汽车涂装工艺.ppt

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1、1第十六事业部内部培训教材汽车非标工程部汽车非标工程部 韩谦逊韩谦逊2第十六事业部内部培训教材主要内容主要内容1 涂料和涂装基本知识涂料和涂装基本知识2 汽车及零部件涂装工艺汽车及零部件涂装工艺3 涂装工艺方法涂装工艺方法4 涂装三废处理涂装三废处理3第十六事业部内部培训教材1 涂料和涂装基本知识涂料和涂装基本知识 1.1 涂料和涂装的概念涂料和涂装的概念 涂料：是以高分子材料为主体，以有机溶剂、水或空气为分散介质的多种物质的混合物。 涂装：将涂料均匀地涂布在基体表面并使之形成一层连续、致密涂膜的操作工艺称为涂装。4第十六事业部内部培训教材1 涂料和涂装基本知识涂料和涂装基本知识1.2 涂料和

2、涂装的作用涂料和涂装的作用 1. 保护作用保护作用 主要是金属防腐蚀。 2. 装饰作用装饰作用 装饰产品表面，美化产品和生活环境。 3. 标志作用标志作用 做色彩广告标志，起到警告、危险、安全、禁止等信号作用。 4. 特殊作用特殊作用 电气绝缘漆、船底防污漆、超温报警示温涂料、抗红外线涂料5第十六事业部内部培训教材1 涂料和涂装基本知识涂料和涂装基本知识1.3 涂料的组成涂料的组成油料油料乳化剂乳化剂涂料涂料组成组成次要成膜物质次要成膜物质主要成膜物质主要成膜物质辅助材料辅助材料稀料稀料颜料颜料稳定剂稳定剂树脂树脂防冻剂防冻剂涂料涂料组成组成6第十六事业部内部培训教材1 涂料和涂装基本知识涂料

3、和涂装基本知识 1.4 涂料的分类和命名涂料的分类和命名1. 分类分类 一般可以下几种：1. ） 根据组成形态分类 （溶剂型、无溶剂型、粉末涂料、水性涂料、高固体份等）2. ） 按用途分类 （建筑涂料、汽车涂料、飞机蒙皮漆、木器漆等）3. ） 按涂装方法分类 （喷漆、浸漆、烘漆、电泳漆等）4. ） 按涂装工序分类 （底漆、面漆、腻子、罩光漆）5. ） 按效果分类 （绝缘漆、防锈漆、防污漆等）6. ） 按成膜物质分类 以涂料基料中主要成膜物质为基础。分为18类（17类成膜物质，1类辅助材料）。 A 氨基树脂涂料 Q 硝基涂料 B 丙烯酸树脂涂料 C 醇酸树脂涂料 H 环氧树脂涂料 G 过氯乙烯涂

4、料 L 沥青树脂涂料 2. 命名命名 全名=颜色或颜料名称+成膜物质+基本名称 (红醇酸磁漆 锌黄酚醛防锈漆）7第十六事业部内部培训教材2 涂装工艺涂装工艺涂装是物体表面的最终修饰涂装是物体表面的最终修饰,涂装质量的好坏对物体的价值有直接的影响。影响涂装质涂装质量的好坏对物体的价值有直接的影响。影响涂装质量的好坏的三要素：涂料、涂装技术（方法、设备、环境）和涂装管理量的好坏的三要素：涂料、涂装技术（方法、设备、环境）和涂装管理 涂装类型涂装类型 根据被涂物对外观装饰性要求、涂层使用条件和涂层性能，一般分下列五种类型： 1.高级装饰性涂层（一级涂层） 应用范围：高、中级轿车，钢琴、计算机、高档自

5、行车、家用电器等 2.装饰性涂层 （二级涂层） 应用范围：载重汽车驾驶室、火车车厢、公共汽车、机床等 3.保护装饰性涂层（三级涂层） 应用范围：工厂设备、集装箱、农业机械、管道等 4.一般保护性涂层 5.特种保护性涂层 6.其它如锤纹、冰纹、皱纹等美术装饰涂层或具有示温、夜光等特种功能涂层 8第十六事业部内部培训教材汽车车身涂装工艺流程 汽车车身典型涂装工艺汽车车身典型涂装工艺 白车身-热水洗（喷）-预脱脂（喷）-脱脂（浸）-水洗1（喷）-水洗2（浸）-表调（浸）-磷化（浸）-水洗3（喷）-水洗4（浸）-新鲜纯水洗（浸）-阴极电泳-UF0（喷）-UF1（喷）-UF2（浸）-UF3（喷）-纯水洗

6、（浸）-滴水-烘干-（钣金修整）-粗细密封PVC喷涂-胶烘干-底漆打磨-中涂（擦净、喷涂、流平）-烘干-中涂打磨-面漆喷涂（擦净、喷涂、流平）-烘干-抛光检查9第十六事业部内部培训教材汽车零部件涂装工艺流程塑料件涂装工艺塑料件涂装工艺 上线-预脱脂-脱脂-水洗1-水洗2-表面调整-循环纯水洗-新鲜纯水洗- 吹水-水分烘干-检查、修整-擦净-静电除尘-底漆喷涂-晾干-底色漆喷 涂晾干-罩光清漆-晾干-烘干-强冷-检查下线-抛光检查-包装、转运油箱涂装工艺油箱涂装工艺 前处理-烘干-冷却 -底漆-烘干-冷却-面漆-烘干-冷却-检查-转运发动机涂装工艺发动机涂装工艺 1. 毛坯先涂装后，再加工、组装

7、成发动机总成后仅做修补涂装； 2. 发动机总成涂装。10第十六事业部内部培训教材汽车车身涂装工艺漆前表面处理：目的是清除被涂件表面的所有异物，提供适合涂装要求的良好基底。 前处理方式和工艺的选择应根据实际情况合理选择。根据污物形式和程度选择（油污类型、有无生锈）根据工件使用环境选择根据涂料特性选择根据工件材质选择 1.脱脂脱脂 用碱性溶液或有机溶剂等靠皂化、乳化作用或浸透溶解除去金属工件表面的油污，清洁底材的方法称为脱脂（或除油）。 常见的脱脂方法有：碱液清洗、有机溶剂脱脂、表面活性剂、乳化剂脱脂、电化学除油。 控制的工艺参数：碱度、温度、工作时间、喷淋压力。2.表调表调 表调的目的：是促使磷

8、化形成晶粒细致密实的磷化膜，以及提高磷化反应速度。 酸性调整剂：草酸 碱性调整剂：胶体钛 pH8.5-9.5表调工序控制要点是车体温度尽可能低和严格的pH值管理。 11第十六事业部内部培训教材汽车车身涂装工艺 3.磷化磷化 钢铁件在含有锌、锰、铁的磷酸盐溶液中经过化学处理，在其表面形成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，这个化学处理过程称为磷化。 磷化目的：主要是给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂装前打底，提高漆膜层的附着力和防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减磨润滑作用。 磷化处理方式有喷淋式、浸渍式和喷浸结合式三种。 喷淋处理方式所得磷化膜的磷酸锌的含量高，结晶成针状且粗；浸渍处

9、理方式所得的磷酸二锌铁含量高，结晶成粒状其致密，其耐蚀性和涂膜附着力好。 12第十六事业部内部培训教材前处理磷化的分类磷化的分类按磷化成膜体系按磷化膜厚度按磷化处理温度按促进剂类型 锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系 次轻量级、轻量级、次重量级、重量级高温（80以上）中温（50-70）常温低温（30-45）亚硝酸盐型、氯酸盐型、硝酸盐型钼酸盐型、有机氮化物型13第十六事业部内部培训教材 汽车车身磷化一般采用薄膜型锌盐快速中温磷化，有的磷化液中添加Ni（细化磷化膜结晶，提高附着力）和Mn（提高磷化膜耐碱性）。膜厚为14m（重量为13g/m2）。控制的工艺参数：总酸度、游离酸度、酸比、处

10、理温度、处理时间、促进剂浓度等。14第十六事业部内部培训教材电泳涂装 电泳涂装电泳涂装：（：（electro-deposition) 电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中，接上电源后，电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中，接上电源后，依靠电场所产生的物理化学作用，使涂料中的树脂、颜填料在以被涂依靠电场所产生的物理化学作用，使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。 电泳涂装的分类：电泳涂装的分类： 按沉积性能可分为阳极电泳(AED)（工件是阳极，涂料是阴离子型）和阴极电

11、泳(CED)（工件是阴极，涂料是阳离子型）； 按电源可分为直流电泳和交流电泳； 按工艺方法又有恒电压法和恒电流法。15第十六事业部内部培训教材电泳涂装的发展过程电泳涂装的发展过程 1809年，俄国化学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作用下产生电泳的现象。 1960年，英国的卜内门公司与里兰公司共同研制成功阳极电泳涂料。 1963年，福特公司建立了世界上第一条完整的电泳涂装线。 1969年，美国在电泳涂装线上成功引入超滤技术。 1971年，第一代阴极电泳漆在通用汽车公司投入使用。 1976年，第二代阴极电泳漆在通用公司成功应用。 日本和英国1977年由美国引进技术后，其汽车涂装从78-79年向阴极

12、电泳涂装转化。 80年代中期，美、德、日等开发厚膜型阴极电泳涂料。 90年代末，顺应环保法规要求的无铅电泳涂料相继投入应用。 目前，阴极电泳涂料已发展到第六代。16第十六事业部内部培训教材电泳涂装 电泳涂装与其他涂装方法相比较，具有下述特点：电泳涂装与其他涂装方法相比较，具有下述特点： （1）采用水溶性涂料，以水为溶解介质，节省了大量有机溶剂，大大降低了大气污染和环境危害，安全卫生，同时避免了火灾的隐患； （2）涂装效率高，涂料损失小，涂料的利用率可达90%95%； （3）涂膜厚度均匀，附着力强，涂装质量好，工件各个部位如内层、凹陷、焊缝等处都能获得均匀、平滑的漆膜，解决了其他涂装方法对复杂形

13、状工件的涂装难题； （4）生产效率高，施工可实现自动化连续生产，大大提高劳动效率； （5）设备复杂，投资费用高，耗电量大，其烘干固化要求的温度较高，涂料、涂装的管理复杂，施工条件严格，并需进行废水处理； （6）只能采用水溶性涂料，在涂装过程中不能改变颜色，涂料贮存过久稳定性不易控制。17第十六事业部内部培训教材电泳涂装阴阴极极电电泳泳底底漆漆按按一次泳涂膜厚一次泳涂膜厚按环保要求按环保要求薄膜型薄膜型有铅型有铅型厚膜型厚膜型无铅型无铅型中厚中厚膜型膜型节能型节能型低低废气排放废气排放18第十六事业部内部培训教材电泳涂装 电泳涂装是一个极为复杂的电化学反应过程，其中至少包括电泳、电沉积、电渗、电

14、解四个过程。 H+电泳槽液电泳槽液-+R-OH-R-NHCOO-电解电渗电沉积电泳阳极： 2H2O-4eO2+4H+ 阴极： 2H2O+2e-2OH-+H2 R-NH+OHR-N+H2O19第十六事业部内部培训教材阴极电泳示意图如下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20第十六事业部内部培训教材电泳涂装设备阳极系统直流电源阳极阳极膜阳极液阳极分类板式阳极弧型阳极管式阳极电场分布不均匀、维护难电场分布较均匀、易维修用于底部阳极、易溶解通电方式入槽通电带电入槽裸露阳极电场分布均匀、易维修极液管理管式阳极为浸入有效面积板式、弧型浸入正面面积与工件面积比：

15、1：4 6阳极面积手动控制自动控制电泳涂装中使用隔膜阳极是为了维持槽液的酸量平衡21第十六事业部内部培训教材电泳漆膜弊病及形成因素底材粗糙度底材粗糙度机械颗粒机械颗粒油渍油渍花斑花斑磷化渣磷化渣条痕条痕电泳条痕电泳条痕滴水电导高滴水电导高电泳粗糙、颗粒电泳粗糙、颗粒电泳颗粒电泳颗粒电泳花斑电泳花斑电泳粗糙，影响槽液稳定电泳粗糙，影响槽液稳定电泳缩孔、针孔、花斑电泳缩孔、针孔、花斑电泳粗糙、桔皮电泳粗糙、桔皮现现 象象导致涂膜弊病导致涂膜弊病22第十六事业部内部培训教材 前处理输送方式RoDip-3与摆杆输送链的对比23第十六事业部内部培训教材PVC喷涂线 密封胶密封胶 涂于车身须防止水渗入的部

16、位。主要功能是防止焊缝渗水透气、提高车身的耐腐蚀性和密封性。密封胶烘干后应具有弹性和良好的附着里，使其受振动时不开裂或脱落。 目前密封胶、车底涂料都采用PVC系列材料，主要由聚氯乙烯树脂、增塑剂、填充料、附着力增强剂、稳定剂、防止发泡剂等构成 防声防震吸声片防声防震吸声片 车底涂料车底涂料 其功能如下： 提高车身底板的耐腐蚀性；对外来冲击具有缓冲作用；防止由发动机、路面接触和车身振动产生的噪音；起绝热作用；对焊接和铆接处间隙和凹坑起到密封胶的作用等。 喷涂厚度达13mm，一般涂在车身的挡泥板内部、车轮罩内部、发动机罩内部底板、下纵梁等部位。24第十六事业部内部培训教材中间涂层涂装中间涂层涂装

17、中涂的目的是改善被涂物表面平整度和光滑度，以提高涂膜的丰满度和鲜映性。 使用手工喷涂、自动喷涂或静电喷涂等工艺方法。涂膜厚度一般为3040m。 涂装环境与面漆相同，达到清洁无尘，喷漆室垂直风速0.450.5m/s，照度800 lx，相对湿度6070%左右。 中涂烘干150 1520min。 中涂烘干后的打磨应有规律，打磨方向应一致，选用400800#水砂纸进行湿打磨。 中涂涂料主要是三聚氰胺改性的聚氨脂类涂料，属热固性合成树脂涂料。 未来中涂涂料向水性涂料、高固体份涂料等方向发展。25第十六事业部内部培训教材 面漆层涂装面漆层涂装面漆涂装的目的是车体外板的装饰和保护。装饰性赋予汽车更漂亮、更豪

18、华、更庄重的外观；保护性是需要面漆膜不仅对中涂层和电泳底漆膜保护作用，而且本身具有保色性、耐候性、耐污染性、抗划伤性、耐酸雨性等高功能性，才能保护自身。面漆涂装工艺方法可分为以下三种： 本色系 金属闪光色系 珠光色系本色面漆3040m中涂3040m电泳底漆2030m罩光清漆3040m中涂3040m电泳底漆2030m罩光清漆3040m中涂3040m电泳底漆2030m金属底色漆1520m封底色漆2040m珠光色漆2030m26第十六事业部内部培训教材 面漆涂装工艺条件 喷漆室一般采用上送风下抽风型喷漆室， 风速：手工喷涂工位0.450.5m/s，自动静电喷漆工位0.3m/s 照明：800 lx以上

19、 相对湿度：6070% 喷枪工作压力：0.450.55MPa 涂料吐出量：300500ml/min 喷涂距离：200300mm 金属底色漆+罩光清漆采用“湿碰湿”喷涂工艺，一般喷涂金属底色漆工序和罩光工序之间的晾干时间要确保35min（涂膜溶剂挥发达95%以上）。 27第十六事业部内部培训教材 机器人自动喷漆28第十六事业部内部培训教材 人工喷漆29第十六事业部内部培训教材 打磨打磨 打磨的主要目的是： 1、清除底材表面上的毛刺及杂物； 2、消除工件涂覆面的颗粒、粗糙和不平整度，如刮过腻子的表面在干燥后一般表面粗糙不平整，需要靠打磨来获得平滑的表面； 3、增强涂层的附着力。涂料在平滑表面上的附

20、着力差，打磨后可增强涂层的机械附着力。 抛光抛光 、注蜡、注蜡 抛光是使面漆涂层具有柔和、稳定的光泽，使漆面更加平滑，这是提高涂层装饰性的一种手段，一般仅在对装饰性要求高的高级产品的涂装工艺中采用。30第十六事业部内部培训教材 抛光抛光 31第十六事业部内部培训教材塑料件涂装 塑料件可以使产品轻量化、降低生产成本，但存在涂膜难附着，涂膜干燥固化受加热温度限制，脱模剂洗净不良等难点。 针对涂膜难附着关键工艺难点，主要采取以下三个方面的措施： 漆前对表面能低的塑料进行各种表面处理，提高表面能和极性； 对塑料进行改性，假如增强涂层附着力的添加剂； 选用和开发某种塑料专用配套涂料。 塑料件涂装根据涂膜

21、附着性分为： 易附着塑料：ABS、PMMA塑料，可直接涂面漆涂料； 难附着塑料：改性PP，RIM-PU，需进行特殊处理（包含涂专用底漆处理）； 不附着塑料：未改性PP等，表面活性极差，不经过铬酸的强力处理，底漆不能附着32第十六事业部内部培训教材 塑料件的表面处理 表面清洁化：溶剂擦洗、脱脂液清洗（擦洗、喷淋或浸渍） 表面活性化：氧化处理、铬酸处理、臭氧处理、火焰处理、等离子处理、涂底漆处理 表面功能化：涂导电涂层（导电化）、吹离子气除静电、镀铬（金属化）、防紫外线涂层33第十六事业部内部培训教材3 涂装工艺方法3.1空气喷涂空气喷涂 是靠压缩空气的气流使涂料雾化成雾状，在气流的带动下，涂到被

22、涂物体表面上，形成一层均匀致密涂层的涂装方法。 该方法效率高、作业性好，每小时可涂装150200m2，且能得到均匀美观的漆膜。但缺点是涂料损耗大，漆物分散多，涂料利用率一般为5060%。 喷枪 1.喷枪的分类 按涂料供给方式：吸上式、重力式和压送式。 按涂料和空气混合方式：内部混合型、外部混合型。 2.喷枪的构造 一般常用的由喷头、调节部件和枪体三部分构成。喷头由空气帽、喷嘴、针阀等组成，它决定涂料的雾化、喷涂图样的改变。调节部件是调节涂料喷出量和空气流的装置。枪体上装有开闭的枪机和防止漏漆、漏气的密封件。 34第十六事业部内部培训教材 喷枪操作要点三要素： 喷涂距离：标准的喷涂距离采用大型喷

23、枪时为2030cm，小型喷枪为 1525cm，空气雾化的手提式静电喷枪为2530cm。 喷枪运行方式：包括喷枪对被涂物表面的角度和喷枪运行速度。应保持喷枪与被涂物面成直角，平行运行，喷枪移动速度一般为3060cm/s。 喷雾图样搭接：图样前后搭接幅度应保持一定，一般为1/41/3。35第十六事业部内部培训教材3.2 静电涂装静电涂装 是以接地的被涂物作为阳极，涂料雾化器作为阴极，接上负高压电，在两极间形成高压静电场，在阴极产生电晕放电，使喷出的漆滴带电，并进一步雾化。按照同性相斥异性相吸的原理，带电漆滴受高压静电场的作用沿电力线方向高效地吸附在被涂物上。 特点： 1. 涂料利用率高，可达809

24、0%； 2. 提高了自动化程度，适于大批量流水线生产； 3. 无漆滴分散，改善了生产环境； 4. 涂装质量好，能使被涂物突出部分、顶部和角部也有良好的涂装效果。 5. 高压静电，易发生事故，不利于不良导体的涂装； 6. 对所用涂料的溶剂有一定的要求，如电性能、沸点和溶解性等。36第十六事业部内部培训教材 静电涂装所用电压一般为50100kv，固定型静电涂装为80100kv；手提式为5060kv。极距一般为2530cm，太近就会产生火花放电的危险，太远时涂着效率就差。 手提式静电喷枪一般压缩空气的工作压力为0.30.6MPa37第十六事业部内部培训教材4 涂装三废处理涂装三废处理 涂装车间产生的“三废”废气、废水、废渣废气、废水、废渣主要危害会对环境造成大气污染和水质污染。1. 大气污染大气污染 造成大气污染的主要物质是烟尘、粉尘和有害气体等。 涂装车间废气主要由喷漆室、流平室、烘干室处产生，主要有挥发性溶剂、涂料粉尘、热分解产物、燃烧废气等。 废气处理方法 ：直接燃烧法、触媒氧化分解法、活性炭等吸附剂的吸附法、水洗2. 水质污染水质污染 主要废水有：前处理废水；电泳废水；喷漆室废水；湿打磨废水等。 废水处理方法：凝集沉淀法、上浮分离法、离子交换法、膜分离法生化处理法等