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汽车涂装修复工艺分析

07/01

毕业设计论文

题目:车身涂装修复工艺分析

学 院 四川科技职业学院

年 级 2009级汽车一班

专 业 汽车技术服务与营销

学 号 [1**********]7

学生姓名 冯泽文

指导教师 陈茂阳

2012 年 3 月

院 系 汽车交通学院 专 业 汽车技术服务与营销

年 级 2009级一班 姓 名 冯泽文

题 目 车身涂装修复工艺分析

指导教师 陈茂阳

评 语

过程得分: (占总成绩20%)

是否同意参加毕业答辩

指导教师 (签字)

答辩教师

评 语

答辩得分: (占总成绩80%)

毕业论文总成绩 等级:

答辩组成员签字

年 月 日

班 级 09级1班 学生姓名 冯泽文 学 号 [1**********]7

发题日期: 年 月 日 完成日期:2012年3月25日

题 目 车身涂装修复工艺分析

1. 本论文的目的、意义:

目的:通过学习,更好地了解涂装工业在人们生活中的作用,给人们带来了哪些好

处。了解汽车涂装 是怎样一个行业 ,它的前景是怎样的。意义:涂装行业的更好发展 ,

能让人们的生活过的的更加好 ,它是改善我们物质生活必不可少的,所以我们应该更

好的 将它利用好,减少涂装行业对人们的危害。

2、学生应完成的任务:涂装行业的重要性,具体了解它在人们生活中的作用。我们应该正确的了解,并更好地把它加以利用。应该看到涂装行业的未来和前景,看好它的发展趋势,对这个行业更有信心。了解涂装的注意点,尽可能避免污染和其它废气物的产

生。了解涂装管理对涂装的重要性,更好地完善管理制度,利用更少的资源 ,生产出更多更好地产品,实现可持续发展。了解涂装在人们生活中应用,在更多的行业中将它

应用上,使涂装在21世纪更好更加全面的发展 ,让涂装行业被更多的人了解和熟悉;

让涂装行业在今后更好的延续下去,也给人类带来更多的方便。

3、论文各部分内容及时间分配:(共 20 周)

第一部分 汽车涂装工艺 (1-3 周)

第二部分 汽车涂装的前景 ( 4-8周)

第三部分 涂装的注意点 ( 9-12 周)

第四部分 涂装的应用 ( 13-16周) 五部分 涂装管理 ( 17-20 周)

评阅及答辩

备 注

指导教师: 审 批 人: 年 月 日 年 月 日 ( 周)

摘 要

汽车涂装,就像是每个人的脸一样,不能失去;也是给别人的第一映像,因此,非

常的重要。

我国的汽车涂装工艺技术水平和涂装质量已与国际接轨 , 在环保、节能减排和资源利用率方面尚存在一定差距 , 但我国汽车涂装工艺技术产生了质的飞跃。近 20 年内新建的汽车车身塑料件涂装线 , 引进了很多先进的、现代化的涂装设备及涂装工艺技术 , 可称为世界一流 , 尤其进入 21 世纪后新建的轿车车身涂装线基本上汇集了世界各国汽车涂装领域尖端技术。流水线生产的汽车车身几乎 100% 采用喷浸结合的三元锌盐磷化处理和阴极电泳涂装工艺 , 采用摆杆式 , 旋转浸渍式或悬挂推杆输送链输送车身 ; 采用高速旋杯式自动静电喷涂往复机喷涂中涂、面漆。进入 21 世纪以来 , 又被智能化的机器人杯式自动静电喷涂机所替代 , 进一步提高了喷涂柔性和涂着效率 ; 在中途、面漆喷涂区 , 烘干室和其他手工作业区采用滑橇输送机或倒置式积放输送机等地面输送系统 , 能实现自由分流或合岔 , 横向车转移 , 上下垂直升降 , 调整输送间距和积放等功能。车身用喷漆室全部采用上供风下抽风湿式大型喷漆室 , 确保在高清洁度的空间环境下进行涂装作业。车身底板下表面喷涂车底涂料 , 所有缝隙都涂密封胶 , 以提高缝隙的耐蚀性 , 车身的舒适性和密封性。

随着汽车市场竞争的不断加剧和汽车制造、修理技术的日益更新,基础涂装工艺已经引起了汽车制造商和维修服务人员的高度重视。种类繁多、规格齐全和功能良好的涂装材料,无疑会进一步促进维修质量的提高,促进汽车使用寿命的延长。

关键词:涂装发展;涂装管理;电泳技术;注意三废

目 录

第1章 汽车涂装工艺 7

1.1汽车涂装工艺简介 7

1.2 汽车涂装工艺概述 8

第2章汽车涂装的前景 10

2.1 汽车涂装的发展趋势 10

2.2 涂装材料等自身发展 13

第3章 涂装的注意点 17

3.1注意安全防火和三废 17

3.2影响颜色因素 22

第4章 涂装的应用 24

4.1 奇瑞涂装 24

4.2 客车的阴极电泳技术 25

4.3 基础涂装工艺在车身修复中的应用 25

第五章 涂装管理 29

5.1 涂装管理是汽车涂装效果的决定应因素 29

5.2涂装行业涂装管理的重要性 29

结论 33 致谢 34

参考文献 35

第一章

汽车涂装工艺

1.1 汽车涂装工艺简介 汽车涂装工艺,一般可分为两大部分:一是涂装前金属的表面处理,也叫前处

理技术;二是涂装的施工工艺。表面处理主要包括清除工件表面的油污、尘土、锈蚀、以及进行修补作业时旧涂料层的清除等,以改善工件的表面状态。包括根据各种具体情况对工件表面进行机械加工和化学处理,如磷化、氧化和钝化处理。

工程机械防锈涂装工艺一般可分为涂装前表面处理工艺和防锈底漆涂装工艺。 表面处理:

表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质

量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏。 据英国帝国化学公司介绍 , 涂层寿命受 3 方面因素制约 : 表面处理 , 占 60%; 涂装施工 , 占 25%; 涂料本身质量 , 占 15% 。 工程机械行业 , 不同零部件的表面处理方式。 机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮 , 消除焊接应力 , 增加防锈涂膜与金属基体的结合力 , 从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。机械清理标准要求达到的Sa2 . 5 级。表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的 1 /3 。喷、抛丸所用钢丸要达到 GB6484 要求。 薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理。、

工艺流程为 : 预脱脂→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥

上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整 , 或不用酸洗工序 ,

或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序, 这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处理质量的不可忽视的因素。

涂装工艺:

由于工程机械范围广、规格多、整机重、零部件大 , 一般采用喷涂方式进行涂装。喷涂工具有空气喷枪、高压无气喷枪、空气辅助式喷枪及手提式静电喷枪。空气喷枪喷涂效率低 ( 30% 左右 ) , 高压无气喷枪浪费涂料 , 两者共同的特点是环境污染较严重 , 所以已经和正在被空气辅助式喷枪和手提式静电喷枪所取

代。如世界第一工程机械公司———美国卡特彼勒公司就采用空气辅助式喷枪进行喷涂 , 对发动机罩等薄板覆盖件则采用手提式静电喷枪。工程机械用涂装设备一般采用较为先进的水旋喷漆室。中小零部件也可采用水帘喷漆室或无泵喷漆室 , 前者具有先进的性能 , 后者经济实惠 , 方便实用。由于工程机械整机和零部件较重 , 热容量大 , 因此 , 其防锈涂层的干燥 , 一般采用烘烤均匀的热风对流的烘干方式。热源可因地制

宜 , 选用蒸汽、电、轻柴油、天然气和液化石油气等。

汽车涂装工艺的特点和侧重点

汽车涂装工艺根据汽车类型的不同而各有特点和侧重点。

载重汽车的主要涂装件是前部驾驶室,涂装要求最高;其他部件如车厢、车架等涂装要求比驾驶室低。

客车的涂装与载货汽车的涂装有较大区别。客车车身包括大梁、骨架、车厢内部、车身外表面,其中以车身外表面要求较高。车身外表面不但要求具有良好的保护性和装饰性,而且喷涂面积大、平面多,有两种以上的颜色,有时还有汽车色带。因此,施工周期比载货汽车长,施工要求比载货汽车高,施工过程比载货汽车复杂。

轿车和小型旅行车,不论在表面装饰性或底层保护性都比大型客车和载货汽车的要求高。它的表面涂层属于一级装饰精度,具有美丽的外观,光亮如镜或光滑的表面,无细微的杂质、擦伤、裂纹、起皱、起泡及肉眼可见的缺陷,并应有足够的机械强度。底面涂层属于优良保护层,应有优良的防锈性和防腐蚀性,很强的附着力;局部或全部刮涂附着力好、机械强度高的腻子,使用数年也不会出现锈蚀或脱落等现象。

1.2 汽车涂装工艺概述

涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理是汽车涂装的四大要素,相互之间相辅

相成,促进了涂装工艺和技术的进步与发展。21世纪被称为面向环境的新世纪,环境保护倍受全球关注,并已成为人类最迫切研究的课题。汽车及其零部件的涂装是汽车制造

过程中能耗最高且产生三废最多的环节之一。因此,减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。

近十多年来,涂装工艺及设备的进步主要体现在环保型涂装材料的应用,减少废水、废渣的排放,降低成本,优化汽车生产过程等几个方面。由于涂装材料的进步,车身涂层体系的设计也有了革命性的进展,几种典型的新涂装体系及新技术已经或即将用于工业生产。我国目前的涂装工艺及设备总体相当于欧美10年前的水平,有些企业在新涂装线上采用了一些当今国际先进水平的新设备。几种新的车身涂装工艺。

逆过程工艺:在车身外表面先喷涂粉末涂料,待热熔融后再进行电泳涂装,随后粉末/电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺约可减少60%的电泳涂料用量,用厚度为70μm 的粉末涂层替代车身外表面的电泳底漆和中涂层,取消中涂及烘干工序,从而节省材料和能源费用,降低VOC 排放量。

二次电泳工艺:采用两涂层电泳材料,用第二层电泳(35~40μm) 替代中涂。电泳工艺自动化施工稳定可靠性高,一次合格率高,材料利用率高,设备投资少(不需空调系统) ,因此可节省费用的48%,减少了维修频次及传统中涂的漆渣和VOC 排放。 一体化涂装工艺(三涂层概念) :采用与面漆同色的功能层(15μm) 替代中涂,功能层与面漆底色间不需烘干,取消中涂线,在提高生产效率的同时,大幅降低了VOC 排放量。

敷膜技术替代塑料覆盖件涂装。膜技术是预制一种适应于热成形的面漆涂膜,其经热成形后的产品的面漆性能和外观与传统的烘烤喷涂涂膜非常相近。该技术主要应用于塑料件生产,采用“夹物模压”或“内模”工艺将预制好的复合涂膜在塑料件浇注成形的同时完成成形并与塑料件熔为一体,得到无缺陷的涂装覆盖件。车身骨架采用传统冲压焊装工艺制造,涂装车间只对车身骨架进行涂装,面漆采用粉末喷涂技术。由于车身骨架外露面积较小,所以面漆颜色不必与覆盖件相同,深浅各1种即可。大面积的覆盖件都是采用敷膜技术制造的塑料件,颜色有上千种。这样大大简化了车身涂装工艺,在降低涂装成本的同时,使涂装的VOC 排放达到7g/m2左右,远低于欧洲排放法规的要求。

第二章

汽车涂装的前景

2.1 汽车涂装的发展趋势

1:涂装在中国的发展历史

涂装是工程机械产品的表面制造工艺中的一个重要环节。防锈、防蚀涂装质量是产品全面质量的重要方面之一。产品外观质量不仅反映了产品防护、装饰性能 , 而且也是构成产品价值的重要因素。

所谓的涂装就是指对金属和非金属表面覆盖保护层或装饰层。

随着工业技术的发展,涂装已由手工向工业自动化方向发展,而且自动化的程度越来越高,所以涂装生产线的应用也越来越广泛,并深入到国民经济的多个领域。我国涂装生产线的发展经历了由手工到生产线、到自动生产线的发展过程。

我国的涂装工艺可以简单归纳为;前处理→喷涂→干燥或固化→三废处理。 我国的涂装工业真正起源于50年代苏联技术的引进之后。一些援建的项目中开始建立了涂装生产线,但这些生产线一般是钢板焊的槽子加钢结构的喷(涂) 漆室和干燥室(炉) 组合的,由电葫芦手工吊挂工件(少数用悬挂输送机) 运行。当时的酸洗槽一般均为钢板衬铅,随着时代的发展,出现了衬玻璃钢或全部采用玻璃钢的槽子。

从60年代开始,由于轻工业的发展,首先在自行车制造行业出现了机械化生产的流水线和自动化生产的流水线,以及在原有槽子流水线生产的基础上加上程序控制的小车形成的程控流水线,这些主要是在上海和天津地区。这期间我国涂装工业的主要任务还是以防腐为主。

但随着我国经济的发展,以及国外涂装技术的发展,通过技术引进和与国外技术的交流,我国涂装技术开始飞速的发展,在涂装自动化生产方面,静电喷涂和电泳涂漆技术的推广应用、粉末喷涂技术的研制及推广,特别是我国家电行业、日用五金、钢制家具,铝材构件、电器产品、汽车工业等领域的蓬勃发展,使涂装事业有了明显的进步,在涂装生产线中还出现了智能化的喷涂机。

2:涂装发展趋势

逐步实施严格控制措施

涂装危害50年代中期引起了一些国家的注意并开始治理,1969年美国国会批准66法令后,进入了全面治理阶段。70年代以来,世界各国及有关国际组织以涂料为源头,首先以苯为重点控制有机溶剂,最后扩大到全部化学品特别是有害化学品,先后采取的措施主要有:实行毒性、火灾危险分级,实行有机溶剂排放总量限制(VOC),限制淘汰严重危害人类安全健康的涂料品种及涂装工艺,制订妇女特殊保护规定,制定儿童玩具、用具和室内装修等安全卫生标准,对涂料及有关化学品的生产、销售、使用实行严格管理等。

全球共同采取控制措施

80年代以来,随着全球经济一体化的进展,化学品危害已经成为全球性问题。1990年国际劳工组织与世界卫生组织、联合国环境计划署以及联合国粮农组织、工发组织进行合作,通过了1990年化学品公约。随后国际化工行业制定了责任关注计划,国际涂料和印刷油墨协会制定了涂料关注计划,承诺要不断地改进安全、健康和环境问题。欧洲涂料、油墨、美术颜料生产商协会联盟(CEPE)制定了管理实施规范,并采取了一系列具体措施:促成欧洲经合组织讨论铅对男性生殖影响及控制铅的问题,制订涂料中的呼吸性粉尘与溶剂蒸气的最高允许浓度,与欧洲毒物中心建立预测信息和专业性援助关系,提出食品包装印刷油墨的有关方案,与比利时等国商讨立法问题,制定有关杀菌剂使用、VOC 排放、污染综合管理的指导性方针,向新闻媒体提供信息,满足社会公众的需要。

21世纪的安全经济

20世纪后期,世界经济发展经历了职业危害、环境污染、就业压力、金融风暴等诸多难题,人们开始进行反思。进入21世纪的经济发展,一些有识之士提出应当是安全经济,其中包括人类的安全、健康和环境问题,给涂装技术发展提出了新的更高的要求。

国内外的主要差距

涂料产品结构的安全问题仍然不少。

改革开放以来,涂料工业发展迅速,产量大幅度增长,产品结构也有大的调整,高档合成树脂涂料所占比例由1980年的52%上升到1997年的70%。但安全健康方面的问题不少,苯占溶剂的比例虽从1985年5.2下降到1997年2%左右,但苯仍然是主要职业危害因素;有机溶剂占涂料的比例从1985年29.2上升到1995年40%,有机溶剂耗量大幅度增加;环境适应性涂料所占的比例,1997年为20%,预计2000年达到30%,还不能适应社会发展需要;重金属含量尚未得到认真控制。一些先进国家70年代后期已不再用苯作涂料溶剂,有机溶剂耗量已降到30(低的降到接近20%),美国含铅、铬的颜料已降到4%,80年代中期环境适应性涂料所占比例已达到55~65%。与先进国家比较尚有很大差距。

涂装落后工艺仍占一定比例。

改革开放以来,涂装工艺技术有了长足进步,涂漆工艺80年初期以高耗的手工空气喷涂为主(约占50%~55),随着静电喷涂、粉末喷涂、电泳涂装、高压无气喷涂等技术的推广应用,90年代中期已不再占主导地位;化学前处理工艺得到了广泛推广应用;干燥固化工艺以电为主逐步转向电、油、天然气、煤粉等多种能源结构,热风干燥(固化) 、高红外快速固化等技术的推广应用,降低了能耗;复式控制电器、机械手等技术的推广应用,提高了安全可靠性。

但是我国涂装工艺技术仍处在先进与落后并存的时期,手工刷漆手工除锈、空气喷涂、自然干燥等仍占有一定比例,特别在乡镇、个体企业还占有相当比例。与先进国家相比,仍然有一定差距。

整体安全水平急待提高。

80年代初期防护工程技术简易,自然通风、简易机械排风占76%,具有漆雾、溶剂净化的机械排风仅占6,喷漆室使用率45%。90年代中期典型调查,自然通风、简易机械排风占27.2,具有漆雾、溶剂净化的机械排风占18.2;喷漆室得到了普遍推广应用,虽然由于样本数量少,不可进行比较,但也可以看出防护工程技术有了较大进步。但是整体安全水平急待提高,电气问题突出,已成为火灾主要原因;通风防护较差,广东调查涉外企业无防护措施占31.2;有机溶剂废气净化使用率低,东部经济发达地区无净化

措施的占63.6,中西部地区远高于这个数字。与先进国家比较,我国防护工程技术整体水平不高,还有相当大的差距。

立法与执法力度不够。

1994年我国批准国际劳工组织1990年化学品公约,1996年制定《工作场所安全使用化学品规定》,并制订了相关的国家标准,但由于种种原因,没有得到相应的贯彻落实。由于至今尚未制定颁布涂装安全法规,涂装安全标准的宣贯远未达到预期效果,特别是限制淘汰严重威胁安全健康的涂料及涂装工艺方面,收效不大。由于至今尚未开展涂装安全检验工作,不能有效的进行监督,以致新投产涂装流水线(包括引进项目) 仍然遗留了不少事故隐患。先进国家均制定有完善的法规与标准,美国仅有机溶剂排放制定的法令法规就有5项,我国在这方面差距很大。

2.2涂装材料等自身发展

1:汽车涂装材料的发展

预处理材料

汽车预处理过程中有大量的废水排放,其排放量占油漆车间总排量的80% 左右。因此减少排放、降低污染、低温节能以及长寿命是预处理材料开发研究的重要课题和发展方向。

(1) 脱脂剂的开发主要集中在选择优质的生物可降解表面活性剂替代APEO (烷基酚-乙氧基化合物),以提高去油能力和水洗效果,减少漂洗水,降低COD 排放。无机盐中尽可能选择不含硅酸盐,日本发展无磷、无氮脱脂剂,降低废水处理负荷、减少海水富营养化。由于无粉尘产生和使用方便,漂洗水少,液体脱脂剂已逐渐被国内外大型汽车涂装生产线所采用。

(2) 固体表调剂配制的槽液,由于胶体颗粒的稳定性较差,通常每2~3 周就必须更换,污水排放量较大,正在迅速被液体表调剂替代。液体表调由于其槽液在50℃时,磷酸钛胶体依然稳定,可用滴加泵直接补充槽液而不必换槽。

(3) 磷化液的进展主要集中在无亚硝酸盐和无镍2 个方面。亚硝酸盐为传统的促进剂,会自行分解且易生成有致癌作用的亚硝胺。近几年新开发应用的促进剂有过氧化氢、羟氨基化合物以及CN4 有机促进剂等。上海大众Polo 涂装生产线采用过氧化氢作为磷化促进剂。在磷化液中,要取消镍,而又不降低磷化膜的防腐蚀能力,是磷化液开

发研究中取得的最新进展。目前已有个别汽车生产线投入使用,今后会迅速发展。

(4) 钝化用的六价铬是一种剧毒物质,并有致癌作用。因此无铬钝化发展迅速,可以分成有机聚合物钝化液和无机钝化液,上海大众Passat 和Polo 涂装生产线均采用六氟化锆钝化液替代有铬钝化液,钝化效果好,废水处理十分容易。

阴极电泳漆

新一代阴极电泳漆的主要特点是:低有机溶剂含量、高泳透力、低密度、低颜基比、边角覆盖效果好、无铅无锡、低烘烤等。

(1) 有机助溶剂的含量逐渐降低,由2%~3%降至0.4%~0.8%。

(2) 由于树脂中填加了氨基磺酸,泳透力有了较大的提高。当车外表面厚度为20 μm 左右,车身内腔可达到12 μm 以上。这样电泳漆的单耗可降低10% 以上。

(3) 低密度,低颜基比是电泳漆的发展方向,如BASF 电泳漆CG500 的密度为1.3 g/cm3 ,PPG 电泳漆ED5 的颜基比可降至0.1, 从而可显著改善流平,减少槽液沉淀,降低材料消耗。

(4) 新一代的电泳漆, 通过添加有机高聚物和无机添加剂,提高了锐边的耐蚀性。用刀片在同样条件下涂装后, 进行盐雾实验, 当常用电泳漆已产生100 个锈点时,高边角效应的电泳漆尚无锈点产生。

(5) 无铅、无锡阴极电泳是电泳漆发展过程中一项重大改进。铅是一个毒性很强的元素,但在电泳漆的防腐蚀催化、钝化和加速交联等方面有重要作用。要去除铅和性能相似的锡是一个很难的课题。欧洲的环保法在这方面的要求甚严。DupontHerberts 公司在这方面位居前列。上海大众所有的涂装生产线均使用无铅电泳漆。

(6) 降低电泳漆的烘干温度,可以节省能源和降低加热量,从180℃ ×30 min 降到150~160℃ ×10 min 的CED 已经实现,120~140℃ 固化的电泳漆正在开发中。 中涂面漆材料

随着工业环保要求的日益提高,降低挥发性机化合物(VOC ) 的排放是中涂面漆材料发展的趋势,因此中涂面漆材料逐步向高固体分涂料、水性涂料及粉末涂料的方向发展。欧美日本等发达国家对汽车涂装中的VOC 排放已有严格的要求。欧洲明确规定1997 年新建的轿车涂装线VOC 排放量不得超过45 g/m2, 德国的VOC 排放标准更为严格,要求小于35 g/m2。

不同涂装工艺体系的VOC 排放量对比参见表1。

目前德国绝大多数轿车涂装线采用工艺体系3( 水性中涂+ 水性色漆+ 双组分罩光清漆), 该体系的VOC 排放量为34 g/m2 ,正好能够满足小于35 g/m2 的VOC 排放标准。德国欧宝公司艾森纳赫工厂轿车涂装线在世界上首次采用工艺体系4( 水性中涂+ 水性色漆+ 水性罩光清漆)。奔驰公司在法国的SMART 轿车厂的中涂和面漆线采用全粉末涂装工艺体系:即粉末中涂+ 粉末色漆( 仅有黑色和银灰色两种)+ 粉末罩光清漆,VOC 排放量接近于零。由于粉末涂料施工时换色困难,粉末色漆的应用有较大局限性,因此工艺体系5( 粉末中涂+ 水性色漆+ 粉末罩光清漆)是今后的发展趋势。 目前国内对汽车涂装中的VOC 排放无明确要求,国内轿车涂装线普遍采用工艺体系1( 溶剂型中涂+ 溶剂型色漆+ 单组分罩光清漆)。上海大众Passat 和Polo 生产线、一汽大众新线、上海通用北厂等近几年新建的涂装线均为水性漆应用做了预

留。华晨宝马是国内首家采用双组分罩光清漆的轿车涂装生产线。上海通用南厂是国内首家采用水性色漆的轿车涂装生产线。目前在建的北京奔驰和广州丰田将率先采用工艺体系3, 可满足德国的VOC 排放标准。今后国内将对汽车涂装中的VOC 排放量有出台相关的排放标准,环保型中涂面漆的应用将更为广泛。

2:汽车涂装设备的发展

Bell-Bell 技术

金属色漆的喷涂一般采用ESTA 喷涂第1 道金属色漆,用自动气喷枪喷涂第2 道金属色漆。采用自动气喷枪的目的是提高金属铝粉的闪光效果,同时满足金属色漆的色差要求。但是气喷枪的喷涂效率仅有30% 左右,油漆利用率低,而且喷涂过程中漆雾大,过喷漆雾易造成漆膜缺陷,导致油漆返工率的增加。

最新发展趋势是采用Metallic-Bell 替代气喷枪,ABB 、Duerr 和Sames 公司均有此类喷杯的专利技术。Metallic-Bell 的工艺参数如表5 所示。

从表5 可看出:Metallic-Bell 的喷杯转速和成型空气量比普通喷杯要大,同时新型旋杯的直径也比普通旋杯要大,而且喷杯边缘为锐边结构,旋杯的边角角度更小。这些特点可使金属漆雾化后的漆粒更干,粒径更小,从而可达到与气喷枪相近的闪光效果。 采用ESTA/ESTA 替代ESTA/Spraymate,油漆利用率可由40%~50% 提高至70%~80%,每台车的金属漆用量可减少0.7 kg 左右,返工率可降低2%~4%。目前国内已有日系合资企业,如九江昌河铃木涂装线采用该技术。

Ro-Dip 输送技术

Ro-Dip 中文可译成全旋反向浸渍输送技术,它是Duerr 公司的专利技术。全旋

是指车身可以360° 自由旋转,反向浸渍是指车身入槽时旋转180°后底部向上,尾部向前反向前进,再旋转180°出槽,如图2 所示。

Ro-Dip 输送技术解决了悬挂链和双摆链所无法解决的问题,如彻底消除了输送系统滴水、滴油、滴液对车身和槽液的污染;解决了前后盖和车顶内腔的气泡问题;槽液夹带量由于车身旋转出槽而大大降低。预处理和电泳采用Ro-Dip 输送技术后,车身平面的电泳漆沉淀减少,流平性好,漆膜光滑细致,从而减少打磨工作量;电泳漆膜更加均匀;内腔电泳漆膜质量有较大提高。

采用Ro-Dip 输送技术可节省投资费用,输送链长度也可缩短,同时运行费用也会降低,比如节省投槽时的化学品用量、节水、节电、节能、维护保养费用低等。 上海大众Polo 预处理、电泳涂装生产线就采用了Ro-Dip 输送技术。

VarioShuttle 输送技术

VarioShuttle 又称多功能穿梭机,它是Eisenmann 公司的专利技术。该输送系统有3 个驱动装置,即行走驱动装置、摆动驱动装置和旋转驱动装置,如图3 所示。 VarioShuttle 输送技术的最大特点是可根据不同车型来分别优化不同的浸入角度、翻转方式和前进速度来满足最佳处理方式。为了得到最好的质量,通过PLC 的控制,车身可灵活地以不同的位置和朝向通过槽体。

VarioShuttle 与链式摆杆输送机的对比参见表6。

采用VarioShuttle 输送技术,车身可在槽内摆动,消除车身局部部位的气泡;可在浸槽上方完全将车身滴干,从而将槽液夹带量降至最低;由于处理时可使用不同的速度甚至停止和倒退,因而槽体的长度可缩至最短;通过倾斜而非完全翻转亦使槽体的深度尽可能地缩小;槽体体积的减小可减少占地空间,同时节省首次投料量、能源消耗以及清洁维护工作量。

一汽大众新线已采用VarioShuttle 输送技术,上海大众四厂涂装线也将采用该技术。

第三章

涂装的注意点

3.1注意安全防火和三废:

1. 汽车涂装中的安全防火及其中“三废”

汽车涂料生产及涂装作业的过程中所使用的的各种化学品大都含有易于着火, 对于人体健康有害的挥发性的有机溶剂、树脂、颜料等。多具易燃、易爆及有害性, 在生产制备、运输、贮存、使用等过程中经常造成财产损失、甚至危害生命的安全事故, 所以在涂料生产和涂装作业中始终存在着火灾, 甚至会产生爆炸的可能。

汽车涂装施工是一项既复杂又对环境、温度等各项指标有严格要求的工作。为保证质量, 涂装施工对空气的清洁度、温度、湿度和通风等均有一定的要求。但涂装中的预处理、涂覆、烘干等过程又不同程度地产生废气、废水和废渣(物) , 我们将这三种废弃物称为“三废”, 特别是涂料中的有机溶剂( 或粉末涂料微粒) 多属于易燃、易爆品, 对人体有一定的危害性, 若不加治理, 不仅会影响操作者的健康和生产的安全, 而且对环境造成污染。因此, 在涂装生产中应采取各种有效措施,进行环保治理。

汽车涂装过程排放的水污染物如树脂、表面活性剂、磷酸盐等可造成严重污染。汽车涂装废水成份复杂, 排放无规律, 故水质变化大。国内汽车涂装废水处理经验证明, 采用物化—生化法处理工艺, 可使排水中的CODCr ≤100mg/ L,PO43-(P)≤0.5mg/ L, 工程设计中应注意水质均衡、高浓度废水预处理、保证足够的生化时间。汽车涂装废水污染物种类较多, 水质、水量波动较大, 工程、工艺设计时需对源头水进行分流, 并对高浓度废液进行分质预处理, 以提高后续处理工艺的稳照明定性, 进而确保废水处理稳定达标排放。

挥发性溶剂中的浓度, 超过一定浓度时和长期接触一些有毒的颜料和化合物时都会使工作及操作人员发生中毒, 甚至造成死亡。国际上对溶剂、颜料、树脂的使用, 也是一年严于一年, 美国从“66法规” 发展到“1113法规”, 美国环保局( EPA) 还一次又一次地加大有害化学品的清单, 向人们发出警告。EPA 十分关注一些特殊行业, 他们在着力的研究着一些有机颜料在制造过程中所产生的废物的组成, 研究这些化学品的毒性情况, 并把一些颜料的中间体已列入有害的2800种化学品清单之中。

涂料中的溶剂在涂料生产和施工中始终存在着火灾和爆炸危险的可能性。除此之外,

不少溶剂对人的健康还有着直接的危害。大家都知道苯可引起苯中毒, 专家们把苯称为具有特殊芳香气味的杀手, 世界卫生组织还把苯确定为致癌物质。甲苯、二甲苯在工厂中一般认为是危害不大的易燃物, 事实证明当人们在短时间内若吸入高浓害度的甲苯、二甲苯就会出现中枢神经系统麻痹的症状, 轻者会头晕、头痛、恶心、胸闷、乏力, 重者会出现昏迷以致呼吸衰竭而死亡„„

溶剂性涂料中含有50%或50%以上的有机溶剂, 所以从安全生产和人体健康的角度上来看, 都是应该引起人们高度重视的。因此在涂料的发展方向上, 为了节约资源、节约能源, 减少环境污染和安全生产, 保护人体健康及提高产品的经济效益等诸多方面, 都要求减少溶剂的使用, 以水代剂的研发路线, 也正是由此而生。

添加剂如含铅的催化剂、胺类、酸酐类的固化剂等, 如乙二胺, 它们不但具有易挥发, 易燃易爆的危险, 还具有毒性, 对人体有这样或那样的危害, 有些还具难闻的刺激性气味。在海洋防污涂料中所采用的防污剂多是属有机锡的化合物, 因其有较大的毒性和会对海洋造成污染而被禁用。因此研究, 了解涂料生产和涂装施工过程中安全技术, 作好安全生产, 是一件非常有意义的大事。

2. 涂装车间发生火灾、爆炸与中毒的原因

(1)涂装中发生火灾的原因。火灾大都是由于易燃液体-溶剂引起的。为了涂装作业的安全, 需要了解溶剂的性质, 以便采取适当的防范措施。通常燃料气体如煤气、石油气的密度小于空气, 但溶剂蒸气的密度则比空气大。很多人往往误认为溶剂蒸发后便上升到空气中, 其实,它的蒸气比空气重2~4倍, 挥发后便往低处流, 停滞在地面低洼的地方, 所以通风口要靠近地面。

溶剂的主要特性是闪点低, 易燃。闪点是溶剂蒸气与空气混合, 当火花接近时发生闪燃的最低温度。在容器中搅拌溶剂后, 溶剂灌装时在管中流动, 则会产生静电, 尤其是碳氢化合物类溶剂常有此倾向。静电积累至一定程度后, 会进出火花放电而起火, 因此必须在涂料容器中上接地线, 排除产生的静电。

(2)涂装车间常见的起火源。涂装车间最常见的火灾起因是换气不完全, 起火源大都为电气设备之类。在溶剂蒸气超过爆炸(燃烧) 极限时, 如所用的电灯破损或发动机、配线防爆考虑不完全时, 都易发生火灾事故或爆炸。均是由于溶剂蒸气与空气中的氧以一定比例(约1%~10%)混合形成爆炸性混合气体, 遇火会引起燃烧或爆炸, 这种范围称爆炸(燃烧) 极限。发生爆炸的最低含量, 称爆炸下限;最高含量, 称为爆花, 也可引起可燃气体着火爆炸。

(3)涂装车间发生中毒的原因。许多涂料及其相关的产品, 不但有燃烧的危害, 还有毒性。溶剂一般会刺激皮肤、眼睛、鼻子、气管等, 引起眼花、头痛、倦怠、白血球减少等。

3. 汽车美容、涂装作业中的“三废”处理

在汽车美容、涂装作业中有三大污染源, 即表面漆前处理的废气污染源、废水污染源及在干燥过程中挥发的大量的有机污染源。所以对这些污染源的治理, 对防止公害是很有必要的。

(1)废气的处理。汽车美容、涂装作业施工中产生的废气主要来源于喷涂散发的漆雾和溶剂挥发的蒸气。尤其. 溶剂蒸气是一种毒性很大的气体物质, 一般液态涂料的溶剂含量约占50%~60%(硝基涂料甚至高达80%),这些溶剂在涂装中全部挥发成气体。为防止废气造成大气污染, 常采用活性碳吸附、触媒燃烧和直接燃烧等方法进行治理。

(2)涂装废气的来源。涂装废气的来源主要有:一是喷漆室的排气。为维持喷漆室内的作业环境, 喷漆室内的换气风速应控制在0.25~1m/s的范围内。一般喷漆室内的排风量很大, 深剂蒸气浓度很低, 喷漆室排风内还含有过喷产生的漆雾粉尘。这种粉尘( 漆雾滴) 的粒径约为20~ 200μm 左右, 没有特大的风飞散不到远处, 而引起公害, 成为废气处理的障碍; 二是晾干室的排气。晾干室的作用是使被涂物在涂装后, 烘干或强制干燥前, 使涂膜中的一部分溶剂顺利挥发而形成良好的涂膜, 在这种排气中仅含有溶剂蒸气, 几乎不含有漆雾; 三是烘干室的排气。从烘干室排出的废气, 包括涂料系统排出的和燃料系统排出的。其中涂料系统排出的废气有涂膜中残留的溶剂、部分增塑剂或树脂单体等挥发物、热分解生成物、反应生成物等; 燃料系统排出的废气为燃料燃烧废气。

(3)活性碳吸附法。这种方法是采用活性碳作为物理吸附剂, 利用其毛细管的凝聚作用和分子间的引力, 把有害物质吸附在活性碳表面上, 使废气净化。

活性碳吸附法使用的设备有:预处理设备、吸附罐后处理设备、控制系统等。其工艺过程是:将有机溶剂挥发气体经过滤、抽风、冷却后送入吸附罐内, 通过活性碳层, 直至饱和, 再以一定压力的工业蒸气处理饱和的活性碳, 使之解析出被吸附的溶剂气体, 然后将解析出的溶剂气体与水蒸气混合物经冷却器冷却并使其分层, 最后回收有机溶剂。

活性碳吸咐处理后, 废气排放浓度可达到国家标准规定。该方法的优点是:可回收溶剂, 可净化低浓度低温废气, 不需加热。缺点是:需要预处理除去漆雾、粉尘、烟、油

等杂质, 高温废气需要冷却。

(4)触媒燃烧法。这种方法是将作为有机溶剂的气体

称加热至200~400℃, 通过触媒层, 进行氧化反应, 这样可以在较低温度下燃烧, 热能消耗少。其优点是:装置较小, 燃料费用低,NOX 生成少。缺点是:需要良好的预处理, 催化剂和设备价格较贵等。

(5)直接燃烧法。直接燃烧法是将含有机溶剂的气体加热至600~800℃, 使其直接燃烧, 进行氧化反应, 分解为二氧化碳和水, 其优点是:操作简单、养护容易; 不需预处理, 有机物可完全燃烧, 有利于净化高浓度废气; 燃烧热可作为烘干室的热源综合利用。缺点是:NOX排气增大, 当单独处理时, 燃烧费用较大。

(6)废水的处理。在汽车美容、涂装作业施工中的清洗、湿打磨等作业中, 将产生大量废水, 这些废水中含有油污、清冼剂等有害物质, 必须进行净化处理, 使之符合工业废水最高允许排放浓度及地面水质的卫生要求才能排放, 以减少环境污染, 保证水质卫生。

清洗汽车车身、底盘时产生大量含油废液。这种油污主要以乳化油的状态存在, 油分散的粒径很小, 不易从废液中去除, 通常采用破乳--油水分离的方法净化处理, 基本原理如下:

①破乳。主要用外加药剂来破坏废液中乳化胶体溶液的稳定性, 使其凝集。常用的药剂有氯化钙、氯化钠、化镁等。为了使油珠和其他悬浮物尽快地分离, 并生成微小的凝絮, 还需投加混凝剂。常用的混凝剂有:硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁、活化硅酸、聚丙烯酰胺等。

②油水分离。通过破乳、凝聚处理, 油珠和杂质生存凝絮, 然后用物理方接使油水分层, 去除沉淀。达到分离的目的, 油水分离的方法有:自然浮上、加压浮上、电解浮上、凝聚沉淀和粗粒化等。自然浮上:将废液露天存放, 经一定时间使乳化状油污形成小滴析出, 浮在水面上, 以利清除。加压浮上:对废液施加一定压力, 使油污分子变大, 与水分离, 浮在水面上。电解浮上:向废液中加入电解质溶液, 使油污颗粒形成较大的颗粒与水分离, 浮聚在水面上。凝絮沉淀:向废液中加入混凝剂, 使油污颗粒失去稳定性, 凝絮形成较大的颗粒与水分离沉淀于底层, 以利清涂。粗粒化:用机械或物理的方法, 使水中细小的胶体悬浮颗粒失去稳定性, 经碰撞和凝聚变成较大颗粒或油污液体。

③水喷净化。经破乳、油水分离后, 水中油分和有机物都大大降低, 但水中还存在

着徽量的油和一些水溶性表面活性剂, 可通过吸附、过滤除去。

(7)废物的处理。擦拭涂料用的沾污棉纱、棉布等都含有大量涂料。树脂有些含有较多的双键, 双键的存在比较容易和空气中的氧发生氧化作用, 放出一定的热; 若其放出的热聚积不散, 就会逐渐达到自燃点而发生自燃。涂料用的沾污棉纱、棉布等物品集中, 并妥善存放在密闭桶中, 且不要放置在灼热的暖气管或烘房附近, 以免火灾。同时定期及时处理。

①废渣的来源。一是废涂料仍呈液体状, 组成和性能与原涂料无大的差别, 仅因各色混合、弄脏或变质; 二是废溶剂是清洗设备和洗净容器的溶剂, 仅含少量的油、树脂和颜料; 三是涂料废渣( 固态或半固态状) 有以下几种: 腻子、已胶凝的涂料等没有或失去流动性的组成; 喷漆室的废漆渣, 刷落的旧涂膜等; 蒸馏、再生废溶剂的残渣; 四是水性沉渣:磷化沉渣, 水处理后的沉渣, 废水性涂料; 五是废的涂料桶、废的油布, 手套以及修补涂装遮蔽用的纸类。

②减少废弃物的对策。为了提高产品质量, 降低成本, 尽量减少废弃物的发生量。其减少废弃物发生的对策如下:一是提高涂着效率。涂装工厂中废弃物主要是喷漆室的漆渣, 而漆渣的发生量与涂着效率成反比。因此, 减少废弃物必须提高涂着效率; 二是将已混色等废涂料和新涂料混合后, 作为要求不高的底漆等使用; 三是废溶剂可再生处理后使用, 通常处理废溶剂可采用真空蒸馏和水蒸气蒸馏方法。当废溶剂中含有树脂, 颜料等, 可用等量水, 再加入乳化剂, 搅拌混合后静止, 除去底部树脂、颜其 料等的胶状物。上层清液用溶液剂回收方法处理得到清洁再生溶剂。

③废弃物的处理技术。废油的处理是禁止深埋和投入海洋处理的, 对于含铅、硫量低的废渣可进行焚烧处理(与涂装和涂料有关的废弃物多是易燃的, 因而可以采用聚焚烧处理), 但应尽量回收进行再次加工利用。在处理时应注意以下几点: 要考虑作为可能产生的资源回收、再利用; 废弃物应分类收集, 按废弃物的种类进行最适宜的处理; 要防止在焚烧时产生二次污染。如在焚烧氯化橡胶涂料、聚氯乙烯树脂涂料的场合产生氯气, 涂料中含的颜料成为灰尘放入大气中等; 要防止发生火灾事故。涂料和废渣经焚烧后残留的灰分, 不含有有害物质的灰分可直接深埋处理; 含有有害物质的废弃物焚烧后的灰分应符合含有有害物质污泥的标准, 才能进行深埋处理。当焚烧中有害气体产生时, 如在废弃物中含有氯化橡胶、聚氯乙烯和含氟树脂涂料等, 焚烧时有氯化氢和氟化氢气体产生, 炉子结构材料和气体水洗设备等必须选用钛等耐腐蚀性强的材料。

焚烧后的灰分中是否有危害物质, 要采取不同的处理方法。在涂料成分中残留的灰分主要是颜料, 当含有铅、铬化合物颜料的涂料焚烧, 需进行必要的有关有害物质的分析检查。同时若含有这类有害物应单独焚烧, 以便从不含有害物质的焚烧灰分中分离出来。可减少处理量, 便于进行最终的处理。因废涂料、废溶剂等废弃物大部分都是易燃易爆的危险品, 在保管或装料等工艺过程中, 有自燃着火的危险, 应备有防火设备、电气防爆等措施。有的涂料渣呈大块状, 不能原封不动地投入焚烧炉, 同时为防止废气中的微粉尘对大气的污染, 除设置有害气体吸收装置外, 还必须配置静电除尘装置和抽

引式洗涤器, 并经常注意炉内温度和燃烧状况, 防止异常燃烧, 产生恶臭和黑浓烟。

3.2影响颜色因素:

由于汽车涂层修补施工必须使用手工喷涂。因为手工操作的随意性,所以涂层的颜色会出现色差,此外,施工环境也能明显造成喷涂后的色差。一般经验而言,深颜色的金属漆受到的影响少,浅颜色的金属漆受到的影响大,素色漆基本上不会受到影响。

(一) 个人喷涂习惯的影响

手工喷涂的效果很受人的习惯制约,如走枪快慢、枪距远近、喷涂遍数、流量调节、闪干时间、清漆厚薄等都对最后的颜色产生影响。对于大多数色漆而言,这些因素会造成颜色的深浅不一。

(二) 其余人为操作因素的影响

除了上述人为习惯造成的影响外,另外一些手工操作上的因素也对颜色造成影响,例如稀释剂配比、稀释剂类型、喷枪口径、气压调节、枪幅(扇面) 调节、烘烤等,如图

4所示。

这些因素往往是人为疏忽所造成的,只要在操作上注意按照技术手册上的说明,这些人为因素的误差是可以避免的。

第四章

涂装的应用

4.1奇瑞涂装

全套引进国际顶尖的涂装生产线,车身12年不锈蚀穿孔

奇瑞公司心里很清楚:一流的生产线是油漆质量和效果的基本保障,于是他们从世界汽车涂装设备的一流专业厂德国杜尔集团公司引进了一条国际顶尖的涂装生产线,仅此就花了7亿元人民币。与此相同的生产线全世界仅有五条:三条分布在欧洲,其中大众两条,宝马一条;两条分布在亚洲,上海大众一条,第二条便落户在奇瑞。可见,为了生产出质量过硬的产品,奇瑞在关键设备上舍得花钱。

这套杜尔汽车喷漆和传送成套设备有两大突出的特点:一是实现了车身360度的多次翻转,彻底消除了喷涂工艺过程中的死角,使车身12年不锈蚀穿孔,远远高于国家标准的8年,实现了与欧洲标准同步;二是高度自动化、集成化和智能化,这条杜尔生产线能自动采集信号、自动识别车型、自动调整参数、自动识别颜色并实现自动喷涂,最大程度上减少了人员的参与,从而最大限度地避免了人为因素出错的可能性,使汽车漆面的质量和效果得到了有效保证。

车身360度的多次翻转与12年不锈蚀穿孔

汽车涂装工艺流程可以简单归纳为:前处理→喷涂→干燥或固化→三废处理。前处理就是在喷涂油漆之前对尚未着漆的车身进行彻底的清洁,消除面上存在的尘埃、油污等一切杂质,露出物面本色,使涂层与基体金属很好结合;另外一个目的就是为了获得被涂物面平整并具有一定的粗糙度,从而使涂膜平整光滑美观大方,防止涂层干燥不良、起泡、龟裂、剥落等缺陷出现。

在汽车车身的涂装过程中,车身的机械化输送系统是涂装生产线的大动脉,它贯穿于涂装生产线的全过程。车身输送设备的设计是比较困难的,而输送系统对槽液和车身的污染,车顶内气泡的清除等更是一个令人头痛,而又难以克服的问题。奇瑞杜尔涂装生线采用Rodip-3运输系统完全解决了输送系统本身对槽液和车身的污染,彻底消除了喷涂工艺过程中的死角,加上彻底的清洁,使得底漆紧密均匀地镶嵌在白车身的金属表面上,为奇瑞系列轿车12年防腐蚀打下了良好的物质基础。 Ro Dip-Technolopy中文可译成

全旋反向浸渍输送技术。全旋是指车身可以360°自由旋转,反向浸渍是指车身入槽时旋转180°后底部向上,尾部向前反向前进的。Ro Dip 输送系统是先将车身锁紧在滑撬上,再将滑撬锁紧在一根可以360°旋转的轴上,这样就实现了360°自由旋转,完全消除了在前处理和电泳过程中可能出现的死角。

4.2 客车的阴极电泳技术

电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺,具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点。迄今为止,国外部分商用车企业已经有多年的整车阴极电泳涂装经验,而我国商用车行业在此方面起步较晚,在该工艺上具有后天的劣势,但随着厦门金旅大型客车整车阴极电泳技术生产线的出现,打破了原来固有的陈旧生产工艺,并逐渐成为国内客车行业的主打路线,一次客车涂装工艺的变革已然拉开序幕。

电泳涂装发明于20世纪30年代末,但开发这一技术并应用于工业生产是在1963年以后。20世纪60年代,福特汽车公司最先把电泳涂装技术应用于汽车底漆。

从20世纪80年代初开始,一汽、二汽首先引进国外的阴极电泳涂装技术,特别是进入90年代,由于乘用车合资企业和涂料合资企业的成立,促使我国汽车涂装技术和涂装材料达到世界先进水平。阴极电泳技术是目前乘用车、部分轻型商用车必须应用的涂装工艺,而且在乘用车上的应用已日臻完善,但在国内大型客车上应用较少,多数大型客车还在沿用传统的喷涂底漆的落后工艺。

2007年1月,厦门金旅开始在海沧客车生产基地建设大型客车全浸、步进式、整车(车身+底盘车架) 前处理、阴极电泳底漆生产线。此项目从开工建设到竣工投产一直受到广泛关注,许多专家和用户先后来到厦门金旅进行考察与观摩,对这一生产线的技术含量及金旅客车的品质给予了高度评价。

阴极电泳技术最早应用于厦门金旅生产的海狮及考斯特车型上,随着2008年5月8日大型客车整车阴极电泳线的成功投产,金旅全系列车型都采用该技术,这也使得金旅在大型客车涂装工艺方面走在了行业前列。

4.3 基础涂装工艺在车身修复中的应用

近年来,我国汽车维修企业在轿车钣金修复和整形过程中运用的技术、工艺、材料和设备都较以前有了很大进步,但在基础涂装工艺方面却还显得有些滞后。特别是在防锈措施上方法不是很多, 许多只依赖于刷涂防锈漆。这样往往导致在焊接处及修复

结合面等部位过早锈蚀,从而降低汽车局部车身的使用寿命,甚至还会影响到整车的安全性。

事实上,基础涂装工艺被广泛地运用到车身钣金修理的全过程中。根据笔者多年来从事汽车钣金修理的经验,基础涂装工艺在车身钣金件维修与更换中的具体应用,可归纳为以下几类:

一、黑色金属板材的基础涂装

黑色金属板材很容易因接触到空气或沾染有害物质等因素,逐渐发生氧化锈蚀并导致出现黄色锈斑,损坏原有的涂装层。特别是在钣金作业过程中经过锤击、焊接等工艺加工后的部位,更可能使原有的涂装保护层遭到损坏,加速腐蚀,即使喷涂漆膜,漆膜也会很快地与基础涂层一起脱落。此时,必须重新进行彻底的涂装处理。

用钢丝刷或铁砂纸对黑色金属板材表面作打磨清洁。有条件的可使用目前已被广泛运用的清洁工具——尼龙研磨盘对金属表面作彻底打磨清洁。对车身进行解体、修复时(特别是事故车),应在钣材的折边、搭接处喷涂专门用于除锈、除漆、去除金属焊接前后氧化溶渣及污垢的喷涂液,或用具有良好防锈能力的防锈底漆代替。

二、钣金件结合面的基础涂装

修复后的汽车车身,如果不进行防锈蚀处理,往往一两年内钣金件结合面夹缝里就会因各种杂质、水汽的存在而氧化锈蚀,影响焊接点的强度,所以应及时喷涂焊接锌剂。

焊接锌剂(富锌涂料)是一种专门用于钣金件结合面防氧化锈蚀的新材料,有喷和涂两种剂型。它导电性好,耐高温,有电化学阴极保护作用,能在钣金件的焊接结合面之间形成一层防锈保护层,提高焊点周围部位不被锈蚀的能力,保护焊点,保证修复后的车身强度不逊于原车身。

三、整形焊接处的基础涂装

焊缝、焊点和修复过的钢板表面虽然经过打磨及清洁,仍有着无数肉眼看不到的微创及不规则的小凹凸,其中夹杂着无数的氧化物、杂质、水汽等。普通的腻子或防锈漆虽然具备防锈功能,但它只能防止外表锈蚀的侵入,起到暂时的封闭作用。只要受到潮湿及其他恶劣环境的影响,会很快显现出缺陷。如采用环氧底漆就能够起到有效的防护作用。

环氧底漆适用于涂抹在作过焊接、打磨、加热急冷收缩等作业后的面板或搭接结

合面的缝口处,是一种很好的止锈剂。一般是在做好修复件边缘漆膜的羽状边(即漆膜的坡口),清理好表面之后再涂环氧底漆,可保证在经过了各种处理之后的面板在很长时间内不生锈,即使是原来有锈,也会阻止生锈范围的扩展。

四、接缝处的基础涂装

没有经过专门的钣金密封处理而直接涂装的金属板材,在焊接或搭接的结合面外的缝口处会因各种杂物,如油类、冷却液、污水等的侵蚀和高低不平路面的振动而变形开裂,接口的防锈密封防线被突破,功能失去。在板材的接逢等部位施涂专门的钣金密封胶是不可省去的工艺。

钣金密封胶是一种无腐蚀性的聚氨脂PU 结构胶,可以填缝、覆盖、粘接和密封,有时也可以代替焊接,不损坏漆皮。其粘接力极强,固化后强度高,结实可靠,能增强单块构件和薄壳车身的强度,能保持焊接或搭接接缝处尤其是轮拱内外、底盘、后备厢内、座舱内底板及发动机舱等部位的防侵蚀功能。

五、厢式断面构件腔内的基础涂装

在车身大修时会发现,厢式断面构件腔内原厂钣金件以前因事故整形修复过的地方,锈迹斑斑,钢板变薄、穿透,这正是忽视了内部防锈以至于锈迹外渗并不断扩大造成的。而这些厢式横断面构件往往是整体式车身的主要载荷构件,它们对于汽车的防撞性和耐用性将产生重要的影响。因此,对厢式断面或袋状构件腔内一定要做好防锈处理。

车身内部防锈保护蜡是空腔防护的好助手,它渗透性极佳,很容易渗入所有的角落和连接处,具有抗湿气及排水性,能防止车身喷不到漆的空腔生锈烂穿,防止车身板材焊接处内部生锈。另外,在对这些板材内表面涂装处理时,也可使用特制的喷杆和喷嘴做涂装处理。确保最终的维修质量。

六、车身基础涂装的其他作用

1.骨架与蒙皮结合处的防震处理

发动机盖、行李厢盖分解后,在合拢前必须在蒙皮与内衬间加注车身密封胶。这样可使合拢后的蒙皮紧贴内衬,否则蒙皮会出现松动,在开启或关闭发动机盖或行李厢盖时会有异响声,在行驶过程中也可能会产生共振声。

2.车身底板的隔热、防潮、防噪音处理

在车身底板的上表面,必须对钣金构件及焊接部位的金属表面作打磨处理并喷

涂防锈底漆,待干燥后粘贴原厂同型号车身隔音衬或隔音垫,吸收车辆运动时的震动及产生的噪声。

对于车身底板的下表面(车身外的一面),应先将暴露及修复后的金属表面作彻底打磨清洁处理,将周围即将脱落的原厂涂料彻底清除,喷涂1~2层防锈底漆,待干燥后,在结合面及缝隙处加注MSP 车体密封胶或同类产品,再喷涂防锈防撞底漆。经过这样处理的车身底板,能增强防腐蚀性能,降低石击噪声对车厢内的影响。

随着汽车市场竞争的不断加剧和汽车制造、修理技术的日益更新,基础涂装工艺已经引起了汽车制造商和维修服务人员的高度重视。种类繁多、规格齐全和功能良好的涂装材料,无疑会进一步促进修质量的提高,促进汽车使用寿命的延长

第五章

涂装管理的重要新

5.1 涂装管理是汽车涂装效果的决定应因素

汽车漆面质量是影响汽车外观的重要因素,也是提高汽车市场竞争力的主要因素。本文从六大方面阐述了决定漆面效果的决定因素———汽车涂装管理,为从事汽车涂装工作提供参考。

汽车作为一种现代化的交通工具,其外表90%以上是涂装表面,涂层的外观、颜色、光泽等的优劣是人们对汽车质量的最直观的评价,因此,它将直接影响汽车的市场竞争力。另外,涂装质量也是提高汽车产品的耐腐蚀性并延长使用寿命的主要措施之

一。所以,无论是汽车制造还是汽车维修行业,都将汽车表面涂装列为重要的工作。

就汽车涂装工艺而言,影响其涂装效果有三大要素:涂装材料、涂装工艺和涂装管理。涂装材料的质量和作业配套性是获得优质涂膜的基本保障,涂装工艺是充分发挥涂装材料的性能,获得优质涂层,降低生产成本的必要条件。涂装管理是确保所指定的标准工艺的实施,确保涂装质量的稳定,达到涂装目的和最佳经济效益的重要条件。涂装材料的质量好坏、涂装工艺的正确与否,尤其是涂装管理的水平高低对涂装工作的最终效果有决定的作用。

我国的汽车制造、补涂装技术和车用涂料等与国外相比差距不大,但落后主要体现在涂装管理上。国内汽车维修行业在涂装管理方面普遍持有降低成本、注重短期效益而不顾及涂装内在质量的管理态度,这是涂装质量不高的主要原因之一。

涂装管理包括以下几个方面:工艺管理、设备管理、工艺纪律管理、质量管理、现场环境管理、人员管理。

5.2涂装行业涂装管理的重要性

随着科技的发展和社会的进步,当今的涂装行业可以说是蓬勃发展。但要确保涂装质量、达到涂装目的和实现涂装最佳经济效益,就要把握涂装的关键。提到涂装的关键当然是涂装的三要素了:涂装材料、涂装工艺和涂装管理。在工业化涂装流水线生产的过程中牢牢抓好这三要素是非常重要的。然而,往往在生产中容易被忽视也不容易做好的就是涂装管理。下面就从工艺管理、设备管理、质量管理、现场环境管理、人员管理等方面加以论述一下涂装管理的重要性。

一、工艺管理

涂装工艺是涂装的三大要素之一,必须通过工艺管理确保工艺的实施。工艺的管理首先以涂装原材料的管理着手。涂装原材料就是涂装所用的材料,包括有涂料、溶剂、前处理药液等等。管理的目的是严格控制材料质量,防止不合格产品投入生产或采取必要的工艺措施后才能投产应用,以确保生产秩序和涂装质量。

材料管理包括的主要内容有:1.材料的技术条件要备全;2.对进厂的原材料进行取样检验;3.做好储运工作;4.做好涂料的调研工作;5.调配好要用的漆液等。继而做好工艺纪律检查,就是指定期或不定期对涂装工艺文件、涂装工艺执行情况、涂装设备状况和涂装质量进行抽查,一般由工艺部门组织,由工艺人员、技术检查人员和生产现场管理人员参加,检查涂装工艺文件是否齐全,编写质量、更动情况及审批程序是否合法。

比如工艺线速度就是涂装生产线中一个较重要的工艺参数,这就需要每次上班开机都必须检查,否则盲目开机生产将会出现不可估计的损失。对于涂装前处理流水线工艺流程,有可能是喷淋式或者槽浸式,那么每天都应当测量槽体药液的相关参数,喷淋式的还要确保喷淋压力在适用的范围之内。喷涂时的喷涂设备参数也是检查好了才进行喷涂,避免造成不必要的废品。涂装一般最后的工序就是烘烤,在烘烤启动前也要检查烘烤温度和烘烤时间等等,否则出现的失误会将会造成前功尽弃。故此,在生产的过程中必须按照工艺文件的要求,严格控制涂装各设备、各工序的工艺参数,定期控制和检测工艺参数。

二、设备管理

涂装设备是涂装质量的硬件,但再好再先进的涂装设备如果管理不当仍属枉然。使涂装设备处于良好的技术状态,是确保涂装生产秩序和涂装质量的必备条件之一。如果设备的技术状态不良,带病运转,不但会严重影响设备使用性能而影响涂装质量,还会导致设备损坏,造成不可估计的损失。尤其是对于运转的涂装设备就更加要注意管理了,如输送链、水泵、风机等等。通常对机械的运转都需要润滑,对高温的设备需要冷却等等,这些都需要在生产中加以检查和维护,一旦措施不足,设备就极其容易产生问题。对带有净化送风系统的喷漆生产线中,容易出现尘埃的问题。一般开始新设备还是挺好的,生产了一段时间后,慢慢工件的涂层上面就会较以前或多或少的沾上灰尘颗粒。原因在于净化过滤器上面已经积满了灰尘没有得到及时的清理而造成的。尤其是生

产厂房处于较大灰尘的环境中,更应该经常清理过滤系统,要不然就会造成净化器堵塞

等等的毛病。显然设备维护、保养得不好,不但在涂装质量上没有保证,而且增大了维

修机率、维修费用、成品的废品率等等,这些都是影响生产计划、加重生产成本的。对

设备管理得越是不好,出现的问题就越多。当发现生产设备出现较多问题的时候就要提

高警惕了,看看是否在设备管理这方面出现了漏洞。要管理好涂装设备,就必须要有健

全的规章制度:1.关键的设备应备有操作规程;2.各台设备应有专人负责,工长、调

整工或操作人员、机动维修人员每班都应定期检查设备运转状况并做好记录;3.应编

制主要关键设备的检修和保养计划,做好定期检修保养。

三、质量管理

当涂装产品出现了这样或那样的质量问题时,可以说在二定程度上跟质量管理

是有很大关系的。因为涂装是一个较为复杂的工艺过程,不同材质的工件经过的涂装工

序也不同,对于钢铁件通常的工艺处理有:除油-除锈-表调-磷化-烘烤-喷涂-烘

烤。铝合金类工件通常的工艺处理有:脱脂-出光-铬化-烘烤-喷涂-烘烤,还有塑

料工件等等不同的工艺。

其中磷化膜、铬化膜的质量对涂层的质量有重要的影响。就是每道工序都存在着一

个质量要求的,哪一道工序出现质量问题都可能会连续地影响后道工序的质量,导致最

终涂层质量产生问题。尤其是采用手工前处理的涂装工艺,一定要加强质量检查。为了

保证涂层质量,在连续的流水生产线上是应该要设置必要的质检员进行质量把关的。要

避免过多的返修和废品率,那就要明确、清晰每道工序的质量要求,加强现场质检,完

善质量管理体系,达到严格控制产品质量。

四、现场环境管理

工件之所以要涂装就是为了使得实用、耐用、美观等等,简单的就是提高工件

的表面质量。所以在涂装的过程当中,需要一个良好的现场环境是理所当然的,也就是

说现场的环境直接影响涂装质量,现场的整齐、清洁是达到优质涂装的必要条件。所以

涂装车间应该采用“3S ”现场管理的方法组织生产和加强现场管理。具体如下:

整理:对生产现场把要和不要的物件区分开,去掉不必要的东西。

整顿:对生产现场把要的物件定位定量,把杂乱无章的东西收拾得井然有序。

清扫:把生产现场清扫得干干净净。涂装的天敌就是灰尘,对于喷漆工艺更是

显著。车间、喷房、流平室、烘干室等各个设备的卫生应该定期清洁,甚至每天上班生

产前都要摘卫生。

五、人员管理

在涂装管理体系中,人员管理的可塑性是很大的。必须要成立明确的人员管理

制度,严格按照规章制度执行。生产线的员工都应该采用定岗、定职、定责进行管理。

涂装操作人员的技能熟练程度和责任心是影响涂装质量的人为因素,加强操作人员的培

训,提高人员的素质是非常必要的。现时的市场经济中,人员的流动性较大,既要面对

市场。又要尽量减少人员的流动,才能保证涂装的稳定性。通过一定的考核制度和成立

奖罚制度,提高全体员工的自觉性、责任感、索质修养,培养职工的主观能动性是人员

管理的可行方案。

综上所述,涂装管理是涂装三要素之一,对涂装生产起着重要的作用。时下国

内仍然存在着马虎、凑合、迁就等消极的管理态度,这样是难以使涂装行业更上一个档

次的。在市场竞争激烈的当今社会,是要靠科学的管理和全民素质的提高才能创造涂装

名牌进入国际市场。

结论

汽车涂料是发展最快的涂料品种,用量仅次于建筑涂料,列居第二,也是性能要求

最高的涂料品种,其中尤以汽车涂装要求最高。因此,汽车涂装材料往往代表了当代涂

料工业的最高水平和发展情况。让我们来探讨一下水性汽车涂料未来发展趋势。

在国内汽车行业中,车辆喷漆普遍使用的都是传统的油性涂料,油性涂料中含有较

多的有机物质,这些有机物质挥发到空气中,容易对空气造成污染。而相比传统的油性

涂料,水性涂料是一种新型高端的环保涂料,根据专业机构测算,以每周平均混合4升

底色漆的车间为例,使用水性涂料每年可以减少115千克VOC 的排放,相当于100多辆

车一年的尾气排放量。

近年来由于中国整体经济环境向好和消费者购买能力的提高,加之人均汽车保有量较

低,中国汽车工业正在急速扩张,同时也为中国地区的汽车涂料市场创造了空前的发展

机遇。数据显示,2009年中国汽车销售远超出美国340万辆,而仅2010年1、2月份,

中国汽车累计销量287万辆,美国148万辆,已超越美国近一倍,而从中国经济整体发

展情况看,中国汽车市场还将近一步扩大,无论是从新车用漆还是旧车保养来看,中国

汽车涂料业都将拥有巨大的市场空间,而随着全社会对低碳环保理念的不断推进,水性

汽车涂料或将成为汽车涂料产业未来发展的一个必然趋势。

致 谢

三年前,这个校园是我的梦想。三年后,微笑回首来路,一幕幕,宛在昨天。人生

就是如此吧,每个段落结束的时候,我们总会感慨时光飞逝。三年的时光已经过去,人

生又有了一新的起步,美丽的校园记忆已经最美好的时候。 大学生涯即将结束,更好的明天从现在开始。在三年的大学生活中,要感谢各位领

导和各位老师,还有各位同学的关心和支持。是你们让我的大学生活过得更加的充实,

更加的愉快,也让我学到了很多的东西。让我和同学之间的相处更加的和睦,让我的知

识得到了提高,是我的人生又上了一个新的台阶。还要感谢住在同寝室的哥们兄弟,是

你们在我困难的时候,向我伸出援助之手。感谢我的母校,这三年的读书生涯,让我懂

得了很多,也让我成长了很多;让我懂得学习的重要,懂得培养兴趣,懂得更好的和同

学相处。学习生涯结束了,下一个起点又开始了。

在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有

多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意! 最后我

还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母,谢谢你们!

参考文献

(1)汽车维修涂装工(初级). 北京:中国劳动社会保障出版社

(2)王锡春. 汽车涂装工艺技术. 北京:化学工艺出版社

(3)李远军. 汽车涂装技术. 北京:北京理工大学出版社

(4)现代涂料与涂装网

(5)阿里巴巴化工库

(6)油漆工技能手册:俞磊主编


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