T预脱脂T沥液T脱脂T沥液T一 次水洗T沥液T二次水洗T沥液T循环纯水洗T沥液T新鲜纯水洗T沥液T高压空气吹水 T检查T水分烘干T冷却T卸件。(1)手工预清理：用有机溶剂擦拭塑料能除去塑料表面的各种非晶态部分，使其粗糙化或 具有多化性，提高涂料的附着力。(2 )脱脂：塑料表面有油污、脱模剂等，必须除油和脱脂。它主要依靠脱脂剂的浸润、分 散和

27、乳化作用达到除去油污的效果，提高表面附着力。脱脂主要控制参数具体如下：脱脂液PH值在6.0 ± 1.0，总酸控制在4.8 ± 1.0 ,脱脂温度控制在55±5C,脱脂时间控制在1.5min。(3) 水洗及表面活化：脱脂后经过 4道水洗，每段水洗之间留有1min的沥液时间。前两道 为工业水喷洗，工艺时间分别为 0.6min。后两道为纯水洗，工艺时间为 0.30.9min。喷洗 压力 0.2 0.4MPa。第三道循环水洗电导率一般控制在30卩s/cm以下，槽液中不断补加表面活性剂，新鲜纯水的电导率控制在10卩s/cm以下。第四道水洗后留有 1.5min的沥液时间。(4

28、) 高压空气吹水：此工序通过风机从车间内进风，将高压空气吹向工件表面，目的是吹净工件表面和边角夹缝中的水珠。吹水时间为2mi n,吹水压力通过调节板适当调整，一般控制在0.20.4MPa。(5) 水分烘干和强冷：工件吹水后经过23min的沥水，进入水分烘干室烘干。水分烘干室通过热风循环，将工件表面和内腔内的水吹干。考虑塑料件的耐热性能，烘干温度控制在6070C之间，烘干时间在16min左右。2. 塑料件底漆和面漆喷涂(1 )底漆喷涂、晾干：此生产线采用手工空气喷涂，喷涂作业区长度18m要求手工喷涂区风速控制在 0.40.5m/s ,工艺温度控制在 1830C,相对湿度在 6070% 工件通过时

29、 间为45min。此生产线采用单罐供漆，油漆施工压力一般控制在0.20.3MPa,雾化空气压力一般控制在0.50.6MPa。两道喷涂，膜厚控制在3540卩m=底漆喷涂后进入晾干室，由于底漆与面漆采用W/W（湿碰湿）工艺，无底漆烘干，所以底漆的涂料采用双组份快干型涂料，且晾干要充分，表面要达到指干状态。晾干室风速设计为0.20.3m/s，工艺时间设计为 7.5min。（2 ）面漆喷涂、晾干：进入面漆喷漆室前，有4m长的底漆检查室。在喷涂前，可对底漆表面的细小颗粒或缺陷用 1200号抛光片进行修磨。面漆也采用W/W（湿碰湿）工艺，先喷色漆再喷清漆。色漆喷涂厚度因油漆品种不同而不同， 金属色漆一般为

30、 1220卩m 素色漆一般为 2535卩m色漆喷涂后晾干 7.5min进入清漆喷漆室。清漆喷涂完后晾干 7.5min进入面漆烘干炉。色漆 和清漆喷涂时，各参数与底漆相同。（3 ）面漆烘干、强冷：面漆烘干室的温度控制在8090C,烘干时间为 40min。设备规划1.前处理设备前处理设备主要由室体、工作槽、管路系统、温度调节系统、排风系统和供排水等组成。室体由1.5mm厚的不锈钢板制作，内有维修和保养通道，设置2个保养门。保养门处安装悬 臂式探照灯，方便人员检查和保养设备。整个室体安放在1.6m高的支架上，泵及附属设备放在槽侧部。图3?面漆烘干室槽体上配有溢流、排净和泵循环管路出入口等。加热槽体外

31、壁板表面覆有保温材料，并用0.7mm厚的镀锌钢板翻边压和保护。管路系统可拆装，用法兰连接，连接长度w3m加热和热循环系统相结合，热源为热水（设热水箱，用天然气加热），采用外置板式热交换器。温 度采用自动和手动控制。2.喷漆室设备喷漆室采用水旋式结构，主要由室体（含动压室、静压室、空调风过滤系统和操作间等）、 漆雾收集以及排风系统等组成。在人员休息区还建有洁净间，使喷涂作业人员与车间隔离。 室体侧板用镀锌钢板制成，用型钢骨架加固，两侧壁板嵌有夹胶玻璃门窗，保持喷房内部光 滑、平整和不挂灰，易于清洁。在动压室和静压室之间装有 F6袋式过滤器以使空气平稳流动，并有调节风量的控制结构， 保持风平衡，并

32、保证各工艺段的风速达到工艺要求。操作间顶棚为控制气流分布的过滤层， 过滤层覆盖整个顶棚，严防喷漆室风向纵向飘移。漆雾收集系统的循环水通过供水管（逐级变径，法兰连接）、可调堰板进入散流板和水旋室后，经回流管道至废漆处理槽。水旋室是气液混合室，能产生高强度的搅拌，使空气和水充分混合，再通过空间容积增大，风速降低，使气水分离。 分离空气被排风风机吸到 45m高的 风道后，排到大气中，带漆渣的水流到废漆处理槽。 所有喷漆室的排风由一个方形大烟囱分成四部位集中排向高空， 增大扩散区域。 喷漆室排风 机集中放在风机房内， 叶轮便于拆出检修， 喷漆室至风机的排风道采用钢筋混凝土结构， 风 机房墙壁安装消音板

33、。3烘干设备面漆烘干室采用直通式烘干炉，壁板厚度为 100mm采用插接式结构，接缝处打耐高温密封 胶。为防止烘干室热气和烟气外溢，在出入口装有风幕。烘干室热源为天然气间接加热， 设有安全措施和安全结构 （天然气自动点火、火焰监控、燃 气混合、压力调节、自动调节风阀及自动控制等）。实现温度自动和手动控制，自动数字显 示。废气采用直燃法处理，增加废气焚烧炉，每小时处理废气量6 000Nm3。废气通过交换，使排放温度不大于150C。4. 空调系统涂装车间厂房需要保持封闭式微正压， 此条涂装线采用空调送风、 机械排风方式进行通风换 气，厂房换气次数为 3次/h。车间共有 3 台工艺空调和 1 台工位空

34、调， 各空调风量按照设备风速进行量定。 空调安装在空 调平台上， 新鲜空气从屋顶进风室吸入。 进风室两侧设百叶窗、防鸟网，保证百叶窗内不进 雨水。喷漆室空调由进风段、 初效过滤段、 加热段、 加湿段、 风机段、中效过滤段和出风段等组成。 空调机组加热方式为天然气直接燃烧式， 提高了热效率。 机组骨架采用热镀锌处理， 壁板为 聚氨酯夹心彩钢板（燃气加热段为岩棉夹心彩钢板），厚度为50mm。空调加湿采用高压水喷淋雾化方式， 加湿泵为立式机械密封泵， 变频控制， 喷雾喷嘴交错布 置，确保在整个迎风面形成水雾或水幕。 加湿段挡水板采用 2mm厚的不锈钢板，挡水板处风 速w 3m/s，保证正常运行时风机

35、段无水珠出现。结束语奇瑞汽车股份有限公司采用最新的 3C1B工艺，新建的40万套塑料件涂装生产线在同一工艺 平面上布置设备， 厂房四周玻璃都是锁闭的， 且在喷涂施工区域独立增加洁净间， 不但节约 了大量投资， 降低了运行成本， 而且在洁净度和施工环境上有了很大的提高， 很大程度上提 高了塑料件的涂装质量。 随着轿车车身塑料件使用量的不断增加和轿车外观质量要求的不断 提高，其防腐性能和外观要求也提高到与车身相同的标准，塑料件的涂装显得愈加重要。一、常用塑料件简介：（一）塑料的定义： 塑料是一种以树脂为主要成分，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在 常温下能保持既定形状的高分子有机材料。（二）塑

36、料的特性：1. ? 热塑性：加热到一定温度时可变软以至流动，冷却后又恢复其硬度及其它 功能，这种过程是可逆的，可以反复进行。例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙 烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯侵及 其共聚物、聚讽、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。热塑性塑料中树脂 分子链都是线型或带支链的结构，分子之间无化学键，因而在加热时具有软 化流动及冷却变硬的特性；2. ?热固性：通过加热可以软化流动，当加热到一定温度时，会发生化学反应 一交链固化而变硬，此后再次加热时，已不能再变软流动了，这种变化是不 可逆的。塑料正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流 动，在压

37、力下充满型腔，进而固化成为既定形状和尺寸的各类制品。（三）常用塑料类型：1. ?丙烯氰（23%41%、丁二烯（10%30%和苯乙烯（29%60%三种单体共聚而成的聚合物：简称“ ABS，具有色彩醒目，耐热、坚固、耐溶剂性 差等特点，外表面可镀铬、镍等金属薄膜，可制作琴键、按钮、刀架、电视 机外壳、伞柄等；2. ?聚乙烯塑料：简称“ PE',化学性能稳定，通常制作食品袋及各种容器，具有耐酸、耐碱及盐类水溶液侵蚀的特点，但不宜用强碱性洗涤剂擦拭或浸 泡；3. ?聚丙烯塑料：简称“ PP',无毒、无味，可在100C的沸水中浸泡不变形、不损伤，常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，多用

38、于食品用具；4. ?聚苯乙烯塑料：简称“ PS',容易着色、透明性好，多用于制作灯罩、牙刷柄、玩具、电器零部件，耐酸碱腐蚀，但易溶于氯仿、二氯乙烯、香蕉水 等有机溶剂；5. ?聚氯乙烯塑料：简称“ PVC，色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料，故其产品一般不存 放食品和药品类；6. ?尼龙塑料：简称“ PA',具有坚韧、牢固、耐磨、无毒性等特点，但不可长期与酸碱接触，常用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包 装袋等二、塑料表面处理：塑料种类繁多，由于塑料具有结晶性大、极性小、润湿性差、表面光滑等特 点。为提高塑料涂层附着

39、力，减少漆膜表面缺陷，塑料涂装前必须要进行表面处 理。（一）常用塑料件的预处理方法主要有：退火、脱脂、静电除尘、湿润和粗化处 理。1. ?退火：塑料成型时易形成内应力，在涂装后应力集中处易开裂，一般可采 用退火处理或整面处理来达到消除应力。退火处理是把塑料成型件加热到热 变形温度以下（以ABS为例：一般加热温度60C,保温2h）。为了减少设 备投资，可采用整面处理来改善塑料表面状况；整面处理配方及工艺如表1：项目工艺参数丙酮/份1水/份3温度/C室温处理时间/ min15 202. ?脱脂：由于塑料件表面沾有油污、手汗和脱模剂，造成漆膜附着力变差， 涂层易产生龟裂、起泡和脱落等问题，因此涂装前

40、必须进行除油处理。以ABS塑料件为例：一般采用含有表面活性剂的水系脱脂剂喷淋清洗，时间23min,喷射压力12bar，温度4555°C,脱脂剂在重复使用时，由于槽液 杂质、污物积累，造成塑料表面污物的再次附着，影响涂层质量，因此应加 强槽液的过滤与更新管理。脱脂常见配方及工艺如表2:项目工艺参数氢氧化钠（S/L）50 70磷酸钠（S/L）20 30碳酸钠（S/L）1020表面活性剂（S/L）510温度/C50 60处理时间/ min10 15温度越高，除油速度越快，但温度太高会使表面活性剂分解，影响工件表面水洗，造成槽液寿命下降。3. ?静电除尘：塑料制品是绝缘体，表面电阻一般在10

41、6Q以上，易产生静电，造成空气中的细小灰尘因静电作用而吸附着于塑料表面。由于静电吸附的灰尘用一般吹气法除去十分困难，因而普遍采用高压离子化空气流达到除电、 除尘效果；4. ?湿润和粗化：?铬酸、硫酸混合液处理是比较简单、方便的传统工艺，它能使塑料表 面的湿润性明显提高；?采取含水性高分子的水系表调剂室温喷淋工艺，时间1min，喷射压力0.51bar,活化的作用有助于去除硬水，把含憎水基的塑料表面转换 为含亲水基的表面，从而在塑料件表面形成一层均匀的薄膜，膜厚不超 过5nm?火焰处理：采用压缩丙烷气作为燃料，进气压力0.5bar （ 200 250升/分钟）、燃气0.35bar（ 6升/分钟）、

42、混合后压力为0.35bar ，火焰的有效处理长度为7毫米到70毫米左右, 从而提高塑料基材表面的表面张力与油漆的附着力。（二）其它表面处理技术：光固化涂料应用于汽车塑料件， 许多汽车部件已采用工程塑料或者聚合物基 复合材料， 它们不仅仅需要涂料改善其表面性质， 有时还可以实现材料的性能改 进，汽车灯罩与反光镜材料以塑料代替玻璃就得益于光固化涂料的处理技术。1. ? 聚碳酸酯具有易加工成型、 重量轻和柔性强不易破碎等优点，但它的表面 强度不够，不耐刻划和刮擦而且耐候性差，易变黄。采用光固化涂料改善其 表面性质，不仅可大大节省涂装时间而且涂层有很好的光学耐擦性能，并可 满足长期耐侯性要求，正是由于

43、新技术的推进，如今聚碳酸酯灯罩已几乎完 全代替玻璃灯罩；2. ? 汽车反光镜也是塑料件制品， 但要求必须有很高的反光性能，为了达到这 一目的，塑料表面必须经三次紫外照射处理；11 首先，塑料要经过紫外照射使表面产生光化学反应，增加表面张力， 以利于光固化涂料的流平与附着；12 在塑料件表面涂布一遍光固化清漆并固化后， 塑料表面变得平坦而易于 金属化；13 在真空沉积箱中完成金属沉积， 为了保护金属反光层， 往往在塑料表面 金属化后还需要再涂布一层光固化涂料。三、喷涂技术概要：对于汽车塑料件涂层而言， 内饰件侧重于耐溶剂性， 而外饰件侧重于耐水性、 抗石击性、耐候性及装饰性，塑料件喷涂方式分手工

44、空气喷涂和自动喷涂两种。 手工空气喷涂是目前塑料件喷涂较为广泛的喷涂方式之一， 主要利用压缩空气的 气流，流过喷枪喷嘴孔形成负压， 使漆料从吸管吸入后， 经喷嘴喷出， 形成漆雾， 从而涂布到零件表面上形成均匀的漆膜，此方法涂料利用率一般在50%60%左右；奇瑞汽车股份有限公司塑料件喷涂采用手工喷涂方式， 手工空气喷涂不仅对 操作者要求较高，而且施工环境和施工参数（喷涂室工艺参数、油漆施工参数） 控制相当严格，具体喷涂工艺过程如下：（一）底漆喷涂：喷漆室手工喷涂区风速一般设定在 0.40.5m/s ,工艺温度一般控制在18 35°C,该线冬季喷漆室温度一般不低于 18°C,而

45、夏季因其空调机组无制冷系统， 有时最高温度达到40°C左右，后对空调系统进行改造增加了一套加湿系统后， 夏季温度基本可控制在350C以下，相对湿度一般控制在6070%喷漆室空气洁 净度一般要求大于5um粒径的微粒数为零，小于5um粒径的微粒含量小于1 X 10 105/L ；采用单罐供漆系统，油漆施工压力一般控制在 0.20.3Mpa,雾化空气压力 一般控制在0.50.6Mpa,底漆采用两道喷涂，第一道闪干 50s左右，膜厚控制 在 35 40um。（二）底漆晾干：底漆喷涂后， 湿漆膜中含有大量的有机溶剂， 若直接进入烘干室中烘烤， 就 会因溶剂挥发过快造成涂膜表面针孔、 气泡等缺陷

46、。 在晾干过程中， 伴随着溶剂 的挥发，油漆得以充分流平、展开，晾干时间、风速对流平效果影响较大，控制 不当易产生流平不良、桔皮等漆膜缺陷，晾干时间一般控制在57mi n,风速一般为 0.2 0.3m/s 。（三）底漆烘干：塑料件使用的底漆涂料是双组份涂料， 目前被使用的底漆涂料有两种： 快干 型和普通型， 快干型可自然指干， 但普通型施工后其自身不能自然快速固化， 因 而需要采取加热固化方法， 目的是为了缩短涂料烘干时间和提高涂层性能， 同时 要考虑到塑料件自身耐热性能及易变形的特点， 烘干温度不宜过高， 一般控制在 80°C左右，工艺时间一般为 2030min。（四）底漆打磨：底

47、漆表面或多或少存在油漆缺陷，为了给下道工序提供良好的油漆涂层表 面，有必要对底漆件的表面进行打磨处理，打磨材料一般采用 1000 号水砂纸， 打磨较大缺陷时可先使用 400 号砂纸粗磨，再用 1000 号细砂纸细磨一遍。（五）面漆喷涂：面漆采用湿喷湿工艺， 先喷底色漆再喷清漆， 底色漆采用单组份油漆， 色漆 喷涂厚度根据油漆品种不同进行膜厚控制，金属色漆一般为 1218um素色漆 一般为2535um喷漆工艺参数和底漆相同，底色漆喷涂后一般晾干 57min 后进入清漆喷漆室，在喷涂清漆前可对色漆表面的颗粒或较小的缺陷用 1200 号 抛光片进行修磨， 修磨平整后对所修部位用空气补漆枪补喷色漆，

48、处理完成后再 进行清漆喷涂，清漆喷涂时各工艺参数和底漆相同。四、漆膜常见弊病与处理：在塑料件涂装施工过程或施工成膜后，会因各方面原因产生多种涂膜缺陷， 本文涉及最主要的几种缺陷，并尽可能地讨论其产生原因及处理对策。（一）缩孔现象当表面张力较高的涂料涂覆于表面自由能较低的底材上， 也就是涂料表面张 力与底材表面张力相差太大时， 容易造成涂料对底材的润湿性不良， 接触角变大， 使涂料有保持滴状倾向而裸露出被涂面；另外，一些低表面张力的小颗粒或小液滴等杂物很容易在湿膜中产生一个局部的表面张力差，随着流动的发生，溶剂的挥发，表面张力差增大，流动继续， 溶剂的挥发增大了黏度，阻碍了流动，最终形成凹下的缩

49、孔；? 具体原因分析：1、环境原因 周围使用了有机硅类或蜡等物质， 涂装环境空气不清洁 （有灰尘、漆雾等）； 涂装环境温度过低、湿度过高。2、设备、机器原因 调漆工具及设备不洁净； 涂装工具、工作服、手套不干净。3、涂装作业时的原因 底材脱脂不良，有水、油、遮蔽胶带的胶、灰尘、肥皂、打磨灰等异物 附着； 旧涂膜打磨不完全，存在针孔、凹陷等缺陷。 涂层过厚4、材料导致的原因 所用涂料的表面张力偏低，流动性差，释放气泡性差，本身对缩孔的敏感性大； 所用涂料中混入水、油等； 混入了异种涂料或两种树脂不间容的涂料。? ? 处理对策：1. ? 加强塑料件喷涂前的表面处理，防止油污造成漆膜不良；2. ?

50、检查压缩空气质量，防止空气油水分离不彻底；3. ? 检查烘干炉内设备状况，防止因烘箱滴油造成污染；避免两种树脂不兼容，造成漆膜缩孔；5. ? 通过添加助剂来降低涂料表面张力，促进湿膜流平；6. ? 在涂装车间，无论是设备、工具还是生产用辅助材料等，绝对不能带有对油漆有害的物质，尤其是硅酮。（二）橘纹现象橘皮现象是涂漆过程中常见又较难克服的问题，影响因素众多。? 具体原因分析：1. ? 在喷涂过程中，由于溶剂挥发太快，湿膜黏度急剧增加，使流平变得困难而产生橘皮。要求根据环境温度或季节变化来选择合适的稀释剂，例如聚氨 酯涂料的稀释剂有冬用和夏用之分；2. ? 塑料工件温度太高，使溶剂瞬间挥发，湿膜

51、来不及流平；3. ? 喷涂时出漆量太小或喷涂距离太远，表面沉积涂膜太薄，流平变得困难；4. ? 喷枪雾化不良，漆雾颗粒过大也产生橘纹，一般降低出漆量并提高压缩空气输出量，改善雾化性能；5. ? 喷涂距离太近，虽然膜厚有利于流平，但压缩空气的冲击力使厚涂膜产生 更大的橘纹，反而使流平性变差；6. ? 涂料黏度过大时，涂料雾化性和湿膜流平性都较差；7. ? 环境温度偏高，或闪干时间不足进入烘烤；8. ? 喷涂室内空气流速太快，使湿膜溶剂快速挥发而难以流平；9. ? 底材粗糙易造成短波橘纹， 要求用合适的砂纸或砂纸粘水采用水磨，避免 素材表面破坏而产生橘皮；10. ? 通过提高罩光清漆的膜厚并延长闪

52、干流平时间，可大幅度减少橘纹，尤其 是垂直面的橘纹。? ? 处理对策：1. ? 降低涂料稀释剂的挥发速度或添加流平剂，以改善涂料的流动性；2. ? 降低涂料粘度；3. ? 选择合适的压缩空气压力， 选择出漆量和雾化性能良好的喷涂工具，使涂 料达到良好的雾化；4. ? 一次喷涂膜厚增加，改善漆膜流动性；5. ? 降低喷涂环境温度、风速，减慢溶剂挥发速度；6. ? 降低被涂物表面的温度；7. ? 通过现场环境来调整合适的喷涂速度及喷涂距离；8. ? 严格要求按供应商施工规范进行兑稀并采用带恒温装置的喷涂设备。（三）咬底现象 咬底现象是一种底漆层被咬起脱离，产生皱纹、胀起、起泡等现象。? 具体原因分

53、析：1. ? 底材塑件在注塑时压力不足导致塑件局部密度不一致，存在一定的内应 力，而涂料中有机溶剂的极性和溶解力较强时，涂料中的强溶剂会咬进塑料 底材内，出现咬底现象；2. ? 底漆层未彻底干透；3. ? 面漆溶剂溶解力太强或底漆层耐溶解性差；4. ? 面漆喷涂太湿太厚；? ? 处理对策：1. ? 改变涂料体系，选择合适的底面漆工艺和材料；2. ? 加强烘烤、保证底漆干透；3. ? 适当调整面漆的稀释剂、剔除对底涂溶胀的强溶剂；4. ? 在易产生咬起的配套涂层场合， 先在底涂层上薄薄喷涂一层面漆，等稍干 后再喷涂；5. ? 另外，在涂装过程中，先将底材容易咬底的部位薄薄喷涂一遍，再将此处 和另外部位一同涂覆成均匀涂膜，可大大减弱咬底现象。（四）针孔现象 针孔是指涂膜表面类似被针尖刺过的小孔，如同皮革毛孔，孔径大约 0.1mm喷涂罩光清漆时针孔现象尤为突出? 具体原因分析：1. ? 清漆树脂或其它颜填料加工细度不够，内部存在杂质；2. ? 涂料挥发过快，且用量较多；3. ? 涂料表面张力过