汽车涂装工艺技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,汽车涂装工艺知识,目录,汽车涂装简介,1、汽车涂装技术发展,2、汽车工艺工艺,3、汽车涂装发展方向,主要工作职责,1、涂装SE分析,2、新工艺、新技术应用研究,3、生产线建设,4、过程质量控制,汽车涂装的定义,汽车涂装是指将涂料（流动或粉末）涂布到清洁的（经过表面处理的）汽车面上，经干燥成膜的工艺。,汽车涂装的主要功能：,1、防腐,2、装饰,3、保护,汽车涂装技术的发展,汽车涂料,50年代以前，硝基涂料，耐候性差,70年代前，采用硝基为基体树脂的金属漆,6080年代，醇酸/氨基涂料（植物油改性），易退色,80年代后，采用无油聚酯/氨基涂料，,80年代，采用丙烯酸树脂为基体树脂的2C1B金属漆,90年代末，开发水性中面涂，开始应用于汽车涂装,未来发展，环保、节能；低成本；功能性提高,汽车涂装技术的发展,90年，无铅CED+3C1B面漆,涂装工艺,50年代，腻子+中涂+面漆,90年代，CED+中涂多色化+2C1B面漆,70年代，AED+中涂+面漆,80年代，CED+中涂+2C1B面漆,90年，无铅CED+水性中涂+2C1B水性面漆,未来发展，环保、节能；一体化涂装提高效率；降低成本,汽车涂装技术的发展,名称,主要成份名称,比例,(%),金属脱脂剂,碳酸钠,45,氢氧化钠,35,硅酸钠,15,金属脱脂剂,聚氧乙烯烷基醚,65,金属表面调整剂,磷酸钛盐,6.9,磷化液,磷酸二氢钠,45,三聚磷酸钠,25,碳酸钠,20,磷酸钛,3,Mn盐,1,Ni盐,1,Zn盐,3,中和剂,氢氧化钠,20,促进剂,亚硝酸钠,40,汽车涂装工艺,汽车用涂装材料-前处理药剂,功能,除去车身防锈油、泥沙、铁屑等异物，为后续工位提供清洁、合格的磷化,车身,组成及分类,项目,主要组成,基础树脂,环氧聚酰氨改性或聚脂改性树脂,交联树脂,封闭异氰酸树脂,汽车用涂装材料-电泳底漆,阴,极,电,泳,底,漆,按一次泳涂膜厚,按环保要求,薄膜型,有铅型,厚膜型,无铅型,中厚膜型,节能型,低废气排放,组成及分类,功能,防腐功能,对底材的填充功能，一定程度上填补底材的缺,陷，保证面漆的良好外观,。,汽车涂装工艺,组成及分类,又称为二道底漆。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；水性两种,功能,1、保护功能,可以有效防止紫外线穿透面漆层对ED层产生破,坏，引起涂层剥离。（紫外线透过率）,对涂膜的抗石击性能有主要作用,2、对底材的填充功能，一定程度上填补底材的缺,陷，保证面漆的良好外观。,汽车用涂装材料-中涂,汽车涂装工艺,分类及主要组成,按照树脂的类型分为：聚酯-氨基面漆；丙烯酸-氨基面漆体系两类,按照溶剂含量分为：溶剂型；水性两种,按照涂装工艺分为：,1C1B 本色漆；,2C1B面漆；（Base+Clear）,3C1B面漆（Colour Base+Pearl base+Clear）,按照外观颜色分为,1C1B素色面漆，2C1B素色面漆,2C1B金属面漆（珠光/银粉）,主要作用,装饰功能（光泽、丰满度、鲜映性）,保护功能，尤其是对化学药品的破坏性起保护作用。（酸、,碱、汽油、机油、耐候）,其它特殊功能（耐擦伤等）,汽车用涂装材料-面漆,汽车涂装工艺,汽车涂装工艺,汽车涂装大致可分为如下12个大的工步,烘烤,中涂喷房,烘烤,面漆喷房,烘烤,预烘烤,1205,脱脂,烘烤,表调,磷化,电泳,密封、PVC,注蜡,汽车涂装工艺,典型的涂装工艺过程,（,C1B),水洗,烘干,中涂,底漆,检查,粗密封,烘干,纯水水洗（浸漬）,水洗,水洗（浸漬）,水洗,純水洗,電着塗装（浸漬）,水洗,水洗,水洗（浸漬）,预脱脂,脱脂（浸漬）,表面調整,磷化（浸漬）,清漆,细密封,水洗,純水洗,哄干,水洗,水洗,水洗,前处理,工艺,脱脂,水洗,表,调,磷酸锌,水洗,汽车涂装工艺,在碱性脱脂剂中，使用碱成分和界面活性剂。界面活性剂具有乳化，分散油的作用，可发挥脱脂能力。如果再加上碱成分，脱脂能力更强。在碱脱脂工艺中，金属几乎不溶解，也不形成磷酸盐皮膜。,脱脂的机理,用热水除油,用喷淋，物理压,力和温度降低油,的黏度,油被除去80%90%,鋼,板,油,热水喷淋,用碱除油,3,配列,碱化,油,用搅拌力,和投瞄效,果集油,油脱掉,用,界面活性剂除油,油,油脱掉,用搅拌力,和投瞄效,果集油,活性剤新油基,油下溶解,油粘度下,配列,亲油基,亲水基,汽车涂装工艺,前处理脱脂,工艺,胶体钛,扩散层,磷酸锌,胶体钛的吸附,磷酸锌皮模结晶核,无表调,有表调,汽车涂装工艺,前处理表调,工艺,表调剂主要成分为胶体磷酸钛。均匀附着在车体表面，成为磷化成膜时的晶核，从而形成均匀致密的磷化膜。,无表调,有表调,表调,的机理,成渣反应,Fe +H3PO4 Fe（H2PO4）2 +H2,（车体）（游离酸）O O,FePO4+H3PO4+H2O H2O,成膜反应,Zn（H2PO4）2 Zn3（PO4）24H2O +H3PO4,（磷化膜的H）,Fe +Zn（H2PO4）2 Zn2Fe（PO4）2 +H3PO4,（车体）（磷化剂的主要成分）（磷化膜的）,磷化成膜机理,汽车涂装工艺,磷化膜晶相,晶相1：1500,剖面1：3000,前处理磷化,工艺,目前汽车行业采用三元系磷化液，主要成份为,Zn（H2PO4）2、在车身表面形成,均匀、致密的磷化膜。从而,提高电泳附着力，提高涂层耐腐蚀性,电泳工艺,电泳槽,阳极循环系统,供给去离子水,超滤系统（UF),袋式过滤器,超滤液去,喷淋系统,阳极,循环泵,汽车涂装工艺,H,+,电泳槽液,-,+,R-NH,+,R-COO,-,电解,电渗,电沉积,电泳,阳极：2H2O-4e,4H,+,+O,2,阴极：2H,2,O+2e,-,2OH,-,+H,2,R-NHX,+,+OH,R-NHx-1+H,2,O,阴极电泳涂装机理,汽车涂装工艺,电泳工艺,汽车涂装工艺,车体密封及抗石击,车体密封及抗石击涂料主要成分为PVC，用来提高汽车的舒适性及缝隙的耐腐蚀性,用来提高汽车的舒适性及缝隙的耐腐蚀性。,清漆,S/B 基色漆,中涂,ED,W/W,W/W,清漆,基色漆,中涂,ED,W/W,【3C2B工艺】,【,C1B工艺,】,3040,m,15-20,m,3040,m,1520,m,3040,m,15-20,m,1520,m,1520,m,前处理,前处理,汽车涂装工艺,中面涂成膜机理,金属旋杯,中涂,基色漆,清漆,旋杯,旋杯,金属旋杯,8-10min,1-3min,7-8min,汽车涂装工艺,中面涂工艺过程,中、面涂喷漆室结构,汽车涂装工艺,向最高生产力挑战,环境,品质,经济性,性功能,汽车涂装发展方向,新机能需要,新固化体系采用，提高涂膜耐酸雨、耐擦伤等性能,新材料、新技术导入，提高涂膜抗石击性能,环境保护目标,水性体系,UV固化体系，粉体清漆,生产力提升，能源节省,3 Wet涂装体系（溶剂型、亲水型、水性）,BODY套色新工艺,BODY/BUMP一体化涂装体系,新技术，新材料导入，低温固化性研究,汽车涂装发展方向,主要工作职责,负责产品开发涂装SE分析；,负责新技术、新工艺、新材料的应用研究及推广；,负责涂装生产线建设的工艺论证及招标、技术协议签定等相关工作；,负责涂装生产线重大技术改造的论证、工艺技术方案及相关工作；,负责汽车新颜色可开发、应用及推广；,负责汽车涂装用原辅材料技术标准、入厂验收技术条件的制定及修正；,负责提高汽车涂装质量技术措施的制定及实施；,主要工作职责,产品开发涂装SE分析,在模型化阶段，通过对车体的分析，对涂装的工艺性和施工性做初步的评价。,在工程化阶段，通过涂装分析，对车体的防腐性能、防水性能、喷涂的施工性能、生产可行性分析等，输出SE分析报告，将意见反馈给设计部门，以提高整车的涂装质量。,在样车试制及试生产阶段，通过车体解剖，验证产品结构及SE分析的合理性，并提出解决方案，将意见反馈给设计部门，以提高整车的涂装质量,。,一、防腐性,1、前处理、电泳排水性,2、电泳工艺孔,3、排气工艺孔,4、注蜡工艺孔,5、车身结构,二、密封性,1、密封作业性,2、密封隔音、防腐,主要工作职责,产品开发涂装SE分析,造型,在车型的造型设计上，为了减小不同底材喷涂同种颜色后在视觉上的颜色差异，一般公司设计汽车时保险杠和车身的分界线通常采用水平或者垂直分界的方式，在采用斜线分界时都比较短，长度一般不超过100mm。,产品开发涂装SE分析,主要工作职责,排水性,不同生产线由于出入槽角度、工装等不同排水工艺孔的位置可能有变化,主要工作职责,产品开发涂装SE分析,排气性,设置鼓包排气孔,排气孔,外蒙皮,主要工作职责,产品开发涂装SE分析,设计结构与防腐,Floor side panel,Side panel inner,Side panel outer,图中的设计方式红色区域漆膜产生边角效应，同时棱边容易被石击破坏，不利于车身的防腐；、的方式比较好，底部能够有一个面保护，可以采用喷涂PVC的方式来弥补。的方式红色区域容易堆积淤泥，引起锈蚀，不利于车身的防腐。目前的欧洲市场上的汽车普遍采用的是第种设计方式。,主要工作职责,产品开发涂装SE分析,车身结构与防腐,前地板,后地板,前地板,后地板,图1,图2,图2中红色区域容易被飞溅的石子击中，影响车身的防腐,主要工作职责,产品开发涂装SE分析,SE分析,图例一,裙边内蒙皮电泳孔及排水孔，确保车身防腐质量,主要工作职责,SE分析,图例二,前门内蒙皮排水孔W10*L20mm，孔间距约200mm，确保内腔的前处理质量。,主要工作职责,SE分析,图例三,裙边注腊孔55mm太大，难以堵塞，更改为20mm,主要工作职责,SE分析,图例四,通过对闭合件的解剖分析验证工艺孔的合理性。,主要工作职责,主要工作职责,新工艺、新技术、新材料的应用研究,新工艺,为节约能源，提高质量不断采用新工艺。面漆采用3C1B工艺、电泳烘烤采用A型烘干炉等等。,新材料,为了节约能源、降低消耗，同时为了保护环境不断采用新工艺、新材料，先后完成了新型低温低渣磷化液应用及研究；低温无磷无氮脱脂剂研究及应用、高泳透力电泳漆的应用、高固体份清漆的应用等项目。,新技术,为提高产品质量、降低单车成本，不断采用新技术。机器人静电喷涂、前处理采用高压喷淋技术、采用湿材加湿降温、密封胶预固化技术等,新工艺、新技术研究,1、3C2B涂装,电泳涂装,中涂涂装,面漆涂装,烘烤,烘烤,烘烤,检查,打磨,检查,打磨,烘烤,烘烤,2、3C1B生产线,降低生产成本,降低能源成本,、人工费（减少一次烘烤）,减少初期投资额,、省空间（减少了一个中涂烘炉）,减少VOC,、CO2的排放,量,，保护环境,主要工作职责,磷化膜晶像照片（比例 1：1000）,主要工作职责,新工艺、新技术研究,新工艺、新技术应用研究,由于纤维带来的涂装缺陷,由于车身表面油污带来的缺陷,通过对涂装缺陷取样放大分析，并建立数据库，便于进一步控制涂装质量,主要工作职责,生产线建设及改造,新涂装生产线建设的前期调研、工艺论证及设计，与涂装生产线建设设计公司共同完成新涂装生产线的建设，使新生产线即能满足目前产品的生产，同时考虑新产品的生产。,在方案论证时，结合工厂基本情况，采用新工艺，新设备，提高涂装质量。,全程跟踪生产线的建设与调试，保证生产线在规定时间内高质量的完成，与车间一起完成生产线的调试，发现并解生产中存在问题,。,为了提高涂装质量，降低单车成本对现有生产线不断采用新工艺进行改造,主要工作职责,脱脂工序采用悬浮分离+磁性吸附+纸带式过滤器将缺陷控制在源头,主要工作职责,采用45度角度出入槽，缩短生产线长度及前期投料量，减少投资，有利于排水、消除气袋，提高质量。,主要工作职责,生产线建设,磷化采用真空抽吸+纸带式过滤器，自动除渣，槽液浓度小于200ppm，确保磷化质量,主要工作职责,机器人的成功调试不但节约涂料，降低单车成本，而且为多种车型共线生产奠定了