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發布時間:2021-06-22 09:32  
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中國汽車零部件陰極電泳漆技術現況
汽車車身涂底漆工藝的發展歷程為:手工刷涂或噴涂底漆→手工噴涂底漆→輥浸或拖式浸涂底漆(型,后改為水性底漆)→陽極電泳涂裝→1977年開始采用陰極電泳涂裝。采用陰極電泳涂裝已有30余年歷史,并取得較大的科技進步(如涂層的耐腐蝕性,槽液穩定性、作業性、泳透力、涂膜外觀等方面);通過一次涂布使車身所有表面獲得均勻涂膜,從環保、資源再利用和涂層質量等方面來評價,現今仍是先進的車身涂底漆工藝,大量流水生產的汽車車身幾乎都采用陰極電泳打底。近年來,為進一步提高車身及空腔結構內表面陰極電泳涂裝的質量和降低成本,汽車廠與涂料廠聯合開發提高電泳涂料的泳透力、控制涂膜厚度、改善電泳涂膜外觀、降低涂裝成本等方面的陰極電泳涂裝技術。
陰極電泳技術包括前處理、脫脂、水洗、表調、磷化、水洗、純水洗、電泳、超濾水洗、純水洗等10多道前處理電泳工序。與噴涂底漆工藝相比,采用電泳技術涂裝的底漆是由金屬材料通過電化學反應而在表面形成的漆膜,比普通噴涂更致密、附著力更強,并且具有的耐鹽霧、耐濕熱性能,其防腐能力也遠高于其他類型的底漆。
陰極電泳涂裝工藝經過30多年的發展,已經成為成熟的汽車車身底漆涂裝的先進技術之一,大量流水生產的汽車車身幾乎都采用陰極電泳涂裝工藝。與此同時,為適應防腐、環保、節能和客戶的多樣化性能要求,陰極電泳涂料的開發也取得了快速發展,有的涂料公司目前已經開發出所謂第七代、第八代陰極電泳涂料。總體來看,陰極電泳涂料的主要技術發展趨勢是:較低的溶劑含量;較低烘烤固化溫度;不含鉛等重金屬;較低的漆膜密度和加熱減量;高泳透力性能;耐候性、平滑性及銳邊涂覆性優良等。
國內涂裝行業常用的四種車身涂裝工藝
1、汽車涂裝的四大要素
涂裝材料、涂裝工藝、涂裝設備、涂裝管理,它們相互之間相輔相成,促進了涂裝工藝和技術的進步與發展。汽車及其零部件的涂裝是汽車制造過程能耗且產生三廢的環節之一。因此,減少涂裝公害、降低涂裝成本、提高涂裝質量一直是涂裝技術發展的主題。
2、汽車涂裝所產生的廢水對大自然造成污染
近十多年來,涂裝工藝及設備的進步體現在環保型涂裝材料的應用,減少廢水、廢渣的排放,降低成本,優化汽車生產過程等方面。由于涂裝材料的進步,車身涂層體系的設計也有了革命性的進展,幾種典型的新涂裝體系及新技術已經或即將用于工業生產。
3、汽車涂裝工藝:逆過程工藝,二次電泳工藝,一體化涂裝工藝,膜技術
逆過程工藝:在車身外表面先噴涂粉末涂料,待熱熔融后再進行電泳涂裝,隨后粉末/電泳涂膜一起烘干。使用這種工藝約可減少60%的電泳涂料用量,用厚度為70μm的粉末涂層替代車身外表面的電泳底漆和中涂層,取消中涂及烘干工序,從而節省材料和能源費用,降低VOC排放量。
二次電泳工藝:采用兩涂層電泳材料,用第二層電泳(35~40μm)替代中涂。電泳工藝自動化施工穩定可靠性高,一次合格率高,材料利用率高,設備投資少(不需空調系統),因此可節省費用的48%,減少了維修頻次及傳統中涂的漆渣和VOC排放。
一體化涂裝工藝:采用與面漆同色的功能層(15μm)替代中涂,功能層與面漆底色間不需烘干,取消中涂線,在提高生產效率的同時,大幅降低了VOC排放量。
膜技術是預制一種適應于熱成形的面漆涂膜,其經熱成形后的產品的面漆性能和外觀與傳統的烘烤噴涂涂膜非常相近。該技術主要應用于塑料件生產,采用“夾物模壓”或“內模”工藝將預制好的復合涂膜在塑料件澆注成形的同時完成成形并與塑料件熔為一體,得到無缺陷的涂裝覆蓋件。車身骨架采用傳統沖壓焊裝工藝制造,涂裝車間只對車身骨架進行涂裝,面漆采用粉末噴涂技術。
汽車輕量化鋼材及零部件表面處理技術的發展趨勢(一)
通常人們在保證汽車強度和安全、可靠性的前提下,盡可能的降低汽車整體的重量,從而提高輕量化汽車的動力等性能,以減少燃料消耗,降低排氣對大氣環境的污染。在整個汽車的生命周期,燃油消耗占整個汽車生命周期總消耗的70%左右。汽車重量的增加不僅直接影響其行駛阻力和速度,也影響到汽車的油耗或者其他動能消耗。目前降低汽車油耗的途徑之一是實現整體汽車的輕量化,不僅可以降低汽車油耗、減小行駛過程中的阻力,還可以提高汽車的轉向、加速和制動等機動靈活性,同時降低尾氣排放對大氣環境的污染。
現代的汽車材料構成主要有6大類:鋼占車重比例為55%~60%,鑄鐵占12%~15%,塑料占8%~12%,鋁合金材料占6%~10%,復合材料占4%左右,陶瓷和玻璃占3%左右,其他材料共占10%左右,可以看出,鋼鐵材料仍然占較大比例。
因此,人們將普通碳鋼板替換為高強度鋼板,再結合液壓成形、激光拼焊等技術可使汽車整體車重減輕25%左右。如液壓成形汽車框架結構、內板部件、門窗結構、車頂棚和前后蓋板等都采用了高強度鋼材。有的汽車部件用薄的高強度鋼板可以實現減重30%,基本上與鋁制超連接懸掛件的重量相近,還使成本降低20%。
在低合金高強度鋼冶煉過程中添加一些微量元素,使鋼晶粒細化,增加強化相,來提高低合金高強度鋼材的強度等性能。如冷軋加磷低合金高強鋼,就表現出較高強度和好的深沖性能,用在汽車車門外板、發動機蓋板、頂蓋等外覆蓋零部件,以及橫梁、縱梁等汽車內部的加強結構等零部件。人們在冷軋低碳鋼或超低碳鋼過程中,利用所加入磷元素對鋼的固溶強化作用,提高鋼鐵材料的強度等性能,而且磷元素的固溶強化效果明顯,成本較低,當磷原子進入冷軋低碳鋼的鐵原子晶格內,與鐵原子置換形成固溶體,并且利用磷元素和鐵的原子半徑差異,在磷原子周圍產生彈性變形而使冷軋低碳鋼材得到強化。