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中国第一汽车集团公司技术中心CHINAFAWGROUPCORPORATIONR&DCENTER中国第一汽车集团公司技术中心CHINAFAWGROUPCORPORATIONR&DCENTER中国第一汽车集团公司技术中心CHINAFAWGROUPCORPORATIONR&DCENTER汽车涂装技术汽车涂装技术第一章概述汽车是现代化交通工具之一，其外表面90%以上是涂漆面。涂层质量（外观、鲜映性、光泽、颜色等）的优劣是人们对汽车质量的直观评价，因此它直接影响汽车的市场竞争能力。另外，涂装也是提高汽车产品的耐腐蚀性和延长汽车使用寿命的主要措施之一。因此汽车制造行业越来越重视产品的涂装，尤其是汽车车身的涂装已成为汽车制造的最重要工艺过程之一。汽车涂装系指轿车、大客车、载重汽车、吉普车等各种类型汽车车身及零部件的涂装装饰，有时也包括部分农机产品（如拖拉机、联合收割机等）和摩托车的涂装。汽车涂装技术第一节涂装的定义及功能涂装是指涂料涂布到清洁的（即经过表面处理的）物面上干燥成膜的工艺。涂装工艺一般由漆面表面处理（包括净化表面和化学处理）、涂布和固化（包括烘干、干燥）这三大基本工序组成。有时也将涂料在被涂物面扩散开的操作成为涂装，俗称“涂漆”或“油漆”。已固化的涂料膜称为涂膜或涂层。涂装有以下几方面的功能：•保护作用：保护被涂物，使其免受周围介质的浸蚀，防止腐蚀，抗老化和耐各种介质的作用。如金属或金属制品，世界上每年因腐蚀造成损失可达钢铁产量的1/4~1/5，涂装时最方便、最可行的防腐蚀方法之一。•装饰作用：涂装可使被涂物具有色彩、光泽、鲜映性、平滑性、立体感和标志等，给人以美的、舒适的感觉。•特种功能：涂装能调节热、电等的传导性，防止生物的附着（杀菌）、示温，控制声波的散发、反射和吸收、产生夜光灯。在美化的同时还起到色彩调节作用，能改善工厂、医院、学校、船舶和车辆的内部环境，防止灾害和提高工作效率等。汽车涂装技术第二节我国汽车涂装的现况及发展趋向一、现状在改革开放30年中我国汽车工业超高速地发展，汽车产量由1977年的12.5万辆增长到2007年的888.25万辆，增长71倍，成为世界第三大汽车生产国和第二大汽车销售市场，成为国民经济的真正的支柱产业。我国2008年汽车产销量（含出口）达934.51万辆和938.05万辆。2007年全球汽车产量超7310万辆，其中，日本1159.63万辆，美国1078.07万辆、中国888.25万辆、德国621.35万辆，韩国408.63万辆。随着我国轿车工业的突飞猛进，带动我国汽车涂装行业也得飞速发展，仅年产5万辆以上的汽车车身涂装线就有近百条（其中年产20万辆以上10条、10-20万辆44条，5-10万辆32条，还有在建的和正在筹建的车身涂装生产线18条）。外饰塑料件涂装和车架、车轮、底盘件、传动轴、减震器等汽车零部件涂装生产线也有上百条，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。汽车涂装技术二、发展趋向当今汽车涂装的核心课题是环境保护，节能省资源和在高质量的基础上降低涂装成本。在改进现用涂装材料和采用环保型涂料的基础上，优化（或简化）涂装工艺，依靠技术进步，提高涂装材料的利用率、降低能耗；提高涂装设备的可靠性和开动率及有效利用率，减少维修费用；加强科学管理，降低劳动力成本；来降低单元成本（CostperUnite，缩写CPU，即每平方米涂装面积成本或单台车身的涂装成本），并达到清洁生产的要求（环保标准）。涂装工艺设计应突出技术进步，走专业化，经济规模化之路，做好设计优化，多方案比较，选择“环保、可靠、先进、经济”和“优质、高产、低成本、少公害”等方面的最佳工艺方案和工艺平面布置图。涂装工艺管理应坚持科学管理，走专业化和社会化之路。如涂装线工艺、材料管理委托材料供应商或专业公司来管理、又如环境清洁工作（含废品分析）有专业公司来承包。汽车涂装的发展历程是：强化防锈技术措施（延长车身使用寿命），随后提高外观装饰性（如鲜映性、耐酸雨性。抗划伤性等），上世纪90年代削减VOC（挥发性有机化合物），现今世界上要求VOC、CO2、成本和品质等四方面同时兼顾实现之。汽车涂装技术第三节汽车涂装的目的及特点汽车涂装的目的是使汽车具有优良的耐腐蚀性和高装饰性外观、以延长使用寿命、提高其商品价值。汽车生产一般都是大量流水生产，在工业发达国家、一条涂装线的年生产能力达几十万台车身，甚至上百万汽车零部件。汽车涂装质量要求很高，是工艺最现代的工业涂装的典型代表之一，很多涂装新品种的探索及开发是由汽车工业促进的。综上所述，可见汽车涂装具有下列特点。•汽车涂装属于高级保护性涂装，所得涂层必须具备的耐腐蚀性、耐候性和耐沥青、油污、酸、碱、鸟粪等物质的浸蚀作用。汽车属户外产品，因而要求汽车涂层适应寒冷地区、是热带、工业地区和沿海等各种气候条件；在国际市场上具有竞争能力的汽车适应世界各地的气候条件。•汽车涂装又属中高级装饰涂装，必须进行精心的涂装设计和具备良好涂装环境及条件，才能使涂层具有优良的装饰性。•汽车涂装是最典型的工业涂装，除修补涂装外，生产节奏一般为几十秒至几分钟。为此，必须选用高效快速的漆前处理方法，涂漆方法，干燥方法，输送方式和工艺装备。•汽车涂装一般均系多层涂装，因靠单层涂装一般达不到上述优良的保护性和装饰性。例如，轿车车身涂层是由底涂层、中间涂层、面漆层组成，涂层的厚度控制在100m左右。汽车涂装技术第四节涂装的基本要素为使涂层满足底材、被涂物的技术条件和使用环境所需的功能，保证涂装质量，获得最佳的涂层，取得最大限度的经济效益，必须精心进行涂装工艺设计，掌握涂装各要素。涂装工程的关键，即直接影响涂层质量的因素，是涂装材料、涂装工艺、涂装工具及设备、涂装作业人员的技能和涂装工艺管理这几个要素。•涂装材料的质量和作业配套性，是获得优质涂层的基本条件。•涂装工艺的合理性、先进性，是获得优质涂层的必要条件，是降低涂装生产成本、提高经济效益的先决条件。•涂装工具及设备是提高涂装施工效率及自动化强度，减少人为因素对图层质量影响的主要手段，也是涂装生产的必要条件。•涂装作业人员的技能体现在喷涂操作及涂装设备及工艺参数的控制方面。•涂装工艺管理是保证涂装工艺能得到正确施工必不可少的环节。以上各要素不能有任何忽视，否则就不能达到优质涂装的目的。汽车涂装技术第二章涂装方法涂装方法是指将涂料均匀的涂布在被涂物表面上的工艺。随着涂装技术及涂料工业的进步，涂装方法不断趋于完善，逐步向自动化、无污染和高效率化的方向发展。涂装方法一览表分类涂装方法所用的主要工具和装备手工工具涂装刷涂揩涂辊刷涂气溶胶喷涂刮涂各种刷子棉布包的棉花团辊筒刷子气溶胶漆罐刮刀机动工具喷涂空气喷涂高压（低压）无气喷涂热喷涂转鼓涂装各种喷枪、空压机、输漆装置无气喷涂装置涂料较热装置，其它与上述两者相同滚筒器械装备涂装抽涂（又称挤压涂）辊涂离心涂装浸涂淋图静电涂装：手提式或固定式自动涂装：龙门式或机器人电泳涂装：阳极或阴极化学泳涂粉末涂装抽涂机辊涂机离心涂装机浸涂设备淋图设备静电喷枪、静电发生器自动涂装机或机器人电泳涂装设备化学泳涂设备各种粉末涂装设备汽车涂装技术第三章漆前表面处理为了获得优质涂层，在涂装前对被涂物表面进行一切的准备工作，均称为漆前表面处理。根据不同的目的的要求对被涂物表面进行处理，从而改善所期望的特性，比如提高涂层的附着力，改善表面的润滑性以及改进表面电性能等。第一节脱脂在涂装前洗净被涂物表面上的油污的工序成为脱脂（除油）。一、油污的性质和种类在选择除油方法和清洗剂时，首先要了解油污的性质和种类，如果选择不当，将直接影响清洗效果。1.油污的性质：•物理性质：是液态还是固态，它们的粘度和溶点。一般来说，清洗的难易程度与油污的粘度成正比，粘度越大，越难清洗。•化学性质：对可皂化的动植物油要靠皂化、乳化和溶解作用来清洗。对不可皂化的矿物油、石蜡和凡士林等要靠化学反应和较强的机械作用力。•油污的极性：极性油污能较强的吸附在金属基体上，较非极性油污难以清洗。•其它：含有不饱和脂肪酸的液体油污，常因长期存放，氧化聚合成薄膜，难以清洗。汽车涂装技术2.油污的来源：•金属原材料极其制品在加工和贮存过程中，由于防锈需要而带来的防锈油、防锈酯等，这类油污主要是矿物油。•在机械加工过程和成型过程中带来的润滑油、拉延油、切削油、乳化液等属于矿物油类的油污。润滑脂、抛光膏等属于动植物油类的油污。•在运输和传送过程中带来的油污、污迹。主要是输送链掉落的石墨、二硫化钼，以及拖带上的灰尘、沥青等污物。二、脱脂方法油污是金属制件被涂物最常见的污物，要根据油污的性质、污染程度，被清洗物的材质及生产方式等选择脱脂方法和脱脂材料。最常见的漆前脱脂方法，有清洗剂脱脂和有机溶剂脱脂。•清洗剂脱脂：在目前涂装行业中，最常见的脱脂剂是碱性清洗剂，其价格比较低廉，且使用方便，适合于流水作业，与其后的表调工序、磷化工序配套效果较佳。现在液态清洗剂的应用越来越多，这是因为液态清洗剂使用方便，使用前不需溶解、搅拌，适合于采用自动计量技术，也减少了粉尘污染。•有机溶剂脱脂：借助于有机溶剂对各种油污的溶解能力进行除油的方法。此方法的特点是除油效率高，但不能洗掉无机盐类和碱类。有机溶剂脱脂的最简单形式是用手工擦拭，仅适用于小批量大工件的脱脂。汽车涂装技术第二节除锈汽车制造业除较多的使用冷轧钢材外，还用较多的热轧钢板、锻件和铸件。这些板材在加工和储运过程中难免产生锈蚀，在涂装之前必须把锈和氧化皮除去，不然会影响漆膜的附着力、装饰性和使用寿命，造成经济损失。除锈的方法有机械除锈如手工打磨和机械打磨、喷（抛）丸和化学除锈。一、机械除锈方法对于小批量生产或间歇生产方式，常采用机械除锈的方法，这种方法劳动强度大，作业环境恶劣。•手工除锈：手工除锈常用的工具有榔头、铲刀、刮刀、钢丝刷、锉和纱布等。除锈后用吸尘器、清洁干燥的压缩空气或清洁的刷子清理表面。清理后第一道漆应尽快涂上。以免二次返锈。•借助风动或电动工具除锈•喷丸（砂）除锈：喷丸除锈是利用压缩空气将铁丸（砂）推进，从喷嘴喷出后冲击钢材表面的铁锈、氧化皮和其它污物，从而达到除锈清理的目的。喷丸（砂）除锈方法较手工除锈和机动除锈大大提高了除锈质量和工作效率，降低了劳动强度，对刚才表面也能起到强化作用，喷丸后的刚才表面形成一定的粗糙度，有利于漆膜的附着。喷丸和抛丸除锈一般适用于铸件或厚板材工件的除锈。二、化学除锈对于金属制件，理想的化学除锈是酸洗，先通过外层氧化膜溶解，使氧化膜产生纹理缺陷，酸液通过缺陷向内层渗透，进入到金属底材和氧化膜的界面，酸液和金属反应很快，产生的气体对氧化膜机械剥离，使氧化膜产生松动，最终靠酸液溶解和机械剥离作用，起到除锈的目的。为改善酸洗处理过程，缩短酸洗时间，提高酸洗质量，防止产生过度腐蚀、氢脆及减少酸雾的形成，可在酸液中加入各种助剂，如缓蚀剂、消泡剂、酸雾抑制剂等。最常见的酸洗工艺如下：脱脂-热水洗-酸洗-水洗-中和-水洗汽车涂装技术第三节磷化处理磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。一、磷化分类1、按磷化处理温度分类（1）高温型，80—90℃处理（2）中温型，50-75℃处理（3）低温型，30-50℃节省能源，使用方便。2、按磷化液成分分类（1）锌系磷化（2）锌钙系磷化（3）铁系磷化（4）锰系磷化（5）复合磷化磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成。3、按磷化处理方法分类（1）化学磷化，将工件浸入磷化液中，依靠化学反应来实现磷化，目前应用广泛。（2）电化学磷化，在磷化液中，工件接正极，钢铁接负极进行磷化。4、按磷化膜质量分类（1）重量级（厚膜磷化）膜重7.5g/m2以上。（2）次重量级（中膜磷化）膜重4.6-7.5g/m2。（3）轻量级（薄膜磷化）膜重1.1-4.5g/m2。（4）次轻量级