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發(fā)布時(shí)間:2021-06-22 09:32  
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中國汽車零部件陰極電泳漆技術(shù)現(xiàn)況
汽車車身涂底漆工藝的發(fā)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(jìn)步(如涂層的耐腐蝕性,槽液穩(wěn)定性、作業(yè)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(huán)保、資源再利用和涂層質(zhì)量等方面來評(píng)價(jià),現(xiàn)今仍是先進(jìn)的車身涂底漆工藝,大量流水生產(chǎn)的汽車車身幾乎都采用陰極電泳打底。近年來,為進(jìn)一步提高車身及空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)表面陰極電泳涂裝的質(zhì)量和降低成本,汽車廠與涂料廠聯(lián)合開發(fā)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(shù)。
陰極電泳技術(shù)包括前處理、脫脂、水洗、表調(diào)、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(shù)涂裝的底漆是由金屬材料通過電化學(xué)反應(yīng)而在表面形成的漆膜,比普通噴涂更致密、附著力更強(qiáng),并且具有的耐鹽霧、耐濕熱性能,其防腐能力也遠(yuǎn)高于其他類型的底漆。
陰極電泳涂裝工藝經(jīng)過30多年的發(fā)展,已經(jīng)成為成熟的汽車車身底漆涂裝的先進(jìn)技術(shù)之一,大量流水生產(chǎn)的汽車車身幾乎都采用陰極電泳涂裝工藝。與此同時(shí),為適應(yīng)防腐、環(huán)保、節(jié)能和客戶的多樣化性能要求,陰極電泳涂料的開發(fā)也取得了快速發(fā)展,有的涂料公司目前已經(jīng)開發(fā)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(shù)發(fā)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(yōu)良等。
國內(nèi)涂裝行業(yè)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(shè)備、涂裝管理,它們相互之間相輔相成,促進(jìn)了涂裝工藝和技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。汽車及其零部件的涂裝是汽車制造過程能耗且產(chǎn)生三廢的環(huán)節(jié)之一。因此,減少涂裝公害、降低涂裝成本、提高涂裝質(zhì)量一直是涂裝技術(shù)發(fā)展的主題。
2、汽車涂裝所產(chǎn)生的廢水對(duì)大自然造成污染
近十多年來,涂裝工藝及設(shè)備的進(jìn)步體現(xiàn)在環(huán)保型涂裝材料的應(yīng)用,減少廢水、廢渣的排放,降低成本,優(yōu)化汽車生產(chǎn)過程等方面。由于涂裝材料的進(jìn)步,車身涂層體系的設(shè)計(jì)也有了革命性的進(jìn)展,幾種典型的新涂裝體系及新技術(shù)已經(jīng)或即將用于工業(yè)生產(chǎn)。
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(shù)
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(jìn)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(jié)省材料和能源費(fèi)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(dòng)化施工穩(wěn)定可靠性高,一次合格率高,材料利用率高,設(shè)備投資少(不需空調(diào)系統(tǒng)),因此可節(jié)省費(fèi)用的48%,減少了維修頻次及傳統(tǒng)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(chǎn)效率的同時(shí),大幅降低了VOC排放量。
膜技術(shù)是預(yù)制一種適應(yīng)于熱成形的面漆涂膜,其經(jīng)熱成形后的產(chǎn)品的面漆性能和外觀與傳統(tǒng)的烘烤噴涂涂膜非常相近。該技術(shù)主要應(yīng)用于塑料件生產(chǎn),采用“夾物模壓”或“內(nèi)模”工藝將預(yù)制好的復(fù)合涂膜在塑料件澆注成形的同時(shí)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(tǒng)沖壓焊裝工藝制造,涂裝車間只對(duì)車身骨架進(jìn)行涂裝,面漆采用粉末噴涂技術(shù)。
汽車輕量化鋼材及零部件表面處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(一)
通常人們?cè)诒WC汽車強(qiáng)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(dòng)力等性能,以減少燃料消耗,降低排氣對(duì)大氣環(huán)境的污染。在整個(gè)汽車的生命周期,燃油消耗占整個(gè)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(dòng)能消耗。目前降低汽車油耗的途徑之一是實(shí)現(xiàn)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(zhuǎn)向、加速和制動(dòng)等機(jī)動(dòng)靈活性,同時(shí)降低尾氣排放對(duì)大氣環(huán)境的污染。
現(xiàn)代的汽車材料構(gòu)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(fù)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(qiáng)度鋼板,再結(jié)合液壓成形、激光拼焊等技術(shù)可使汽車整體車重減輕25%左右。如液壓成形汽車框架結(jié)構(gòu)、內(nèi)板部件、門窗結(jié)構(gòu)、車頂棚和前后蓋板等都采用了高強(qiáng)度鋼材。有的汽車部件用薄的高強(qiáng)度鋼板可以實(shí)現(xiàn)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(qiáng)度鋼冶煉過程中添加一些微量元素,使鋼晶粒細(xì)化,增加強(qiáng)化相,來提高低合金高強(qiáng)度鋼材的強(qiáng)度等性能。如冷軋加磷低合金高強(qiáng)鋼,就表現(xiàn)出較高強(qiáng)度和好的深沖性能,用在汽車車門外板、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板、頂蓋等外覆蓋零部件,以及橫梁、縱梁等汽車內(nèi)部的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)等零部件。人們?cè)诶滠埖吞间摶虺吞间撨^程中,利用所加入磷元素對(duì)鋼的固溶強(qiáng)化作用,提高鋼鐵材料的強(qiáng)度等性能,而且磷元素的固溶強(qiáng)化效果明顯,成本較低,當(dāng)磷原子進(jìn)入冷軋低碳鋼的鐵原子晶格內(nèi),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(chǎn)生彈性變形而使冷軋低碳鋼材得到強(qiáng)化。