汽车制造涂装工艺(谷风研究)

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车身涂层的构成
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面漆的构成
面漆包括色漆层和清漆层二个层级，色漆层的主要作用 是装饰，使车身美观好看；清漆层处于涂装的最外层，其 主要作用是：防紫外线、防水的渗透、耐气候的蚕食、保 色、耐酸雨、抗划伤等。
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第二节 漆前处理
早期生产的汽车，尽管新车出厂时外观非常漂亮，但不 久就会出现起泡、油漆表面冒出星罗棋布的锈蚀斑点，通常 每隔2至3年需要重新做一次油漆。其原因是漆膜的附着能力 不够、防腐蚀能力差。为有效提高涂层寿命，其有效的方法 是磷化。利用磷酸的离解（平衡）反应在洁净的金属表面析 出不溶性的磷酸金属盐膜（简称磷化膜）。
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一、脱脂
前5道工序是除油清洗（脱脂）工序。用热水和热碱液 喷、浸结合的方法清洗车身。通过脱脂剂中的碱性物质对油 污皂化及表面活性剂的浸润、分散、乳化及增溶作用达到脱 脂的目的。 借助压力喷射和搅拌等机械作用可以达到良好的脱脂清洗效果 。
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二、除锈
除锈较为有效的方法是酸洗。对于现代汽车制造业而言， 由于普遍采用了拉动式生产方式，焊装好的白车身无需中间 停留便进入到涂装工艺，锈蚀通常来不及产生，因此在现代 化的汽车制造公司，车身涂装工艺中已很少见到除锈工序。 当然，若车身冲压件及焊装好的车身有较长时间的储存、中 转，车身表面锈蚀可能在所难免，在这种情况下，则应增设 除锈工序。
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汽车车身磷化工艺
当今汽车磷化的处理方式有：喷淋、浸渍、喷浸结合、刷 涂等多种，由于浸渍处理方式具有高的生产效率和高的磷化 处理质量，因此应用最为广泛。
进入磷化池
浸渍磷化
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五、水洗
水洗的目的是清除残留在车身表面上的磷化液。水洗效果 与水洗次数、水洗方式、水的洁净度、水质（自来水、纯水、 去离子水）、沥水时间等工艺参数有关。多次水洗是提高清 洗效果的关键因素。
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涂装涂层至少包括电泳底漆、中涂、色漆和清漆等四层。 对于有密封要求的焊缝部位，在电泳底漆与中涂之间还要加 涂PVC。为了适应用户对汽车外观质量越来越高及多样化的 要求，汽车车身涂装的漆前处理、底漆阴极电泳工艺已实现 全自动化，中涂与面涂工艺实现了静电自动喷涂、计算机智 能化控制。汽车车身涂层质地（外观装饰性、耐腐蚀性、抗 擦伤性等）得到了显著提高，车身保用期达到和超过了汽车 的整体使用寿命。
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三、表面调整
表面调整是磷化前必须进行的一道重要工序，其作用是改 变金属表面的微观状态，促使磷化形成晶粒细致密实的磷化 膜。尤其是经酸洗或高温强碱清洗过的金属表面。 表面调整，简单的讲：是为磷化而作准备。
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四、磷化
磷化工艺过程是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学 转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化 的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金 属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀 能力。
多数用户而言，往往外观是决定是否购买某车的主要因素。
由此可见，汽车涂装应具有防护和装饰二大功效。汽车涂装
工艺的重点就在于：在低污染、低成本的前提下实现对汽车
车身及其他各总成部件最有效的防护并达到最佳的美化效果。
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第一节 汽车涂装工艺流程
汽车涂装工艺经历了100 多年的发展历程，其作业方式 由最初作坊式的简单刷涂到简单喷涂再到适应于大量流水生 产的现代化工业涂装；其作业内容也由最初的仅在需保护的 工件表面刷上一层油漆到在工件表面先刷防锈漆再喷面漆发 展到现在的“漆前处理——电泳——中涂——面漆” 等。
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一、电泳涂装的特点
1、良好的浸透性
电泳涂料可在水中完全溶解和乳化，且电泳液的浓度很 低，和水差不多。能浸透到车身内外表面的每一个部分，包 括袋状结构部及缝隙中，所以可以对车身实现无遗漏的全方 位保护。
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2、泳透性好、涂膜均匀
电泳液具有良好的导电性，涂料粒子具有很高的活性， 但随着涂膜厚度的增加，沉积到车身上湿涂膜的导电性逐渐 减小，电阻逐渐增大。当涂膜电阻达到一定数值时，电沉积 停止，涂膜不再增厚。由此可见，电泳涂装具有良好的泳透 性，涂膜厚度均匀。
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第三节 电泳涂装工艺
电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法。将具有导电性的 被涂工件浸渍在装满用水稀释过的低浓度电泳涂料槽中，被 涂工件作为一个电极，在槽中另设置一个与之相对应的电极 。两极间通上一定时间的直流电后，在工件表面析出一层均 匀的水不溶性涂膜，这种涂装方法称为电泳涂装法。电泳涂 装法分为阳极电泳和阴极。若被涂工件为阳极、电泳涂料是 带负电荷的阴离子型涂料，则称为阳极电泳；若被涂工件为 阴极、电泳涂料是带正电荷的阳离子型涂料，则称为阴极电 泳。
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六、钝化
利用化学或电化学的方法，在金属表面形成一层化学转 换膜，使活性金属表面处于钝化状态，称为钝化。
钝化处理能进一步改善电泳涂层与磷化膜黏附能力和提高磷化 膜的耐腐蚀性。
钝化剂中的六价铬系剧毒物质，有些国家基础上已取消了钝化 工序。但欧美的汽车公司仍坚持在磷化后要进行钝化处理， 为了减小污染，无铬钝化剂已开始用于欧美的汽车制造公司。 结合我国的国情，对于普通钢板，若采用低锌磷化液进行磷 化可不进行钝化处理；若采用高锌磷化液或镀锌钢板磷化后 应进行钝化处理，以提高磷化膜与电泳涂装的附着力和涂层 的耐蚀性。
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汽车是一种陆路交通工具，其使用的环境、气候、道路条
件复杂而多变，为此它需要有良好的耐候、耐蚀、耐擦伤及
抗石击的特性，即应在日晒、雨淋、风沙冲击、干湿交替、
冷热变换、盐雾与酸雨侵蚀的环境下，具有良好的保光、保
色、不粉化、不脱落、不起泡、不锈蚀能力。此外，覆盖在
车身表面的油漆涂装层还是汽车一层美丽的外装，对于绝大
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磷化膜是否能够有效生成与金属表面的洁净程度和表面 微观结构直接相关。车身冲压与焊装工艺过程中不可避免会 在金属车身表面留下脂、锈或其他残留物。为此，在磷化前 需彻底除脂、除锈和表调处理；磷化处理后，还需彻底清除 残留在车身表面上的磷化液及磷化膜表面的疏松层，并对磷 化膜不完全的部分空穴进行封闭，使磷化膜的结晶细化，提 高其致密性（即钝化）。汽车车身的前处理通常需要经历预 清洗、预脱脂、脱脂、水洗、表调、磷化、水洗、纯水洗、 翻转沥水等10 多道工序。