浅谈汽车外饰塑料件涂料施工工艺、性能标准.doc

<p>浅谈汽车外饰塑料件涂料施工工艺、性能标准浅谈汽车外饰塑料件涂料施工工艺、性能标准 李鹏 李康 胡治文（奇瑞汽车有限公司 241009）【摘要摘要】塑料件应用于汽车行业上，已经有 50 多年的历史了。随着汽车工业的发展和进步，汽车用户对外饰塑料件的外观涂装质量要求越来越高。本文结合奇瑞公司塑料件涂装线为例简单介绍汽车外饰塑料件涂料的相关施工工艺及性能标准。【关键词关键词】塑料件涂装 水性涂装 涂层性能 一、汽车外饰塑料件涂料介绍一、汽车外饰塑料件涂料介绍 按涂层结构分为 1 1、底漆、底漆 主要影响性能：附着力、抗水性、抗化学品性、耐冷热冲击性、耐热水冲击性、耐汽油性，底漆分为单组分和双组分 1）单组分底漆 优点：快干、可打磨对底材附着力好 缺点：与面漆附着有选择，柔韧性较差、耐水性一般 用途：用于一般要求的场合 2）双组分底漆 优点：与面漆附着力好、弯曲柔韧好 缺点：需要加入固化剂、底漆需低温烘烤才能打磨 用途：用于一般要求的场合 2 2、基色漆、基色漆 基色漆是与罩光面漆进行湿碰湿配套涂装的底漆，能满足湿碰湿施工要求。基色漆分为：基色闪光漆和基色实色漆 1）基色闪光漆：是由树脂、铝粉（或/和）珠光粉颜料、溶剂、助剂等组成的，有金属、珠光效果的基色底漆；有较快的表干速度及抗溶剂性，能满足湿碰湿施工的要求。2）基色实色漆：是由树脂、有机和无机颜料、溶剂、助剂等组成的底漆；有较快的表干速度及抗溶剂性，能满足湿碰湿施工的要求。3 3、清漆、清漆 清漆是用于基色漆罩光的透明涂层，为双组分。一般是 2K 聚氨酯漆，一组分是由羟基丙烯酸树脂、助剂、溶剂组成，另一组分为异氰酸酯固化剂；两组分按比例在使用前混合，该漆涂装于基色漆上，有很高的光泽、丰满度及优异的综合性能。二、施工工艺二、施工工艺 塑料件涂装是用化学和机械方法除去塑料件表面脱模剂、异物、污物等，去除表面界膜阻力后在其表面涂覆附着于塑料件的表面的涂料，经干燥成膜使汽车外饰塑料件与车身具备颜色及光泽的一致性及提供耐候性的工艺。1 1、涂层的结构及、涂层的结构及膜厚膜厚要求要求 2 2、工艺介绍、工艺介绍 2.12.1 典型的典型的涂装工艺涂装工艺 1）三喷两烘（3C2B）工艺/应用于溶剂型涂料 工件上件、前处理、预脱脂、脱脂、一次水洗、二次水洗、新鲜 DI 水洗、吹水、水份烘干、强冷、自然冷却、火焰处理、上遮蔽、手工除静电/检查、自动除静电、喷底漆、底漆流平、底漆烘干、强冷、自然冷却、底漆检查打磨、除静电、喷底色漆（BC）、面漆流平、喷罩光漆（CC）、流平、面漆烘干、强冷、自然冷却、成品检查下件、不合格品返修 2）三喷一烘（3C1B）工艺/应用于溶剂型涂料和水性涂料 工件上件、前处理、预脱脂、脱脂、一次水洗、二次水洗、新鲜 DI 水洗、吹水、水份烘干、强冷、自然冷却、火焰处理、上遮蔽、涂层涂层 主要成分主要成分及膜厚及膜厚 Clearcoat 清漆 2K 聚氨酯 羟基丙烯酸/异氰酸酯:30 m Basecoat 基色漆 CAB/聚酯/氨基 CAB/羟基丙烯酸/异氰酸酯 15 m Adhesion Primer 底漆 聚烯烃（氯化聚烯烃/接枝改性的氯化聚烯烃）30m Substrate 底材 PP、PE、ABS、POM 等 手工除静电/检查、自动除静电、喷底漆、底漆流平、喷底色漆（BC）、面漆流平、喷罩光漆（CC）、流平、面漆烘干、强冷、自然冷却、成品检查下件、不合格品返修 3）工序作用、脱脂 脱脂主要目的就是除去塑料件表面的油污、脱模剂等，主要依靠脱脂剂的浸润、分散及乳化作用达到除去油污的效果，去除界面阻力，提高附着力。一般采用环形压力喷洗。、水洗及表面活化 脱脂后一般要经过四道水洗，主要目的是洗净工件表面残留的脱脂液、表面的颗粒杂质和有害离子，并活化表面。一般前两道水洗为工业水喷洗，后两道为纯水洗。、吹水 吹水工序是在前处理后，通过风嘴用压缩空气吹净工件表面和边角夹缝中的水珠。、水份烘干及强冷 吹水后经过一段时间的沥水，工件进入水份烘干室烘干。考虑到塑料件的耐热性能烘干温度一般控制在 6070之间，烘干时间1520min。、火焰处理 火焰处理技术即使用高温火焰对塑料件板材进行高温加热处理，消除表面层的油污、脱模剂，选择性地除去低分子物及表面各种非晶成分，使表面粗燥化、具有多孔性从而提高涂膜的附着力。可用煤气或乙炔气和氧气的氧化焰，其中煤气氧化焰的处理温度一般为 1000-2800。为了避免工件被烤变形，应使火焰烘烤时间限定在最小限度（约 10 秒以下），烘烤后立即冷却。、底漆、面漆喷涂 底漆喷涂 塑料件喷涂方式有手工喷涂和自动喷涂两种 底漆晾干 底漆喷涂后，湿漆膜中含有大量有机溶剂，若直接进入烘干室中烘烤，就会因溶剂挥发过快造成涂膜表面针孔、气泡等缺陷。在晾干过程中，伴随着溶剂的挥发，油漆得以充分流平、展开，晾干时间、风速对流平效果影响较大，易产生流平不良、桔皮等漆膜缺陷 底漆烘干 目前被使用的底漆涂料有两种：快干型和普通型，快干型可自然指干，但普通型施工后其自身不能自然快速固化，因而需要采取加热固化方法，目的是缩短涂料烘干时间和提高涂层性能，同时要考虑到塑料件自身耐热性能及易变形的特点，烘干温度不宜过高，一般控制在 80左右，工艺时间一般为2030min。底漆打磨 底漆表面或多或少存在油漆缺陷，为了给下道工序提供良好的油漆涂层表面，有必要对底漆件的表面进行打磨处理 面漆喷涂 面漆采用湿喷湿工艺,先喷底色漆再喷清漆，底色漆采用单组份油漆,色漆喷涂厚度因油漆品种不同而不同，金属色漆一般为 1218um，素色漆一般为 2535um 面漆晾干和烘干 面漆晾干工艺要求同底漆晾干，烘干工艺参数：工艺温度一般控制在 805，工艺时间一般控制在 2535min 修饰交检 部分面漆表面存在一些缺陷，需通过打磨抛光消除缺陷。不合格件若缺陷较小，可通过点修补消除，若缺陷较大且难处理，必须送到底漆打磨上大线返修。2.22.2 水性涂装工艺及要求水性涂装工艺及要求 1）水性涂装系指底漆、基色漆为水性漆、清漆仍为溶剂型漆 2）水性材料施工要求喷漆室温湿度：季节 温度 T 湿度 H 夏季（27.51）（755）%工序工序 要要 求求 底漆 喷 2 道（30m）预热 57min 基色漆 单组分实色漆：喷 2 道（30m）双组分金属闪光漆：喷 2 道（1520m）罩光清漆 双组分 喷 2 道（3040m）烘干 工件保温 120/30min 冬季（191）（705）%过度季节（241）（755）%2.32.3 基色漆自动喷涂方式及配置基色漆自动喷涂方式及配置 塑料件手工喷涂涂料利用率在 20%左右，而静电旋杯喷涂涂料利用率可达 65%，自动喷涂方式及特点如表：方式 例图 特点 旋杯+喷枪 传统工艺,目的在于防止金属漆产生色差;二次覆盖时涂料利用率只达到 2035%旋杯+旋杯 二次覆盖时涂料传递率大大提高，但色差控制存在一定难度，主要是亮度 L 值偏大.三、涂层性能标准三、涂层性能标准 1、附着力 用划格器在涂层表面划十字格，切口至底材，用毛刷清除漆屑后，用规定的胶带粘贴划格部位并压实，握住胶带悬空的一头用60的角度在 1S 内平稳撕离胶带，检测划格区域的涂层剥落情况，按照标准判定级别 2、冲击及冲击后的附着:检测冲击前样板要在规定条件下放置三个小时，检测条件为常温 232和-30 2；检测结果要求冲击后漆膜无脱落，冲击后划格附着力检测1 级 3、柔韧性检测：检测冲击前样板要在规定条件下放置三个小时，检测条件为常温 232弯曲半径13mm 和-30 2弯曲 50mm，检测结果要求漆膜不能有脱落，但允许开裂 4、耐水性：耐水性能检测条件为 40240hr，检测结果要求漆膜外观1 级（不能有明显的起泡、变色等），耐水后附着力要求1 级、常温弯曲要求同前。下面图片为加速（80水4hr，放置 1hr 后划格检测附着力）耐水后的结果 5、冷热循环:80 7.5h、常温 0.5h、-30 15.5h、常温 0.5h 为一个循环，做 5 次后检测附着力附着力要求1 级、常温弯曲要求同前 6、耐湿热 检测标准为 502 98 2%RH240h，要求同耐水，漆膜外观1 级（不能有明显的起泡、变色等），附着力要求1 级、常温弯曲要求同前 7、热稳定性 热稳定性检测条件为 80 2 300hr，耐热后划格检测附着力1 级 8、耐候性：耐候性分为加速耐候试验、天然暴晒试验，除要求外观、色差、光泽保持率外，还要求附着力检测1 级 四、综述四、综述 为适应节能环保的时代发展需要，在保证涂层性能的基础上，汽车制造业势必开发采用低能耗、低 VOC 的环保型的汽车外饰塑料件涂料及涂装工艺。如开发用于机器人喷漆室的新型具备除溶剂功能的循环供风设备，该设备在冬季生产时喷漆室采用循环供风即可节省大量的能源，此类设备在奇瑞东阳幼狮的塑料件涂装线上已有应用。减少底漆烘干工序的 3C1B 涂装工艺、水性漆、高固份漆等环保型涂料的应用都已成为汽车塑料件涂装发展趋势。【参考文献】：1、王锡春 编著汽车涂装工艺技术M 北京：化学工业出版社 1997.91 第 96 页 2、刘登良 编著塑料橡胶涂料与涂装技术M 北京：化学工业出版社 2000.12 第 134 页【作者介绍】：李 鹏 涂装一车间工艺员 联系电话 [phone] 李 康 涂装一车间质量工程师 联系电话 [phone] 胡治文 涂装一车间工艺员 联系电话 [phone]【所在单位】：奇瑞汽车股份有限公司 【地址】：安徽省芜湖市长春路8奇瑞汽车股份有限公司轿车一厂涂装一车间 邮政编码：241009</p>