资源描述
璃钢制品表面涂装常见材料和基础工艺方法
(1) 改性丙烯酸 - 氟树脂涂料
配方如表 1 所表示
表 1 改性丙烯酸 - 氟树脂涂料配方 原料配比 ( 重量份 )
丙烯酸树脂
100
氟树脂
30 ~ 50
改性剂
2
丙烯酸树脂和氟树脂混合制成溶液 , 边搅拌边加入改性剂 , 搅拦均匀后用混合溶剂调整漆粘度为涂 — 4 杯 300s 左右 , 过滤后即可使用。
(2) 氟树脂涂料
配方如表 2 所表示。
表 2 氟树脂涂料配方
原料
配比 ( 重量份 )
氟树脂
100
钛白粉 (R930)
30 ~ 50
分散剂 (B YK — P104S)
5
消泡剂 (B YK — 141)
3
催化剂
3
甲苯
5
缩二脲 (N75 , 固化剂 )
8
在氟树脂中加入分散剂、消泡剂和催化剂 , 低速搅拌均匀 ; 加入钛白粉 , 高速分散 ( > 1000rpm) , 检验细度到 30 μ m 以下 ; 加入碳酸钙 , 高速分散 , 检验细度到 45 μ m 以下 ; 密封保留。
(3) 无机水性涂料
无机水性涂料是全部涂料中价格较高 , 一次性投资较大。该产品对玻璃钢制品表面保护作用和美化装饰效果很好 , 适适用于多种工艺成型玻璃钢制品表面。最大优点是由无机材料组成 , 涂装后挥发物为水 , 没有环境污染 , 涂层可自洁。
2 . 2 喷塑工艺
(1) 静电喷塑工艺
静电喷塑工艺利用高压电场感应效应 , 使粉末涂料和被涂覆物件分别带上相互相反电荷 , 粉末在电场力作用下飞向并吸附在制品表面 , 然后加热使粉末涂料熔融成膜。静电喷塑含有效率高、涂层均匀、污染少等特点 , 适应于规模化自动涂料生产线。伴随多种高性能、中低温固化粉末涂料开发 , 该工艺在玻璃钢方面应用前景良好 , 是目前工艺研究关键之一。此工艺最关键问题是玻璃钢导静电问题。因为玻璃钢表面导电率低 , 不能良好地静电吸附涂料粉末。经过技术攻关 , 本文已成功地处理了涂层和玻璃钢界面问题 , 实现了高性
能粉末涂料涂装。
(2) 热熔喷塑工艺
综合塑料粉末涂装工艺优缺点和对玻璃钢制品性能分析和要求 , 新开发了热熔喷塑工艺。它类似于静电喷塑工艺 , 但此工艺省略了静电喷塑中对玻璃钢制品导静电要求 , 粉末塑化温度较低 , 适适用于基材厚度较大玻璃钢制品。选择适宜分子量阶段聚合物 , 熔融后在制品表面形成一层塑料薄膜 , 以吸收紫外线、避免机械伤害和利用涂层优良耐老化、耐腐蚀等性能保护制品。该工艺经过加热玻璃钢制品 , 粉末在热空气压力下飞向制品并热熔 , 附着在制品表面后塑化 , 形成保护涂层。涂层厚度由制品温度控制 , 涂层和玻璃钢界面良好 , 质量控制参数轻易掌握 , 可实现工业化生产。技术关键是玻璃钢表面前处理工艺和基体温度确实定。
(3) 粉末浸塑工艺
粉末涂料在压缩空气作用下悬浮 , 将预热到高于粉料熔点温度玻璃钢制品浸入容器中 ; 粉料均匀地粘附于制品表面 , 到预定时间取出制品机械振动 , 除掉多出粉末 ; 最终将制品送入塑化炉流平、塑化 , 冷却 , 得到均匀涂层。玻璃钢制品粉末浸塑工艺和一般钢铁制品浸塑不一样之处于于玻璃钢制品不能象钢铁制品一样加高温后在流化床中涂粉再高温塑化。所以 , 此工艺关键应用于耐高温厚壁玻璃钢制品 , 如 SMC 、缠绕等玻璃钢制品表面防护。因为现在性能很好粉末涂料溶点通常较高 , 它关键应用于有特殊功效要求制品表面涂覆 , 以增加制品功效。
2 . 3 模内涂层技术
模内涂层技术是目前国际上水平较高表面涂装技术 , 关键用于 SMC 模压制品。它省略了二次底涂工序及所需设备 , 避免了挥发性溶剂污染 , 处理了常规成型制品和二次涂装制品易出现针孔、鼓泡等缺点 , 可实现 A 级表面。基础操作步骤是① 将片材加入模具中 , 闭合压机 , 使制品成型 , 直至取得最低初始强度 ; ② 开启模具约 0. 5mm , 将涂料注入制件表面 ; ③ 闭合压机 , 其压力较成型压力低 , 使涂料固化 ; ④ 开启压机 , 取出制件。 IMC 需要计算机控制。在批量大、制件质量要求高情况下 , IMC 优越性将显示出来。
在 IMC 基础上国外已开发出多个表面涂装技术 , 如高压模内涂层技术 (HPIMC) 、 RIM 模内着 色技术和粒化注射喷涂技术 (GIPT) 等。
3 涂装技术应用前景
玻璃钢应用发展给表面处理技术提供了宽广应用前景。从 80 年代初开始 , 中国民用玻璃钢制品研究开始为大家所重视 , 而且快速发展。估计到 年中国玻璃钢产量将达成 90 万 t , 并居世界第二位。
从经济角度分析 , 玻璃钢表面涂装技术含有以下优势 : ① 现在因为技术、工艺等原因 , 玻璃钢制品表面不尽如人意。大批成品仅因为表面缺点而成为不合格品 , 造成无须要成本增加。利用玻璃钢表面涂装技术 , 能够提升制品表观质量 , 从而降低制品废品率。② 在一些条件下可用相对价低中碱纤维、通用树脂来替换无碱纤维、耐腐蚀树脂 , 在不影响制品使用性能前提下 , 降低原材料成本。以 SMC 片材为例 , 用中碱纤维替换无碱纤维可节省成本 7 % 。③ 玻璃钢表面涂装技术还能够提升助剂利用率 , 如紫外线吸收剂、抗氧化剂等。因为这些助剂只需在表面层使用。④ 试验研究表明 , 玻璃钢老化通常全部是从表面开始 , 而且关键在 0. 7mm 范围内。关键表现在表面起花、纤维外露。表面涂装技术能够增加玻璃钢制品使用寿命 , 节省维护成本。
玻璃钢表面涂装技术是玻璃钢行业一项新兴技术 , 工艺简单、成本较低、性能可靠。它有很好发展前景。
降低涂装公害、降低涂装成本、提升涂装质量一直是涂装技术发展专题。本文分别从涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理四大方面简明介绍了中国外汽车涂装技术发展动态。
涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理是汽车涂装四大要素,相互之间相辅相成,促进了涂装工艺和技术进步和发展。二十一世纪被称为面向环境新世纪,环境保护倍受全球关注,并已成为人类最迫切研究课题。汽车及其零部件涂装是汽车制造过程中能耗最高且产生三废最多步骤之一。所以,降低涂装公害、降低涂装成本、提升涂装质量一直是涂装技术发展专题。
新涂装材料应用
新涂装材料应用是涂装技术进步先导,在不停满足涂层性能要求前提下,一直以应用可降低公害、降低涂装成本材料为关键发展目标。
由生物可降解性活性剂配制脱脂剂、无镍磷化液、无亚硝酸盐磷化液、无铬钝化剂、低温脱脂剂(处理温度43℃)、性能和常规相同低温(35℃)少渣(比常规低10%~30%)磷化液、无铅无锡阴极电泳涂料及低温固化(160℃ 10min)、低加热减量(4%以下)、低VOC挥发量(0.4%~0.8%)型阴极电泳涂料在欧美及日本已经推广应用多年。在北美和欧洲,可替换传统中涂二次电泳涂料已经开始应用。
在欧洲,有些汽车企业已经在近几年新建涂装线上全部采取水性涂料,VOC排放量已低于法规要求35g/m2(德国TA-Luft,1995年)。从20世纪90年代开始,全部新建涂装线底漆全部采取了电泳底漆或粉末涂料,中涂采取水性涂料或高固体分材料,面漆采取水性底色加高固体分清漆。现在,粉末清漆已经开始应用于轿车车身涂装。继粉末罩光漆工业化应用后,粉末金属底色也已经商业化。在北美,粉末中涂已经工业化应用多年,同时水性面漆底色近几年普及得很快,高固体分中涂和面漆应用也相当普遍。欧美紫外光(UV)固化涂料在汽车涂装中应用技术已经靠近成熟。日本也在主动开发和推广水性涂料、高固体分及超高固体分罩光漆。
伴随全球环境不停恶化,我们必需大幅度提升汽车涂层耐酸雨性能和抗擦伤性能。近几年来,减小车身内外表面电泳底漆膜厚差高泳透力、低颜料分电泳涂料、耐酸雨和抗擦伤面漆、多色中涂和采取粘度控制技术涂料等得到普遍应用。中国几大汽车企业在漆前处理材料和电泳漆应用方面和国际水平相差不大,但因为应用水性中涂和水性面漆必需使用专用设备,所以提升了涂装成本。尽管国外独资及合资企业含有在中国生产水性中涂和水性面漆能力,但汽车涂装中涂和面漆仍采取传统中低固体分溶剂型涂料,涂装VOC排放远落后于欧洲。
涂装工艺及设备
近十多年来,涂装工艺及设备进步关键表现在环境保护型涂装材料应用,降低废水、废渣排放,降低成本,优化汽车生产过程等多个方面。因为涂装材料进步,车身涂层体系设计也有了革命性进展,多个经典新涂装体系及新技术已经或立即用于工业生产。中国现在涂装工艺及设备总体相当于欧美前水平,有些企业在新涂装线上采取了部分当今国际优异水平新设备。
1.节水及废料回收技术
前处理和电泳是汽车涂装耗水量和废水排放量最大步骤。伴随膜技术不停成熟,采取膜分离技术(UF和RO)回收脱脂液,再生清洗水和前处理废水,使得实现真正意义电泳闭路清洗成为可能。现在,膜分离技术已经开始应用。
近几年来,伴随发达国家环境保护涂料工业化应用,部分涂料循环利用技术(如粉末浆再循环利用技术,粉末底色及清漆回收技术,废漆絮凝干燥器技术,超滤法、冷却法和静电吸附法回收水性漆技术,过喷漆雾水性漆回收技术等)也得以应用,从而使涂装线涂料利用率深入提升,最大程度地降低废漆渣排放。
现在,中国在涂装节水及三废综合利用方面重视程度不够,在新技术应用方面相对落后。
2.多个新车身涂装工艺
逆过程工艺:在车身外表面先喷涂粉末涂料,待热熔融后再进行电泳涂装,随即粉末/电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺约可降低60%电泳涂料用量,用厚度为70μm粉末涂层替换车身外表面电泳底漆和中涂层,取消中涂及烘干工序,从而节省材料和能源费用,降低VOC排放量。
二次电泳工艺:采取两涂层电泳材料,用第二层电泳(35~40μm)替换中涂。电泳工艺自动化施工稳定可靠性高,一次合格率高,材料利用率高,设备投资少(不需空调系统),所以可节省费用48%,降低了维修频次及传统中涂漆渣和VOC排放。
一体化涂装工艺(三涂层概念):采取和面漆同色功效层(15μm)替换中涂,功效层和面漆底色间不需烘干,取消中涂线,在提升生产效率同时,大幅降低了VOC排放量。
3.敷膜技术替换塑料覆盖件涂装
敷膜技术是预制一个适应于热成形面漆涂膜,其经热成形后产品面漆性能和外观和传统烘烤喷涂涂膜很相近。该技术关键应用于塑料件生产,采取“夹物模压”或“内模”工艺将预制好复合涂膜在塑料件浇注成形同时完成成形并和塑料件熔为一体,得到无缺点涂装覆盖件。车身骨架采取传统冲压焊装工艺制造,涂装车间只对车身骨架进行涂装,面漆采取粉末喷涂技术。因为车身骨架外露面积较小,所以面漆颜色无须和覆盖件相同,深浅各1种即可。大面积覆盖件全部是采取敷膜技术制造塑料件,颜色有上千种。这么大大简化了车身涂装工艺,在降低涂装成本同时,使涂装VOC排放达成7g/m2左右,远低于欧洲排放法规要求。
4.车身涂装P2 ZERO概念
所谓P2 Zero概念就是零排放油漆车间。在满足苛刻环境保护要求和用户质量要求前提下,降低三废处理成本,降低油漆车间操作成本和简化油漆工艺。车身钢板防腐底漆在制成零件前进行涂覆,进入油漆车间车身不需再涂底漆,只喷涂一道粉末底色和一道粉末罩光,所以,可最大程度地降低工艺等候时间、取消传统调漆间、工艺调整愈加灵活、从钢板到涂漆前车身生产过程取消防锈工艺、根本消除传统涂装焊缝及空腔结构防腐差问题、节省涂装车间面积、降低三废处理费用、无需漆渣系统及废漆处理系统、无喷漆室排气、空气污染和固体废料趋于零、无液体排放、涂料制造及使用效率大于95%、无气味无危险。
5.底盘类零件涂装
在发达国家,底盘类零件涂装普遍采取磷化、阴极电泳或粉末喷涂工艺,大总成通常是零件优异行电泳或粉末喷涂,然后装配,依据需要再对总成喷涂低温或室温固化面漆。因为阴极电泳和粉末涂层含有良好机械性能,有些零件机械加工能够在涂装后进行,这么能够避免零件在涂装前因加工时间长而锈蚀。车架、底盘类零件毛胚多是热轧板和铸件,成形前或涂装前多采取喷丸或喷砂处理,酸洗处理已经逐步被淘汰。现在,中国零部件涂装生产规模普遍较小,总体上相对落后。轿车及其它小型乘用车相对很好,载货车、客车、农用运输车涂装工艺和使用涂料水平全部不高。
6.新型涂装运输机
中国现在车身涂装线前处理和电泳采取经典运输机有推杆悬链、摆杆链和程控葫芦。它们各有优缺点,共同缺点是全部不能处理车身内部很多空腔结构体内有效排气问题,尤其是车顶盖内气袋问题。这些部位不能得到磷化和电泳处理。新型多功效穿梭机(Vario-Shuttle)和滚浸运输机(RoDip)诞生后,不仅处理了这些问题,而且继承了前述运输机全部优点。
多功效穿梭机还含有在一条生产线上实现多品种不一样工艺功效,完全符合自动化柔性涂装生产要求。这两种运输机在中国新建车身涂装线上已经开始应用。
7.其它涂装设备结构和功效改善
在欧洲,涂装设备结构材料以不锈钢为主,设备电气线路均设计在设备结构中,取消了电气管路,设备模块化设计和车间立体分区部署,最大程度地确保涂装高清洁度要求和安全防火要求。无外部风管及内部辐射强化对流新一代烘干室,大幅度提升了热效率和烘干温度均匀性。伴随机器人技术进步,车身自动涂装机逐步被多自由度喷涂机器人替换,喷涂和密封大量采取机器人自动操作,比涂装机更适应柔性化生产。机械化传动链条普遍采取非金属材料,大幅度降低传动噪音。
涂装管理
涂装管理包含涂装材料订货、材料质量控制和施工过程控制等方面。因为汽车涂装使用材料品种繁多、在储运过程中易变质、工艺步骤长、需要控制参数多等原因,在汽车生产管理中其复杂程度最高。在汽车工业发达国家,汽车涂装材料发展促进了汽车涂装技术进步,为了降低涂装成本,供货方法也从单一材料供货过渡为系统供货。系统供货方法始于20世纪90年代初,现在在欧美已经基础普及。世界各大汽车制造企业一向对涂装管理极为重视,由涂料厂商直接负责涂装生产技术管理,使汽车生产厂涂装管理大大简化,涂装一次合格率提升,生产成本降低。现在,这种管理方法在中国各汽车企业仍处于尝试阶段。
近几年,部分有实力涂装材料企业和涂装设备企业又推出了BOT服务模式,即汽车企业涂装车间由涂装材料企业或涂装设备企业投资建设,并负责生产管理,依据汽车企业整车生产计划进行涂装生产,供给汽车企业是合格涂膜。汽车企业只需制订技术标准和验收监督涂装产品质量。这将成为涂装管理一大发展趋势。
结束语
中国汽车涂装技术和国际水平差距在不停缩小,但发展仍不均衡,就涂装质量确保而言,几大轿车生产企业已经达成国际水平,但综合比较仍有左右差距,关键表现在清洁生产技术方面;就汽车涂装生产关键装备技术而言,中国可能在以后相当长时间内关键依靠进口。估计中国在未来10~内,汽车涂装水平将全方面和国际接轨,加紧节省资源和环境保护技术应用。
·
11楼ABB涂装线技术资料
一.工艺步骤:
上挂 静电除尘 底漆涂装I 流平室I 底漆涂装II 流平室II 面漆涂装 流平室III 烤炉
二.涂装治具:
在现有环境条件一定情况下,涂装治具设计和使用合理性会直接影响涂装品质.
1.A治具和B治具之间应留有稍许间隙.
目标:a.预防溢漆.
b.避免治具换用频率过高,造成浪费.
2.B治具应尽可能设计简易,可采取直条扁平钢板来替换现有B治具.
目标:a.利於清洗和反复使用.
b.可节省治具费用和模具费用.
3.c治具底座裸露在外面,喷涂时及易积漆形成漆渣,宜在喷房内输送链两边装软塑胶布.
目标:1.可覆盖治具底座,易清洗和更换.
2.可降低杂质产生.
4.全部治具应放置於无室内,上线前应确定A治具使用次数和治具清洁程度.必需时治具应进行清洁除尘.
5.多种颜色涂装用A,B治具不能混用,以免造成异色.
三.静电除尘:
静电除尘是保持喷房环境、确保涂装品质关键原因.现有之静电除尘设备除尘效果不佳,宜采取有自动识别功效全自动静电除尘消除仪.除去静电同时要除去灰尘等异物.
注意事项:静电除尘室必需通风通畅,以确保除尘效果.
四.涂装:
油漆粘度、雾化压力和喷幅是决定涂装品质三大决定原因.常见关键涂装不良原因和对策以下:
1.流挂.
垂直表面上进行涂装时,漆膜在成膜过程中由於重力作用向下流动.这种状态保持到成膜以后.
原因:a.溶剂挥发性.溶剂挥发快有利於预防流挂,但不易流平.
b.油漆粘度.粘度低易流挂.
c.涂料固化速度慢易流挂.
d.膜厚.膜厚厚易流挂.
对策:a.正确选择溶剂和稀释剂.
b.控制粘度.
C膜厚管理.参数控制:涂料量空气压力行枪速度角度方向距离
D涂装环境:温度湿度.
2.白化.
涂料在干燥过程中或成膜后产生云雾状白色漆膜.
原因:涂装过程中漆膜中混入水份.
A. 溶剂快速蒸发引发涂膜表层温度急剧降低至露点以下.
B. 压缩空气中水分未分离而混入涂料.
对策:a.选择合适溶剂和稀释剂,控制其挥发速度.
b.控制湿度<70%,假如湿度>70%可加入防潮剂.
c.压缩空气过滤.
3.渗色:
底漆或底材中颜料渗透面漆中造成面漆颜色改变或发花.
原因:底涂层中著色颜料被面漆溶剂溶解并迁移至面漆中.
对策:a.底漆完全固化后再涂面漆.
b.面漆溶剂选择溶解力较差溶剂.
4.裂纹:
漆膜表面产生微细裂纹.
原因:制品内应力和外部应力.
对策:a.降低溶剂蒸发速度.
b.选择合适干燥方法和升温程序,降低应力产生.
5.桔皮:
原因:漆膜不能很好流平.
a.涂料粘度上升至一定程度后停止流动.
b.涂料浓度上升至屈伏值以上停止流动.
对策:a.加入流平剂.
b.控制空气压力,确保涂料充足雾化.
c.控制漆膜厚度,确保足够晾乾时间和流平.
d.控制喷房温度在20度左右.
e.调整正确喷枪距离和角度.
6.气孔和针孔:
涂料成膜后可观察到漆膜表层以下存在氯泡或是在漆膜表面上生成凹穴.氯孔处於涂层内,针孔在表面有开口.
原因:a.润湿不良和消泡不佳.
b.涂料粘度、表面张力、溶剂挥发速度、涂装环境、清洁程度等.
对策:a.依据不一样涂料体系选择消泡剂.
b.确保足够长晾置时间,严格控制升温速度.
c.干燥和清洁底材表面,保持涂装环境清洁.
d.加入合适高沸点溶剂改善溶剂挥发性和流动性.
7.缩孔和露底:
在平滑涂层表面出现随机分布、大小不一凹穴,其中露出底材称露底.
原因:a.低表面能油脂、过量硅油、压缩空气带来矿物油等.
b.和涂料体系不相溶溶剂.
c.氯泡 .
d.固体粉尘.
对策:a.加入适量有机硅助剂.
b.保持涂装环境清洁.
c.充足除去压缩空气中水分和油分.
8.表面裂纹:
PC.ABS或PMMA等热塑性塑料涂装后,漆膜表面产生微细裂纹.
原因:a.聚合物和溶剂接触后其表面能降低.
b.溶剂分子渗透聚合物内部.
c.溶剂挥发后表层体积收缩,产生应力.
d.溶剂使聚合物表层发生溶胀.
对策:a.涂料溶剂和稀释剂合适选择,即溶剂溶解力和挥发度搭配.
b.选择合适涂料干燥方法和升温程序,降低干燥过程中产生应力.
c.涂装前对塑料制品进行退火处理,消除塑料加工残余内应力.
9.杂质:
在涂装过程中细小灰尘漆渣等杂物镶嵌油漆之中,其表面有凸起.
原因:a.A、B治具不净,附有灰尘.
b.素材除尘效果不佳.
c.A、B、C治具上积聚油漆渣.
d.通风系统带进杂质.
e.喷房和烤炉没有维持正压,外界不洁空气进入系统.
f.人为原因,如:不穿防尘衣进出喷房.
对策:a.保持治具清洁,极时更换治具.
b.改善静电除尘装置,提升除尘效果.
c.极时更换过滤网,保持通风系统洁净.
d.维持喷房和烤炉正压.
e.进入喷房和无尘室必需穿防尘衣.
10.漆点:
大量油漆聚集在漆膜一小面积处,其表面和其它涂面有色差.
原因:a.涂装不均匀.
b.油漆没有充足搅拌.
c.喷枪长时间使用没有清洗.
d.喷枪氯压太小,油漆没有完全雾化.
e.油漆粘度太高,油漆不能雾化.
11.油污:
素材表面附著油渍,涂装后漆膜有色差,颜色偏暗.
对策:用异丙醇或酒精擦拭.
12.刮伤:
漆膜甚至素材被破坏,有显著凹痕和划迹.
原因:a.上下挂造成刮伤.
b.治具峦形偏向一边,致使产品和隔风板之间有磨擦.
对策:a.加强对职员教育训练.
b.校正治具.
临时对策:有刮伤之治具不上素材.
13.附著力不够:
附著力用来检测漆膜和素材之间附著程度.
通常见百格试验验证.
影响附著力原因:
a. 表面处理.
b. 油漆性能.
c. 涂装工艺.
由於现在烤漆厂素材只有经过静电处理,没有经过溶剂清洗和表面研磨处理,但第一道底漆涂装使用是低固体分及含有一定反应活性底漆,其对素材有一定表面处理功效.烤漆厂现用面漆是双组份油漆,假如底漆喷涂正常,在喷面漆时假如只喷清漆而没有喷固化剂,清漆便不能固化.若再喷一次面漆,则会造成附著力不够.
五.流平室:
温度:55℃ 线速:1.35m/min
作用:
1.在一定温度和时间控制下,利用油漆流动性,增加涂装表面光滑度和流平性.
2.使溶剂等挥发物缓慢挥发,预防垂流、针孔、氯孔、桔皮等不良发生.
六.烘烤:
温度:80度 线速:1.35m/min 时间:40min
注意事项:
1.保持烤炉正压,以免不洁空氯污染烤炉甚至流平室和喷房.
2.保持烤炉正常通风和清洁.
七.通风系统:
维系正压,各间区隔,带走杂物,更换空气
注意事项:
1. 过滤网要极时更换.
2.保持各室通风处於正常情况
展开阅读全文