汽车车身涂装工艺及其质量控制

汽车车身涂装工艺及其质量控制
摘要汽车涂装是汽车制造过程中非常重要的一个环节，它直接影响着汽车车身的美观性和使用性。

文中主要论述了汽车车身的涂装的工艺过程以及作用，并且介绍了影响汽车车身涂装质量的因素及其处理措施。

关键词汽车喷涂；涂装；质量
随着科学技术的不断进步，汽车已经成为人们出行和运输必备的工具。

汽车的外观和内置功能的设置是人们不断追求的目标，本文主要讨论汽车的外观设置，也就是汽车涂装工艺的设置及其质量的控制。

1 涂装概述
1.1 涂料和涂装的定义
涂料是指处于流动或者粉末状态的有机物质，将这样的有机物质涂抹在其他物体表面时能够形成一层薄膜，我们称这层薄膜为涂层。

将涂料涂抹到清洁的被涂物表面上，经过干燥形成薄膜的工艺过程就是涂装。

1.2 涂装的目的
汽车表面进行涂装的目的主要有两方面的原因。

1）起到装饰的作用，汽车车身表面经过涂装可以呈现不同的色彩，并且使得汽车车体具有立体、光滑的视觉效果，从而满足现代人们追求个性的需求和产生美好和舒适的感觉。

2）起到相应的保护作用，这也是汽车涂装最根本的目的。

汽车的制造材料是铁和钢等金属，这就使得汽车继承了一般金属材料的缺点，即腐蚀性，所以在汽车涂装的时候我们要选择耐水、耐油、耐热和耐候性好的材料。

2 涂装工艺
车身涂装完成后要在车身由钢板层向上依次得到锌层、磷化层、电泳底漆、中途层、金属底漆和罩光清漆等等，还有在焊缝等汽车连接处有PVC胶层。

所以汽车涂装工艺过程包括：前处理、底漆、涂胶、中途、面漆、检查修整和后处理七个步骤。

各工序的作用如下所述。

1）前处理。

现在经常采用的前处理工艺主要是脱脂和磷化处理。

从而去除汽车车身表面的油污，并且得到一层多孔性的磷化薄膜，增加汽车的防锈能力和增加汽车基材和底漆之间的附着力，使汽车的整个图层具有耐腐蚀的能力。

2）底漆。

底漆的作用是用来保证汽车车身良好的耐腐蚀能力，目前常采用的方法是电泳涂装。

3）涂胶：涂胶是在汽车车身焊缝和轮罩等部位封胶，起到防风、防尘和降低噪声等功能。

4）中途。

中途是为了增加底漆和面漆之间的附着力，属于中间图层，该图层是用来增加整个图层的丰满度和抗石击能力。

5）面漆。

面漆是图层的最外一层，是汽车车身颜色和装饰表现的直接层，分为单色漆和金属底漆加罩光清漆体系，达到进一步提高汽车车身耐腐蚀的能力。

6）检查修整。

对图层涂装过程中的缺陷进行修整，使其得到的图层美观。

7）后处理。

图层完成后进行的处理工序，包括：注蜡、贴膜以及打蜡等，对涂装好的汽车图层进行保护，使其在运输或者仓储的时间内不被破坏。

按照涂层可以将涂装工艺体系分为三类，即二涂层体系、三涂层体系和四涂层体系。

其中四涂层体系主要用于豪华轿车上，目前经常的事采用底漆+中途+面漆的三涂层体系。

2.1 前处理工艺
漆前处理是在途漆前对汽车车身进行除油、除锈和除尘等表面处理和磷化处理的过程。

漆前处理是涂装工艺的基础，对整个图层的质量起着非常关键的作用。

表面前处理常常采用的工艺是首先用热的碱液或者有机溶剂清洗车身表面的油污，车身表面的黄绣则要用磷酸清洗干净，以保证涂层具有良好的防腐性和与涂料间良好的附着力。

然后采用机械方法清除车身表面的缺陷和得到相应的粗糙度，磷化处理是采用喷射或侵式的方法得到一层1 um-2 um的磷化膜，防止车身氧化等。

2.2 涂装
1）喷涂底漆。

底漆直接喷涂在经过前处理的车身表面上，这就要求汽车用底漆与车体具有良好的附着力，还要与中途或者面漆相配套，同时具有耐腐蚀、防锈和耐油、耐水等特性。

目前常用的喷涂底漆的方法是阴极电泳底漆。

一般常常将电泳涂装中槽液的循环次数控制在
6-8次/h，这样既能确保槽液的稳定性也能够保证漆膜的质量。

2）刮腻子。

刮腻子前要保证底层漆干透，并且一次性刮除的腻子厚度不能超过0.5 mm。

每刮完一次腻子应该对底漆进行打磨平整，然后再刮二次或者三
次。

刮腻子时要先厚后薄，从而增强腻子层的强度和平整度。

3）喷涂中途。

中涂层是介于底漆和面漆之间的涂层，用来改善车体涂层的平整度，且中途层具有很好的抗石击能力。

中涂层一般采用十字交叉法进行喷涂，其涂料一般采用浅色，采用静电或者空气喷涂法。

对于车身内表面的喷涂多采用人工喷射，对于车身外表面则采用自动喷涂；三途两烘是汽车车身喷涂是最常用的喷涂工艺。

中途层喷涂时的施工粘度为18 s-24 s，每道间隔为5 min-10 min，喷完后闪蒸5 min-10 min进行烘干，最终得到中涂层干膜厚度40 um-50 um。

第二次喷涂也可以根据具体的情况来定，在进行完第一次喷涂后要用240-320目的砂纸打磨车体表面，然后再进行二次喷涂，二次干膜厚度为60 um-80 um。

4）喷面漆。

面漆是汽车车身喷涂的最后一道涂层，它主要起装饰和保护作用。

如果车身喷涂本色漆时其喷涂方法和中途漆的喷涂方法相仿，但是当车身需要喷涂金属闪光漆时就要先喷涂底色漆，然后再喷射罩光清漆。

喷涂的面漆应该具有耐候性和光泽优良的漆膜。

对于实色面漆施工时其漆料粘度为18 s-24 s，连续喷涂三道即可，喷涂间隔为5 min-10 min，喷涂完成之后要闪蒸5 min-10 min，得到
45 um-60 um的干膜厚度。

对于金属闪光漆，其底色金属漆的施工粘度为14 s-18 s，连续喷射2-3道，每次间隔为5 min-10 min，得到15 um-20 um的干膜；然后再采喷涂罩光漆，施工粘度为18 s-25 s，其喷射次数和间隔与底色漆相同，最后得到45 um-60 um的干膜厚度；金属闪光漆喷射完成时其干膜厚度要在60 um-80 um之间。

3 涂装质量的控制
3.1 车身表面处理对涂层质量的影响
工件表面质量是决定涂层质量的关键因素，好的车身表面质量才能得到好的涂层质量。

车身表面的擦伤、划痕和凹坑通常会造成车身表面的应力集中，这种车身表面高低不平的现象也会导致车身漆层的厚度不够，影响车身的耐腐蚀性能和美观性。

所以在喷涂前一定要对这些缺陷进行修正后再喷涂。

车身表面的油污等也会影响涂料与车体金属间的附着力，影响喷涂效果，喷涂前要采用化学方法去除这些油污或者绣层的影响。

3.2 喷涂工艺对涂层质量的影响
1）喷枪喷嘴与车身表面的距离。

在喷涂过程中，喷枪与车身表面的距离一般控制在80 mm-200 mm，如果喷涂距离过近，喷粉容易被反吹下来；喷涂距离过远又会影响车身的上粉率。

在汽车车身的喷涂过程中喷涂距离采用150 mm-200 mm，并且尽量使喷枪垂直与车身表面，对于凹陷部位拐角的侧面可能无法进行垂直喷涂时，可以采用手工枪在车身喷涂处30°-60°之间连续变位交替喷涂。

2）粉末涂料固化温度的选择。

温度对于涂料的固化是非常重要的，固化温度和时间如果不能达到要求或者超过要求都可能造成涂层剥离、开裂或者变色。

不同材料的固体粉末其固化条件如图1所示，固化时要选择合适的温度。

3.3 桔皮缺陷的成因
涂料喷射到车体表面在干燥的过程中漆膜内涂料在表面张力和重力的作用下产生流动，产生旋涡状小格，当漆膜干燥后就会在车身表面留下不均匀的网格，这种网格中心隆起，干燥后就形成了桔皮。

为了避免桔皮组织的产生，在进行满足面漆厚度要求的情况下，尽量少喷，一般要求金属色漆的膜厚为12 um-18 um，还可以在涂料中添加二乙二醇丁醚等高沸点助剂，改善喷涂过程中溶剂挥发过快引起的漆膜流动和面漆桔皮等弊病。

4 结论
汽车涂装技术属于应用科学学科，它需要涂装工艺人员具备一定的专业知识和实践总结能力。

工艺过程设计的合理与否直接影响着喷涂质量和喷涂效率。

参考文献
[1]王锡春.涂装技术第一册[M].北京:化学工业出版社,1986.
[2]陈慕祖,等.汽车涂装材料的研究现状和发展方向.重庆:2001年汽车涂装技术交流会论文集[C].2001,10:20.
[3]杨常见.汽车漆膜桔皮病态及其防治[J].涂料工业,1998,9:28-31.
[4]倪娟.金属闪光漆[J].福莱姆通讯,2003,1:4.。