标准轿车涂装工艺

2025-10-20 09:01:35

标准的现代汽车涂料体系如下图

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在车身制造车间各种钣金件被连接成车身后,汽车车身被送到涂装车间。

汽车涂装的第一道工序是清洗和前处理。其中有些是喷淋,有些是整个车身浸渍。第一步是用碱性清洁剂直接清洗车身表面的焊渣、冲压润滑油和其他污垢,然后进行前处理,即进行转化层处理。

通常,这种前处理是在整个车身表面沉积针状的磷酸锌晶体。用镍和锰离子进行改性,可提高磷酸锌的性能。用水淋洗后,再对车辆进行一次后漂洗,一般可以封闭磷酸锌层的缝隙和孔洞。一种常见的封闭处理方法是在磷酸锌上沉积一层无定形氧化锆薄膜。

磷酸锌前处理体系正逐渐被完全的氧化锆前处理体系所替代,完全的氧化锆前处理具有环境和成本效益,同时可提供与磷酸锌前处理相似的性能。而且对于铝材使用量大的车辆来说,氧化锆前处理有更大的益处。


前处理的主要作用是为随后的有机涂层提供一个能与之牢固结合的表面。因此,前处理是获得优异耐蚀性不可缺失的一步。


汽车涂料体系的第一道有机涂层是阴极电泳涂层。

电泳漆是通过将整个汽车车身浸没在一个电泳槽中进行涂装的,汽车的电泳槽中有超过4万升的涂料。在电泳槽、涂料和车身之间构成一个电回路。车身作为阴极,在电泳槽的周围放置金属阳极。在阳极和车身之间施加几百伏的电压,使电泳漆沉积在车身表面。


电泳漆的主要优点是它能够沉积在车辆内部的腔体内,例如摇臂板和支柱内,为了实现在这些位置的沉积,车身结构必须允许液体能够进入,电力线也能够到达这些空腔,因此,孔的尺寸和位置分布是电泳漆在内腔实现良好沉积的关键因素,电泳漆的泳透力表征了电泳漆在内腔中的沉积能力。电泳漆的沉积过程几乎没有涂料浪费,利用率接近100%。电泳涂层对水有很好的阻隔作用,与前处理层也有非常牢固的附着,因此电泳涂层对汽车的耐蚀性起着重要作用。


电泳漆沉积后,整个车身要在一个很大的烘房中烘烤。电泳漆烘烤的标准条件是180℃烘烤20min,然而,车辆的不同部位会经历不同的温度,原因是每个区域的热质量都与材料的组成和此部分材料的质量有关。电泳涂层的烘房除了能使电泳漆交联固化外,还可以硬化车身结构中使用的钢材和铝材、胶粘剂和密封胶交联固化,并使泡沫发泡,提高车辆的刚度。


车身离开电泳漆烘房并检查缺陷后,进入喷漆房喷涂底漆,也称作“中涂”。在现代化汽车涂装车间,机器人利用静电旋杯雾化器喷涂底漆,涂料注入旋杯的中心,离心力将涂料推向旋杯的边缘,在那里形成漆带,并最终破碎成液滴,与喷枪相比,旋杯喷雾器的使用提高了上漆率,即沉积在车辆上的涂料量与雾化的涂料量之比,上漆率>75%,为汽车主机厂大幅度节约了成本,为了提高上漆率,汽车涂装车间都使用静电喷涂,在车身和雾化器之间施加一个约80kV的电压,涂料经过雾化器带负电荷,并被带正电荷的车身吸引,接着电场可以将带电液滴“引向”车身,减少了过喷现象,并促使一些液滴“包绕”而落在背面的车身面板上。

车身所有的可进入的表面上均要喷涂中涂,中涂具有三个基本功能,首先,它通过填充电泳涂层粗糙的凹凸表面来使表面平整,其次,它为涂层体系提供抗石击性,这要求底漆有适当的力学性能来吸收石子在高速撞击时的冲击能量,以防止涂层剥落,最后,中涂的“不透明”可以防止紫外线和波长低于550nm的可见光到达电泳涂层,阴极电泳涂层由于其组成的原因,本身对光不稳定,在低于550nm光照下会快速降解,为了防止使用过程中涂层剥落,在车身表面涂覆的最薄的中涂也必须完全不透明,以防止光辐射,喷涂后,底漆将在约150℃的烘房中烘烤20min。


在中涂烘烤后,车辆进入磁漆或面漆喷房进行最后的喷涂,首先喷底色漆,它为涂层体系提供颜色,底色漆一般用静电旋杯雾化器喷涂,通常喷两道,第一道底色漆喷得稍厚,第二道喷得很薄,这样可以强化金属色的外观,底色漆喷涂后静置一段时间,闪蒸溶剂,然后用机器人静电旋杯雾化器喷涂罩光清漆,罩光清漆可使涂层体系保持持久的高光状态,而且,罩光清漆中含有紫外线吸收剂(UVA),可以保护下层涂层免受紫外线辐射,罩光清漆还具有耐溶剂、抗划痕和耐酸腐蚀的性能,最后底色漆和罩光清漆一起在约135℃的烘房中烘烤20min。


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