涂装工艺技术基础

汽车面漆涂装技术基础HUNANKANSAIR&DDEPT.HUNANKANSAIR&DDEPT.主要内容1、概论2、汽车涂膜的构成3、汽车涂装工序4、空气喷涂5、静电喷涂6、涂装对涂膜质量的影响7、涂膜不良及对策8、HKP自动静电喷涂系统HUNANKANSAIR&DDEPT.第一章概论一、汽车涂装的重要性：汽车是现代化交通工具之一，其外表面90%以上为涂漆面，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市场的竞争力。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主要工艺过程之一。HUNANKANSAIR&DDEPT.二、汽车涂装的目的：使汽车具有优良的耐腐蚀性和高装饰性外观、以延长其使用寿命，提高其商品价值。HUNANKANSAIR&DDEPT.三、汽车涂装的特点1、汽车涂装属于高级保护性涂装，所得涂层必须具备极优良的耐腐蚀性、耐候性和耐沥青、油污、酸、碱、鸟粪能物质的侵袭作用；HUNANKANSAIR&DDEPT.2、汽车涂装属于中高级装饰涂装，必须进行精心的涂装设计和具备良好的涂装环境及条件，才能涂层具有优良的装饰性。汽车涂层的装饰性主要取决于色彩、光泽、丰满度和外观等方面。汽车的色彩一般根据汽车类型、汽车外型设计和时代流行的色彩来选择；除特殊用途的汽车（如军用汽车）外，一般都希望汽车涂层具有极好的光泽；涂层的优劣直接影响涂层的装饰性，主要影响涂层外观的是涂膜出现桔皮和颗粒等。HUNANKANSAIR&DDEPT.3、汽车涂装是典型的工业涂装，除修补漆外，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，涂装方法，干燥方法，传送方式和工艺设备。HUNANKANSAIR&DDEPT.4、汽车涂装一般系多层涂装，因靠单涂层涂装一般达不到优良的保护性和装饰性。例如轿车车身涂装就是由底涂层、中间涂层、面漆涂层组成，涂层的厚度控制在100μm左右。HUNANKANSAIR&DDEPT.四、汽车面漆涂装种类汽车面漆的涂装按照喷涂的方式可分为：空气喷涂、静电喷涂、无气喷涂、热喷涂、浸涂、粉末涂装等。我公司产品主要采用空气喷涂和静电喷涂两种方式。因此，这里主要介绍空气喷涂和静电喷涂。HUNANKANSAIR&DDEPT.第二章汽车涂膜的构成汽车涂膜可由以下五部分组成。实际的涂膜因各种车辆要求不同，往往只有其中的几部分。磷化膜底漆中涂面漆保护膜HUNANKANSAIR&DDEPT.一、磷化膜主要组成由不溶性磷酸盐的致密微细结晶组成，有磷酸锌系、磷酸锌钙系、磷酸铁系和磷酸锰系等。主要作用提高金属底材的抗腐蚀性、绝缘性以及底漆在底材上的附着性。HUNANKANSAIR&DDEPT.二、底漆分类CED：阴极电泳漆AED：阳极电泳漆环氧酯底漆主要作用在被涂物件表面与随后的涂层之间创造良好的结合力，形成涂层的坚实基础，并提高整个涂层的保护性能。进一步提高金属底材的抗腐蚀性。HUNANKANSAIR&DDEPT.三、中涂（又称“二道底漆”）组成及分类按照树脂类型分为：聚酯-氨基体系、丙烯酸-氨基体系按照溶剂含量分为：溶剂型、水性型主要作用1、保护作用：保护底漆和腻子层，以免被面漆咬起；对涂膜的耐石击性能有主要作用；2、增加底漆与面漆的层间结合力，消除底涂层的缺陷和过分粗糙度，对底材有一定的填充作用，提高涂膜的平滑度；3、增加涂层的丰满度，提高涂层的装饰性。HUNANKANSAIR&DDEPT.四、面漆组成及分类1、按照树脂类型分为：聚酯-氨基体系、丙烯酸-氨基体系、聚酯-CAB体系2、按照溶剂含量分为：溶剂型、水性型3、按照涂装工艺分为：1C1B本色漆2C1B面漆（Base+Clear）3C1B面漆（ColorBase+PearlBase+Clear）4、按照颜料类别分为：素色面漆、金属面漆（珠光/银粉）HUNANKANSAIR&DDEPT.主要作用1、装饰功能：如赋予车辆颜色、光泽、平整度等。2、保护功能：提高涂膜的耐候性和耐化学性能，如耐久、耐酸、耐碱、耐水、耐汽油、耐机油等性能。3、其它特殊功能：如耐擦伤性。HUNANKANSAIR&DDEPT.五、保护膜主要组成以丙烯酸乳液为主要成分的水性涂料主要作用保护汽车涂膜，特别是在抵抗酸雨、花粉、鸟粪、铁粉等引起的污染、擦伤方面的保护功能强。HUNANKANSAIR&DDEPT.六、两种典型的汽车涂膜着色颜料15～20μm铝粉、珠光30～35μm30～40μm（一）2C1B本色漆（二）2C1B金属闪光漆上涂层（Base）15～20μm清漆（Clear）30～40μm中涂层（Prime）电泳涂层（ED）磷化膜钢板HUNANKANSAIR&DDEPT.第三章汽车涂装工序HUNANKANSAIR&DDEPT.面涂内板色中涂表面处理底涂密封脱脂涂装工序使用材料磷酸锌金属表面处理水溶性改性环氧树脂电泳漆PVC系聚酯/三聚氰胺中涂聚酯/三聚氰胺中涂或面漆本色漆（Solid）金属基色漆（Base）罩光清漆（Clear）涂装方法阴离子电泳阳离子电泳喷胶枪静电旋杯手工空气喷涂静电旋杯静电旋杯静电空气喷枪静电旋杯涂料利用率97%≈100%80%*40%*80%*60%*80%*注：*实际上，由于空气喷涂进行的修补喷涂、换色时的浪费或空喷涂（向车体端部喷涂时）会导致比以上的值更低。HUNANKANSAIR&DDEPT.第四章空气喷涂空气喷涂是用压缩空气使涂料雾化成细小雾滴并在气流带动下涂到被涂物表面的一种涂装方法。空气雾化喷枪的基本功能就是运用压缩空气将涂料击成雾滴，并将其吹送到被涂物上。HUNANKANSAIR&DDEPT.一、喷枪的原理右图为喷雾的例子。对着吹气，使空气从顶端的细孔中涌出。这样使附近的气压降低，把水吸入，从管道的上端往外跑。然后由于空气的压力形成细雾被喷出。HUNANKANSAIR&DDEPT.二、涂料雾化原理空气喷涂一般以0.3MPa～0.6MPa压缩空气的工作压力，高流速地从喷枪的空气喷嘴流过，使喷嘴周围形成局部真空，涂料被压缩空气吸入真空空间，将涂料雾化成细小的雾滴，涂复于被涂件的表面形成连续的涂膜。从喷嘴中喷出的涂料和压缩空气混合，喷出的涂料变成细微的粒子。压缩空气的流动越快、流量越大，冲突能量越大，涂料雾化越好。雾化后的涂料粒子和压缩空气的喷射流同时喷向被涂物进行涂装。三、空气喷涂条件压缩空气:压力4.5～5.5kgf,不含水、不含油的洁净压缩空气；空气喷枪：口径在1.0～2.0mm,涂料流量在400～500ml/min的压送式喷枪；涂料供给循环系统；经过培训的熟练喷涂人员。HUNANKANSAIR&DDEPT.HUNANKANSAIR&DDEPT.四、特点及应用1、主要特点优点：结构简单、操作方便、换色容易，能随被涂工件的几何形状调节喷幅扇形面的大小，雾化效果好。缺点：A、漆雾易反弹飞散，污染操作环境，涂料利用率仅25%～35%；B、涂料与压缩空气混合接触，对气源必须安装尘埃、油水过滤器，洁净压缩空气，以保证涂膜质量。HUNANKANSAIR&DDEPT.2、应用空气喷涂的气源工作压力较低，对高粘度涂料的雾化较难，一般适用于装饰性低粘度涂料的喷涂。目前，空气喷涂为应用最广泛的涂装方法，如高级轿车、高级家具。HUNANKANSAIR&DDEPT.五、喷枪结构HUNANKANSAIR&DDEPT.是最重要的部件。空气喷头产生的空气射流将涂料雾化并赋予雾化颗粒足够的速度，使其能到达工件表面；空气喷头上有一些空气孔，如下图所示。被打开的空气孔个数越多，孔径越大，则涂料的吐出量越大，喷幅就越宽。侧面空气孔：形成喷幅中心空气孔：主要是雾化涂料辅助空气孔：调整形状，帮助雾化，防止喷嘴沾上涂料A）空气喷头：HUNANKANSAIR&DDEPT.B）涂料喷嘴：是第二重要的部件，它控制着液体涂料的输送；C）针阀组件：针阀与涂料喷嘴须配合使用。阀针就象一个截止阀，控制涂料的通断；D）侧喷控制或扇形控制，通过调整向空气喷嘴的供气量来改变喷涂宽度；E）涂料控制组件，在针阀上施加机械压力，使枪机不被触发时，阀针阻断液流；HUNANKANSAIR&DDEPT.F）枪柄用于承受全枪的重量，便于操作者使用；G）空气入口与空气软管相连；H）枪机用于控制去往喷嘴的空气和涂料的通断；I）空气阀门用于控制喷枪中空气的流动；J）涂料入口可与料杯或涂料软管相连。HUNANKANSAIR&DDEPT.六、喷枪分类按供料方式，可以分为一下几类：1、虹吸式虹吸式喷枪是采用在空气喷头前端用吸力来供给涂料的方式。喷枪的下端带有涂料杯，压缩空气在喷枪喷嘴高速流过，周围产生局部真空，将涂料杯内涂料吸入喷嘴并并雾化成漆雾滴。该喷枪是最普通的一类，应用范围从大物件涂装到小物件涂装。但有不便于朝上、朝下涂装的缺点。HUNANKANSAIR&DDEPT.2、重力式重力式喷枪是小型工件及补漆时使用，它的上部附带涂料杯，靠涂料的自重往下输至喷枪。重力式喷枪的换色、清洗方便，耗料较少，适合于换色频繁的喷色工艺及喷涂固化快的双组份涂料。HUNANKANSAIR&DDEPT.3、压力式压力式喷枪是通过压力将涂料输送到喷枪。喷枪自身不附带涂料杯，喷枪质量轻并可任意位置和角度进行喷涂操作。适合工件间隙式、连续喷涂或涂装流水线上使用，喷涂效率高，涂膜质量好。HUNANKANSAIR&DDEPT.七、喷涂要点1、涂装前的准备工作喷枪和相关设备应清洁，并应处于正常的工作状态。检查喷枪是否产生了了理想的喷物形状。理想的喷雾形状应对称，雾化粒度均匀，分布均匀，边缘清晰。喷雾形状边缘之外只能由少量的漆雾存在。低的雾化气压有助于产生正确、均匀的喷雾形状，减少反弹和过喷。HUNANKANSAIR&DDEPT.2、喷涂压力2.1达到最佳雾化气压的条件（1）在实现液体理想雾化的条件下，应选用最低雾化气压。（2）为使空气喷嘴高效运行，压缩气源需提供充足的气量。对于内部混合式喷嘴来说,喷枪中雾化气压与液压应是相等的。HUNANKANSAIR&DDEPT.2.2达到合适液压的条件（1）在满足喷枪所需漆料量的前提下，应采用最低的液压值。（2）对于内部混合式喷嘴来说,喷枪中雾化气压与液压应是相等的。（3）（无气雾化时）应采用能使涂料理想液化的最低液压值。HUNANKANSAIR&DDEPT.2.3调整压力时遵循的原则“喷雾形状调好了，所设压力就对了”在同样可实现良好雾化的条件下，压力尽可能低。2.4其它因素（1）漆在工件上良好流平。（2）良好的干燥，固化和烘烤。HUNANKANSAIR&DDEPT.3、喷涂技巧3.1概论（1）第一个技巧是如何正确的持枪。应使喷枪与被喷工件保持垂直。喷枪移动时其轨迹要与喷涂表面保持平行，在每个喷涂行程开始后触发枪机，在每个喷涂行程结束之前释放枪机，触发枪机之前，枪应处于运动状态，否则会导致局部涂层过厚。（2）保持喷枪与工件之间距离的恒定。（3）喷枪在喷涂时应作匀速运动。（4）工件表面的涂料颗粒应分布均匀，湿润。（5）下一个喷涂行程的喷涂面要与上一个喷涂行程的喷涂面的重叠应保持一致。（6）对于相同的工件，喷涂行程次数保持一致。HUNANKANSAIR&DDEPT.3.2喷枪距离（1）喷枪与工件的距离喷枪与被涂工件表面的距离由所喷涂料和雾化压力所决定。对于普通空气雾化设备来说，15-20cm（一巴掌长）（2）要获得更湿、色深、较厚的涂层，喷枪可离得近些。（3）要获得较干、色浅、较薄或薄雾状的涂层时喷枪可离得远些。HUNANKANSAIR&DDEPT.3.3喷涂行程（1）喷枪的移动轨迹与工件表面保持平行（2）喷枪枪体与工件与工件表面保持垂直，避免喷枪倾斜HUNANKANSAIR&DDEPT.（3）不要让喷枪作弧形运动，为此要移动前臂和肩膀，不能只用手腕运动HUNANKANSAIR&DDEPT.（4）相邻喷涂行程应有一个搭接量。对于普通空气喷涂，搭接量（重合