关键词:汽车涂装;新技术;发展趋势
中图分类号:TQ639
0引言
随着居民生活质量的提高,汽车逐渐成为人们日常生活的替代工具,对促进社会经济建设具有很强的作用。汽车的发展显示出功能越来越多样化、系统网络的环保使用、车身的轻量化以及驾驶安全性不断增强,我们也期待着未来电动汽车和智能汽车的融合[1]。
涂装是指在处理过的材料上涂装,然后干燥成膜的过程。随着汽车的广泛使用,它们的活动范围也会增加,恶劣的移动环境会对其表面造成不同程度的破坏。有效的汽车涂装技术可以防止其表面生锈,同时起到屏蔽作用。在汽车生产过程中,涂装作为其核心环节,不仅是保证车身美观的前提,也是获得市场地位的关键[2]。
1中国汽车涂装技术现状
随着汽车工业的发展,汽车制造业中的一些问题逐渐暴露出来。以汽车涂料为例,汽车涂装技术领先地区与落后地区的差距正在逐步拉大,汽车产业内部发展严重不平衡。在汽车涂料领域,由于缺乏健全的法律体系,汽车涂料技术的应用和发展没有可靠的依据,行业监管也处于底层,这无疑限制了汽车涂料技术的发展[3-4]。
2汽车涂装技术的应用
2.1新技术
3C1B工艺:是传统工艺的简化工艺,可以减少有机物的排放,避免不必要的工艺,降低涂装成本的消耗。
B1:B2工艺:是对3C1B工艺的一种尝试,即通过各种工艺的简化和集成,辅以油漆工艺和干燥工艺,使涂料在高温干燥条件下易于控制颜色。对于二次涂装作业,Bl层可直接取缔涂装功能的使用,然后整合底色涂装功能,在减少喷涂工艺的基础上,采用B2层彩涂,节约成本,防止污染。
双底漆工艺:湿触与电泳底漆工艺相结合,体现了电泳漆的优势。与现行的“中涂+电泳”方法相比,前者具有相同的外观质量、防腐性能和抗石蚀性能。理论上,这种方法消除了中间涂层,减少了VOC的排放,降低了设备和维护成本。目前,颜料电泳涂料在日本已得到广泛应用,在我国的应用水平也在不断提高。
薄膜应用技术:是根据内模工艺、夹模工艺等工艺预制而成的新技术。在有效的热处理条件下,可以改善面漆的性能和外观,从而接近传统烘烤和喷涂工艺的效果[5]。
2.2新材料
中间涂层:作为汽车涂料的核心环节,不仅要对中间涂层进行鉴别,还要对中间涂层进行保护,从而提高中间涂层的抗紫外线性能,保护电泳涂层。随着科技图书的逐步完善和创新,中间涂层也呈现出一种固定的变化,即底漆和电泳的出现,为汽车涂装技术的发展带来了良好的前景。
面漆:基于环保,汽车面漆在传统有机溶剂涂料的冲击下,能产生自身的挥发性。水性涂料以水为载体,摒弃了传统涂料的可燃性、爆炸性和挥发性,减少了芳香族化合物等对人体健康的威胁;高固相涂料是在降低传统成膜材料分子粘度的基础上,对其进行改性的基础且质量好,其溶解度提高到60%以上[6]。
3车身涂装新技术的实际应用
3.1预处理工艺
对于汽车车身涂装,涂装前经常采用低温低锌三元磷化工艺,突出了少渣、快速、长期、无焊料钝化的优点,达到环保节能的效果。但在实际应用中仍存在一些问题:在磷化过程中,处理液中含有少量的F、Mn、Ni等有害物质,资源利用率低,近1/2的化学物质转化为磷化渣,需要在磷化过程中及时去除磷化,否则会对电泳膜和磷化膜的质量构成威胁。
此外,预处理过程中还可以注意节水问题,即在正常情况下,对水的预处理过程的需求量比较大,占总量的90%以上。洗涤和回收技术,需要两倍的水成本,甚至还有洗涤不完全的现象。由于车身涂装是一个相对较大的用水阶段和废水消耗阶段,对相关膜技术的创新和优化可以达到预期的效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如采用膜分离技术回收脱脂液,再生废水和清洗液,从而达到闭环电泳清洗的目的[7]。
3.2二次电泳过程
二次电泳工艺在禁用中间涂层材料的基础上,采用两种电泳材料的混合物,保证整个涂层工艺的稳定性和可靠性。该工艺具有高利用率的特点,能以较低的投资成本减少VOC排放和维护时间。同时,通过控制电泳工艺参数和电泳漆配方,保证石材的防腐抗冲击性和抗紫外线电冰涂层稳定,以及同一体系的“电泳+中间涂层”,从而达到节能降耗的目的。例如,Dura-Prime网线漆已经在日本五十铃进行了在线测试,并准备在中国全面实施。
3.3中间涂层表面喷涂工艺
在电泳涂料的基础上,采用“湿触湿”工艺,将一次性干燥应用于金属涂料。喷涂中间漆和清漆罩采用3CIB工艺,如马自达涂装线。与传统的车身涂装工艺相比,该工艺去除了烘干工序的同时,简化了打磨、擦拭、烘干等工序,从而节省了涂装投资成本和占地面积。同时,在3CIB工艺中,提高了湿接触涂层的性能、触变性和粘度。然而,这一工艺的发展还涉及到高固体含量,如中间涂层、彩色涂料和清漆,它们具有高涂层效率、低混溶性和低VOC排放。
丙烯酸树脂和高韧性聚酯树脂是3C1B工艺的主要原料。在中间涂层工艺中,可以调整溶剂的含量和树脂的结构,从而提高树脂的固化性能,优化涂层的粘度和触变性要求。溶剂挥发时,对铝粉的性能影响不大。在生产实践中,需要考虑3CIB工艺的生产条件,即温度和湿度。目前,3C1B技术的应用还存在一些缺陷。大部分涂料生产都会选择高分辨率的纯色涂料、漆体分离等,这样可以提高涂料的涂装效率。其中,高固相涂层具有很强的抗紫外渗透性,中间膜厚度越大,外部环境对电泳漆的影响越小[8]。
3.4薄膜固化
车身涂装后,通过固化处理达到预期效果。固化工艺为:自然干燥和低温干燥(<lO0℃,普通热塑性汽车涂料)、中等温度干燥(100-120℃,普通热固性汽车涂料,漆膜厚度<250mm)、高温干燥(>l20℃,普通热固性合成树脂汽车涂料)。在发达国家,一般通过装配作业,对油漆进行有效固化,提高其耐腐蚀性能。对于框架、各种铸件、热轧板等零件,采用喷砂和喷丸处理。
4汽车车身涂装新技术的发展趋势
数字化:随着汽车车身涂装信息技术的发展,在科学设计涂装工艺的同时,可以提高涂装效果,更好地满足数字化汽车涂装工艺的需要。以CAX系统、ERP系统、PDM系统和MPI系统为例,以产品数字仿真为指导,加快资金流和涂装工艺流程,从而更好、更实际地管理汽车涂装工艺的数字化。
智能化:随着汽车机械技术的发展和进步,其涂装技术也在迅速创新。智能系统在车身涂装技术中的应用,不仅可以消除涂装过程中的各种问题,而且具有与计算机技术、模糊控制技术相结合的适应性和友好性,实现汽车领域多元化发展趋势。
绿色化:基于语音识别系统,融合绿色设计和网络技术,实现“零事故”和“零死亡”目标,同时提高驾驶性能和技术。为了满足汽车生产制造领域的实际需要,汽车涂装技术逐步向绿色环保方向发展,无论是涂装材料、涂装工艺还是涂装设备都得到了优化和改进。
5结论
不可否认,科学技术的发展促进了工业的进步。在汽车制造领域,涂装技术水平的提高极大地提高了汽车的性能。当然,随着汽车产品的需求增加,在汽车涂装生产实践中,我们还需要改进现有的技术手段,在优化涂装材料和涂装工艺的基础上,提高汽车涂装设备的生产效率,以满足时代的发展需求,提供强劲的动力支持促进汽车制造业发展。
参考文献:
[1]孙华雨,李伟.汽车车身涂装新技术的应用与发展[J].卷宗,2015,5(1):303-303.
[2]陈红伟.汽车涂装技术的应用及发展趋势分析[J].环球市场,2016(36):55-55.
[3]吴涛.汽车车身涂装技术的发展动态[J].汽车工艺与材料,2006(1):1-3.
[4]周杰,黄洁,陈慕祖.汽车清洁涂装新技术的应用及发展[J].上海涂料,2007,45(11):15-19.
[5]兰正,柳屏,张新贞.汽车涂装新技术的应用与趋势[J].时代汽车,2019(1):103-104.
[6]周杰.汽车涂装最新工艺技术及发展趋势[J].上海涂料,2005,43(12):13-17.
[7]周杰.汽车涂装的最新工艺技术及发展趋势[J].汽车制造业,2005(12):20-20.
[8]李家伟.汽车涂装的新技术及发展趋势[J].合肥工业大学学报:自然科学版,2007(S1):128-131.
论文作者: 郁松
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第3期
论文发表时间:2020/4/22
标签:涂装论文; 工艺论文; 汽车论文; 涂层论文; 电泳论文; 技术论文; 车身论文; 《工程管理前沿》2020年1月第3期论文;