天津交通职业学院教案首页单元五新车制造过程中的涂装一、

1天津交通职业学院教案首页单元五新车制造过程中的涂装一、教学目的和基本要求1、了解新车制造过程中的涂装流程。2、了解阴极电泳与阳极电泳的区别。二、教学内容及课时安排1涂装前的清洗和磷化处理理论教学：学时2电泳涂装底漆理论教学：学时3车身内外密封剂和车底保护涂料的涂装理论教学：学时4中涂漆涂装理论教学：学时5面漆涂装理论教学：学时三、教学重点及难点重点：新车制造过程中的涂装流程难点：阴极电泳与阳极电泳的区别四、教学基本方法和教学过程本教学环节采用理论、实践同步进行的方法。通过面对实际讲授，学生可以更直观的学习。2单元五新车制造过程中的涂装新车涂装是指汽车制造厂家在进行车辆生产制造过程中的重要环节，新车涂装的工艺水平的高低、新车涂装质量的好与坏直接关系到所制造车辆的销售情况。此外，新车的涂装费用在整个新车制造成本中所占的比例达到10%一20%，因此新车涂装工艺直接关系到车辆的制造成本和最终售价。最典型的事例就是同一型号的车辆由于不同种类的涂料所造成的价格差异。由于车型众多，不同车型采用的涂装工艺也有所不同。比如现代大批量生产的小轿车大多采用自动流水线生产，涂装过程自动化程度高、速度快、产量大，所采用的涂料、工艺过程都和汽车修补涂装有相当大的差别。而大型车辆的生产尤其是国内大型车辆制造过程中的涂装，由于其生产制造速度相对较慢、产量相对较小，所选用的涂料、工艺方法更接近于汽车修补涂装。1涂装前的清洗和磷化处理1.1磷化处理前的清洗首先浸泡：将成形后的车身置于40–50摄适度的水中浸泡；其次冲洗：用同样水温的水进行冲洗，去除附着在车身上的污物；第三步除油：将清洗干净的车身浸没在含有弱碱性的除油剂中，或用碱浴喷淋于车身，去除车身上的油污；最后再次冲洗：用水将除油干净的车身冲洗干净，去除残留的碱性除油剂。1.2磷化处理1.2.1浸没式磷化处理首先将车身浸没入磷酸肽溶胶中，磷酸肽在车身钢板表面形成凝胶状表层。然后将车身浸入由磷酸锌、磷酸和加速剂形成的处理溶剂中，使车身钢板表面形成磷化层。1.2.2喷淋式磷化处理将清洗过的车身用磷酸盐溶液喷淋，使车身钢板表面在喷淋过程中形成淋化层。31.3淋化处理后的清洗、干燥（或称电泳底漆前的清洁）首先将经过磷化的车身用大量的水清洗。然后用纯水冲洗车身，为电泳底漆去除残留的、阻碍电泳底漆附着的多余磷酸锌离子。最后将车身在加温炉内加温以干燥清洗残留的水渍。2电泳涂装底漆2.1电泳底漆经过加温干燥的车身全部浸人装满电泳底漆的电泳池中，此时车身和电泳池中的涂料被加以相当高的直流电压（通常为200一300V，车身与电泳池中的涂料极性不同），涂料中的离子在电动势的作用下聚积于车身表面。电泳分为阴极电泳和阳极电泳两种，所使用的电泳涂料为水溶性涂料。使电泳涂装不仅车身外表面能够得到良好的保护，其车身结构中一些腔体内壁都得到了很好的涂装保护。2.2沥干电泳底漆（图5-6）将电泳涂装完毕的车身吊人倾斜架，使车身上多余的电泳底漆由车身表面和结构腔体中流出。那么在电泳涂装后，电泳底漆会不会干燥而固化呢？答案是：不会！电泳底漆为高温烘烤型涂料，如不经过高温烘烤不会固化，所以不必担心泳涂装完毕后，在进人倾斜架时电泳底漆干燥固化。2.3冲洗（图5-7）用大量的水冲洗经过倾斜架的车身，冲洗掉附着不牢的电泳底漆。由于电泳底漆是靠涂料粒子的沉积实现电泳底漆的涂装，因此不必担心用水洗会将已经沉积的涂料冲洗掉。同时电泳底漆为水溶性，不会存在多余涂料、不能清洁干净的情况。2.4加温干燥将水洗过的车身送人烘烤炉，加温至120℃以上，并保持25一40min，使沉积在金属表面的底漆干燥固化，此时涂层厚度为15一20pm。3车身内外密封剂和车底保护涂料的涂装本节主要内容：本节主要介绍新车涂装过程中密封剂和保护性涂料的涂装方法。生产过程中车身的结构上有很多的焊点、接缝，如果不加以处理，在车辆使用过程中含有酸碱等有腐蚀作用的水或气体会侵人这些部位，使车身的防腐能力下4降。此外在车辆行驶过程中汽车底盘部分安装有大量的运动部件，运行过程中振动较大，同时要经受砂石撞击造成底盘部分的涂层损坏，进而造成底盘防腐能力的丧失。为了防止这种情况的发生，在电泳底漆涂装完毕后，进行车身焊点、接缝部位密封剂和车身底盘部位防撞减振涂料的涂装。3.1涂装密封剂的主要部位（图5-9）车身上需要进行密封剂涂装的部位主要有车门外蒙皮与车门框架的卷边、发动机和行李箱盖蒙皮与框架的卷边、框架与蒙皮的接触部位、底盘框架板材连接部位的焊点和焊缝。3.2涂装防撞减振涂料的部位（图5-10）底盘需要涂装防撞减振涂料的部位主要是轮胎罩盖、乘员舱底面等部位（如图暗区）。这些部位容易受到砂石的撞击。3.3车身密封剂的涂装方法车身密封剂一般是在进行底盘防撞涂料前，使用无气泵压胶枪或手动胶枪进行涂装。根据涂装部位的特点，有些部位要人工操作，有些部位可以使用机器人施工。3.4底盘防撞减振涂料的涂装方法。在进行完密封剂的涂装后，用遮盖材料将不需要涂装防撞减振材料的部位遮盖、遮挡底盘上的通孔和安装定位孔。然后根据部位的不同用人工或机械喷涂防撞材料。4中涂漆涂装中涂漆底涂装是在进行完车身内外密封剂和车底保护涂料涂装完毕后进行的重要的涂装过程，其作用是增强底漆与面漆之间的附着力、提高面漆的机械强度、保证面漆表面的平整度。4.1使用静电喷涂方法涂装中涂漆（图5-12）已经涂装完防撞涂料的车身随流水线进人中涂漆涂装工位，此时机器臂按设定程序进行涂装。车身内外全部由机械臂自动喷涂完成，为提高喷涂速度、减少涂料的浪费大多数汽车制造厂使用自动静电喷涂。4.2涂装后静置进行完中涂漆涂装后的车身需要静置一段时间，让车身表面涂料内的溶剂蒸发出一部分。由于汽车生产厂所使用的涂料为高温热固性涂料，干5燥加温温度一般在100℃以上，此时溶剂蒸发速度非常快。若在加温之前不让溶剂有缓慢的蒸发过程，就加以高温使涂层干燥，大量的溶剂蒸汽会破坏已经涂装好的涂层表面。4.3加温干燥经过静置的车身进入烘干炉加温至120一140℃，保持20一30min使涂层充分干燥。此时涂层厚度大约为40R,m。4．4中涂漆涂装完毕后的打磨（图5-14）中涂漆经过加温干燥后需要进行打磨，去除涂层表面的杂质和粗糙物。在中涂漆表面形成平整表面，保证面漆与中涂漆的附着能力，为面漆提供平整的基础。汽车生产厂多使用自动打磨机进行湿打磨（有些汽车生产厂也使用人工干式打磨）。此时自动打磨机高速旋转利用打磨机刷头打磨干燥的中涂漆表面，以获得平整的表面。打磨完毕后用水冲洗掉车身表面的打磨颗粒，然后用空气吹净车身表面多余的水分，最后进人烘干炉进一步加温，使车身内外的水分完全干燥。此时整个中涂漆涂装过程完毕，可以进人面漆涂装工序。5面漆涂装面漆涂装决定车身表面涂层的最终效果，面漆涂装的好与坏对产品质量的好与坏有着重要的作用。5．1涂装前的遮盖（图5一巧）现在新车制造过程中多采用人工方式在面漆喷涂前对不需喷涂面漆或一些有特殊要求的部位进行遮蔽，避免在喷涂面漆过程中被污染。新车制造过程中（尤其是面漆涂装）涂料的加温干燥温度相当的高，一般情况下要求加温温度要在100℃以上，这就要求遮盖所用的遮蔽材料要有很好的耐高温性能。5．2涂装前的清洁（图5-16）面漆涂装是整个涂装过程的最终体现，可以说面漆涂装质量的好与坏直接关系到涂装全部过程的成败，因此在面漆涂装前的清洁在某种意义上讲要比前面工序所进行的清洗或清洁更加的彻底和全面。由于新车制造大部分采用流水线作业，汽车表面能够被油脂污染的机6会不多，反而是生产线上无处不在的细小尘粒成了最容易威胁面漆涂装质量的因素。因此面漆涂装前的清洁重点放在除尘的工作上。现在汽车制造厂仍然沿用比较常用、也是比较可靠的人工除尘操作—即依靠人手使用黏性树脂粘尘布对车身上需要喷涂面漆的表面进行清洁。5．3面漆的初次涂装（图5-17）汽车车身上有很多部位是机械喷涂不能达到的部位，这些部位主要是车身上的一些缝隙，比如：车门与车身连接接缝处、车门与车身框架的重叠处等。这些部位虽然平时处于遮盖状态，但是从车辆整体美观角度出发，要求这些部位具有与车身其他部位具有同样的颜色和涂装质量。由于机械喷涂只适合喷涂较大的表面和能够使用机械臂进行喷涂的部位，因此大多数汽车制造厂家在进行机械（或自动）喷涂面漆之前使用人工首先喷涂那些机械臂不能喷涂的部位。此时的人工面漆涂装可以称之为面漆的初次涂装或面漆预涂装。5．4面漆涂装（图5-18）在进行完面漆初次涂装（面漆预涂装）之后大多数汽车制造厂使用自动喷涂设备进行高速、大面积的整体喷涂，此时自动喷涂设备多为程序控制的机械臂。为减少涂料的浪费和污染，喷涂方法多采用静电喷涂，所使用喷涂设备的雾化部分有压力雾化型、空气雾化型和旋杯雾化型。面漆喷涂根据车辆所喷涂面漆种类的不同，适当调整喷涂工艺顺序。若喷涂素色面漆（单工序面漆），则在喷涂完面漆之后就可以进行下一道工序的操作。若喷涂金属效果或珠光效果的面漆（双工序或三工序面漆），则在喷涂完底色漆之后再喷涂清漆，方可进行下一道工序的操作。5．5面漆的干燥（图5-19）在喷涂完面漆的车身在室温条件下静置7一l0min，以便于面漆中的溶剂有足够的挥发时间。防止由于突然加温使溶剂大量快速挥发，造成涂膜破裂。当涂膜中所含溶剂已经充分挥发后，就可以使涂装好的车身进人到高温烘烤炉中并逐渐提高温度到120一150℃保持20一30min。当车身涂膜已7经基本干燥后，就可以进人最终质量检验工序了。5．6外观质量检验（图5-20）面漆是整个涂层的最外面的一层，当面漆喷涂完毕并干燥后，此时就需要对整个涂装质量有一个总体的检验，并对整个涂装过程进行总体评价。因为新车涂装生产过程中的质量控制非常严格，此时主要目视检查面漆表面有无划痕、灰尘颗粒、针孔、气泡。而对整个涂层的附着力、硬度等指标的检测只进行抽样检测。此时整个新车制造过程中的车身涂装工序已经全部完成。经过检验合格的车辆进人总装。8天津交通职业学院教案尾页单元五新车制造过程中涂装一、本章教学小结通过此章内容的教学，学生掌握了新车涂装的意义，让学生了解了轿车的典型涂装过。总之，学习效果良好，学生对所学内容非常感兴趣，激发了学生的学习热情，通过实践的演练，学生更直接的将所学的理论知识融入实践中，提高了学生的实际应用能力。二、作业及作业分析作业分析：作业完成情况很好，学生基本按要求完成了作业。但在作业中介绍主要性能的多，而突出性能优势的少，在课堂上对作业中出现的集中问题做了分析，本章授课结束没有余留问题。