汽车涂装工艺

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1、汽车涂装克莱斯勒在今年的北京车展上推出一款以全新300C为原型打造的“如意”概念车型， 此概念车以中国“如意”为设计理念。据介绍，该车大量运用钢化涂料设计车身，配合22 英寸的合金轮毂，形同“如意”柄的弯曲十轮辐轮毂呼应主题。当今社会汽车工业高速发展， 汽车涂装作为汽车生产与维修工艺中重要的一个环节，也在各方面快速发展。但在重视可持 续发展的今天，节能环保成为涂装工艺中一项重要指标。本文介绍了当前汽车涂装的操作工 艺和一些新技术，以及涂装作用和汽车涂装的材料进行分析。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

2、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。从以前的纯人工作业，到现在的半机械化操作以及行业今后的发展趋势，来看。不论 是从涂装的材料方面还是技术、操作工艺、以及涂装的作用等来讲，其目的均是为了使汽车 的车身外表更具有艺术性、提高它的商品价值和使用时间。下面就以我个人的观点来说说汽车涂装的作用、和操作工艺以及汽车涂装的材料发展 状况。汽车涂装材料和工艺技术的发展趋势是在不断提高装饰性和防腐蚀能力的同时，向低 污染、低成本的方向发展。随着汽车市场竞争的日趋激烈以

3、及环保呼声的日渐增高，汽车涂 装在保证高装饰性、高防腐蚀性能的同时，对于环境保护的效果、涂装材料和涂装生产成本 以及设备投资也越来越为重视。本文阐述了有关汽车涂装技术的常识，探讨了汽车油漆标准 工艺流程，并提出了汽车涂装过程中的注意事项。一、汽车涂装的方法汽车常用的涂装方法有浸涂法、淋涂法、辊涂法、空气喷涂法、高压无气喷涂法、静 电喷涂法、电泳涂装法和粉末涂装法。涂料的类型、品种不同，它们各自有着一定的涂装特 点，涂装电泳涂装条件要求以及涂装方法。涂料的性能、用途、适应范围等又决定了涂装方 法的使用范围。它们之间有着密切的关系，即可独立的完成相应涂料的涂装，又可用不同的 涂装方法组合配套进行涂

4、装，根据被凃产品的质量要求施行复合涂层层次间的涂装。二、汽车涂装的涂料汽车车身面漆是车辆最外层的涂层，它是车辆外观装饰及防腐的直接反映，一般都希 望汽车涂层具有极好的光泽度。光泽的优劣除与汽车车身外形设计、车身加工的外表精度以 外（如一般感觉圆弧面或凸出面的光泽较平面要好），还与选用的涂料与表面涂层的配套工 艺有关。必须进行精心的涂装设计和具备良好的涂装环境条件，才能使表面涂层有优良的装 饰性。同时，因为汽车涂装属于高级保护性涂装？，所以面漆涂膜必须具有优良的耐腐蚀性、 耐候性和耐崩裂性。要想得到色泽鲜艳、光亮度好、防锈能力强的油漆表面，涂料的质量是 不可轻视的。在20 世纪 2030年代，汽

5、车漆料是比较单一的品种硝基纤维素涂料。到 了 20 世纪 50 年代中期，开始使用醇酸树脂涂料。20 世纪 60 年代中期，热塑性两烯酸树脂 涂料在国外开始大量进入市场，取代硝基纤维素涂料而成为汽车修补涂料的主导产品。20 世纪 70 年代中期，一系列双组份涂料开始进入市场，如硝基纤维素丙烯酸异氰酸酯、丙烯 酸异氰酸酯等。目前丙烯酸聚氨酯树脂涂料、聚酯聚氨酯涂料已在国内外作为汽车修补的主 导产品。由于行业的不断发展，当今的涂料品种已是满目琳琅，今后涂料还会有什么样的发 展趋势呢?近年来，水性漆的出现使的汽车涂装这个行业又有了一个新的发展方向。首先来 说说什么是水性漆，它有何特点呢？水性漆是以水

6、为分散介质，以特殊水性树脂为基料，配 以高科技合成的特种助剂，采用新工艺精制而成。水性漆是涂料工业的革命性换代产品。与 传统的油性漆相比，水性漆无毒、无味、不燃烧，不用稀料稀释，无需额外的劳保费用，是 国际上公认的绿色环保产品。 作为涂装行业里的新型产品，那么它与油性漆比它的好处也 就很明显了：a. 环保：水性漆为无公害产品，在生产过程中无废渣、废气、废水排放，不存在环境 污染。在使用中无毒无味，无苯系物，重金属含量大大低于国家环保限量标准，对人体无危 害，是保护生态环境的新一代绿色产品。b. 经济：水性漆涂刷面积是一般油漆的两倍以上；水性漆防锈漆可直接在锈层上涂 刷（需去浮漆和油污）。c.

7、安全：阻燃、防爆，水性漆可在常温、常压下进行生产、运输、储存和使用。d. 快捷：水性漆漆膜干燥速度快，在常温下是普通油漆的 1/5。e. 方便：水性漆直接用自来水稀释即可，施工方便、安全，施工后的工具、设备极 易清洗。综上所述，未来的汽车涂装在不断地提高涂膜耐蚀性、抗石击性及装饰性同时，也一 定朝着环保、节能的方向发展。因为干磨工艺的突出性能，我相信今后行业所用的干磨将会 越来越普遍，利用干磨的优势带给行业的最大利益。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

8、修质量的提高，促进汽车 使用寿命的延长三、汽车的涂装工艺 汽车涂装工艺，在国内一般可分为两大部分：一是涂装前金属的表面处理，也叫喷涂 前处理技术；二是涂装的施工工艺。表面处理主要包括清除车辆表面的油污、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，为下一步作业打下基础。 其前处理具体包括，根据各种不同车辆受损情况对车身板件表面进行机械加工和化学处理。 如磷化、氧化和钝化处理。1 、表面处理工艺 表面处理是防锈涂装的重要工序之一。防锈涂装质量的好坏与表面处 理的方式和质量有着很大的联系。据相关资料介绍说, 涂层的使用寿命受 3 个方面因素影 响：（a）表面处理，占60%

9、; （b）涂装施工，占25%; （c） 涂料本身质量，占15%。 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：预脱脂一脱脂一热水洗一冷 水洗f酸洗f冷水洗f中和f冷水洗f表面调整f磷化f冷水洗f热水洗f纯水洗f干燥。上述的薄板件前处理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。在表面处理作业中，打磨这一项对最后 的质量影响十分大。特别是早期的传统作业-人工水磨，水磨后残留在板件的水分可导致 多项油漆缺陷，所以现在行业里取而代之的便是干磨

10、作业。干磨在现在的行业中已经占据了 很大的位置，因为他和传统的水磨相比有着明显的优势。比如：工作效率可以提高 40%-60% 左右；因为干磨不会产生废水，所以对环境的污染很明显要比水磨的轻；员工的劳动强度也 减轻了许多；车辆的返修率以及涂膜的质量等均要好于水磨。比如干磨不会由于有残留在板 件中的水分而导致漆膜起泡、长痱子、鱼眼、底材生锈等缺陷。干磨工艺在现有的4S店已 经得到普遍的推广，所以干磨技术的推广是行业发展的必然趋势。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。2、面漆喷涂工艺（1）整车修补涂装：整车修补涂装是汽车美容修补施工中最有代表性、最为全面的 涂装工艺。它

11、的关键是要保持有湿边，同时应尽量减少水平表面上飞漆，以防止漆雾沉积到 已干的部位而造成砂状表面。在整车涂装程序中，首先喷涂车顶，然后是发动机前盖和侧面等，这样在尽量减少水 平表面上飞漆的同时总能保持“湿边”，可以防止飞漆落到已干区域而产生砂状表面。如果 有可能，选用下吸式喷漆室较好。这时由于有气流从车顶流向车底，雾形有所不同。（A）车顶的喷涂。在车顶与风挡玻璃、后窗交界处采用带状涂装法进行涂装。首先 从靠近漆工的车边缘的地方开始喷涂。尽可能保持枪与车顶表面在1520cm左右等距，从左 到右，再从右到左进行喷涂，喷成中等湿度（每层走枪都是从车顶的边缘开始）。由于修补 施工时多采用重力式或虹吸式喷

12、枪，受喷枪杯的影响，喷枪的俯角受到一定限制（要尽可能 保持垂直，不要把喷枪拿歪）。每层扇幅重叠覆盖面为 50%或 65%的方法从边缘向中心喷涂， 一直喷涂到可以看见明显柔和的光泽时为止。（B）发动机前盖的喷涂。首先用粘尘抹布把表面擦拭干净（注意：不得采用气枪来 消除表面，以免前盖上灰尘吹到刚刚喷过涂料的车顶上）。采用带状喷涂法喷涂风挡玻璃与 前盖交界处（在前盖边缘最好不要采用带状喷涂法），扇幅重叠覆盖50%或 65%。每层都从 边缘到中心进行喷涂，随后中另外一边，从中心开始往边缘移动进行喷涂，每层扇幅的覆盖 约 10cm。(C) 后盖的喷涂。用粘尘抹布擦干净表面，要准备足够的涂料，避免喷涂中途

13、涂料 用完而造成色差。采用带状喷涂法，沿后窗玻璃的底边喷涂一遍，两层扇幅之间覆盖约。随 后换到另一边，从中心开始向边缘移动进行喷涂。在整个喷涂过程中，50%或 65%涂层要湿， 走枪速度要快。每层扇幅的覆盖约 10cm。(D) 侧面的喷涂。和粘尘抹布擦拭表面，备足涂料，由于汽车侧面较长，需要采用 分段喷涂法。在适合于漆工走枪的距离处采用带状喷涂法垂直向直喷涂一层，以此分隔成段。 在这一段内从底部或顶部开始走两道枪，先从左到右，再从右到左，采用一道喷涂法继续喷 涂下去。每一道枪之间扇幅覆盖50%，直到这一段表面全部被喷涂覆盖完毕。接着转移到下 一段，也是先采用带状喷涂法垂直向下喷一枪，划出第二段

14、。重复上述操作，喷涂第二段， 如此重复直到该侧面全部喷涂完毕。(2)整板修补涂装：汽车车身的某一部分，如前盖、车门、后盖等整板大面积的涂 层遭到破坏时，就要进行整板修补涂装。一般可能出现两种情况：其一是在板面上没有大的 变形或裂痕，只需要对整块板面进行面漆涂装；其二就是板面被破坏，需要整修后面再安装 到车身上。前者可以在车身清洗后，涂抹封闭隔离漆，再直接喷涂面漆；后者必须在车身清 洗后进行除锈、防腐涂底漆、刮腻子填补凹凸不平之处，喷涂中间漆、封闭隔离漆后，才能 喷面漆。整板修补与整车修补不同。整车修补时，面漆的颜色不作重点考虑，因为只要保持 整车颜色的一致性，与客户指定的颜色色号相符即可。而整

15、板修补必须考虑到这块的颜色与 车身上其他部位原厂漆的色差问题，所以，在进行整板修补之前，必须将修补漆的样板与车 身上其他原厂漆的部位进行严格比色，待正确无误才能正式开始涂装。四、国外汽车涂装的最新工艺技术1、 PPG 的 Dura-Prime 技术 中涂漆中的颜料可防止紫外线辐射对油漆的影响。取消中涂漆后，紫外线辐射会使传 统电泳漆产生光氧化分解和粉化，从而造成电泳与面漆的结合力降低，导致面漆层离。通过调整电泳漆配方和工艺参数，PPG公司开发的耐紫外线电泳漆Dura-Prime在防腐 蚀和防石击方面与目前使用的电泳中涂体系相同，在耐紫外线方面与粉末中涂相似，同时 外观质量与目前常规使用的体系接

16、近。PPG Dura-Prime电泳漆+面漆体系与PPG常规电泳+中涂+面漆体系在美国佛罗里达 高温爆晒后，其在层间附着力方面的对比见表1。从表1可看出，PPG Dura-Prime电泳漆+面漆体系在层间的附着性能方面完全能够达 到PPG常规电泳+中涂+面漆体系的水平。PPG Dura-Prime电泳漆的工艺A i PPG Dura -Prime电泳漆在美国怫罗聖达高湍埸晒蜡果菇干务耆SJ4沱中斤貫申呼尹酝的JS同埔音启圮刖沖一瞰!C 利RRVtED!脚弋MidlfiTtT l*TMi无aJ盟一咖30代 h SSmHh9cMhdC 2Cmn无E010富r-lff. tfjff to着*14即章

17、评旳関 VW*.表2 PPG DuPrime电泳滝的工艺护SiED-GDlfflr-PrBnr|tfQk fl.EXlt-PYhTH-痣严脚击鼻电圧冋V24C VS 7B5 ?D1JC35t1430IfiSO烘干世圧ITDt l&nn1B0tEi.n0 1器Q ：S非5J,滸相童D苛崽D盹3H2H数见表2。*%磁20-23 u*7530hf从表2可看出，Dura-Prime电泳漆的泳透力比ED-6略高，击穿电压相同。Dura-Prime 电泳漆需要较高的烘烤温度和漆膜厚度。Dura-Prime电泳漆在日本Otowa的五十铃公司已 完成了在线试验，预计今后的应用前景将非常广阔。2、 Dupont

18、 的 Ecoconcept 工艺Dupont 的 Ecoconcept 工艺已在德国大众、墨西哥大众、英国的 Mini 宝马公司试运行， 在西班牙SEAT-Martorell公司正式使用。该工艺采用双组份水性色漆来替代中涂，因此使 用的底色漆和传统的底色漆相比有所不同，需要使用更多的对紫外线起阻断作用的颜料，如 钛白粉和碳黑；同时对铝粉的粒径和形状也有一定的要求。该工艺还在色漆中添加最低 0.25%的阻聚胺光稳定剂，同时提高色漆膜厚，可防止紫外线对电泳和色漆的影响。双组份 水性色漆的固化剂有两种：异氰酸酯类反应型固化剂和聚氨酯类非反应型固化剂。Ecoconcept 工艺与传统工艺的膜厚对比如表

19、3 所示。从表3可看出，采用Ecoconcept工艺的油漆总膜厚比传统工艺低30“m左右，但底色 漆的膜厚比传统水性底色漆的膜厚要高，其目的是为了隔绝紫外光对电泳涂层的破坏。虽然 底色漆的用量有所增加，但由于取消了中涂，每台轿车可节约油漆1.2kg左右。不论是PPG的Dura-Prime技术，还是Dupont的Ecoconcept工艺，由于取消了中涂， 对于板材和电泳缺陷的遮盖力相对较弱，而且对于整个涂层的丰满度有一定的影响。因此， 实施上述两种工艺技术的前提条件是必须提高白车身的表面质量，减少板材打磨；优化电泳 质量，减少电泳表面缺陷，改善电泳漆的流平性；调整色漆和清漆的施工技术，优化油漆外

20、 观和流平性；降低 PVC 密封材料的烘干温度等。3、中涂面漆湿碰湿碰湿工艺（3C1B）在电泳涂层后以“湿碰湿”的方式喷涂中涂、金属色漆和罩光清漆，并一次性烘干的 工艺称为3C1B的工艺。3C1B工艺已被福特公司采用，国内南京福特马自达涂装线也即将采 用此工艺。与传统的汽车涂装工艺（见图1）相比，该工艺取消了中涂烘干工序，从而减少 中涂打磨、擦净和烘干等涂装设备的投资和占地面积，提高生产效率、降低能源消耗。同时， 由于无中涂打磨工序，因而节约了打磨所需的人员和辅料费用。一顿頑 rT阴侵电泳电泳供T巒封卜出_寸一屮赛爭干项莖魅于1軍光消滦卜|色第阴生W汽喷枪映涂勢 二逝金厲邑廉T出TA感涂色漆馭舟统的汽车连在3C1B材料配方中采用了特殊的丙烯酸树脂和高韧性聚酯树脂，通过调整中涂的树脂 结构及溶剂来优化固化速率，使之与面漆有良好的湿碰湿涂装性能。同时，涂料粘度和触变 性要求尽可能增大，保证在溶剂挥发时产生的湍流对铝粉片定位取向影响程度不致变差。在 施工过程中，3C1B工艺对喷漆室环境温度和湿度要求较高。3C1B工艺的技术发展趋势是采用高固体份中涂、高固体份色漆和高固体份清漆，可提 高涂装线速度，减少VOC的排放，降低中涂、色漆和清漆涂层之间的混溶。高固体份中涂采 用不透明的颜料防止紫外线的辐射，同时由于中涂膜厚高可防止电泳漆受紫外线辐射的影 响。