涂装工艺知识详解

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§1 涂料和涂装基本知识
1.3 涂料的组成
主要成膜物质 油料
树脂
涂料 组成 次要成膜物质 颜料 稀料
稳定剂
辅助材料
防冻剂 乳化剂
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§1 涂料和涂装基本知识
1.4 涂料的分类和命名
1. 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 过氯乙烯涂料 L 沥青树脂涂料
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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 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。
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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。
极 液 管 理
手动控制
自动控制
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电泳漆膜弊病及形成因素
现 象 条痕 磷化渣 花斑 导致涂膜弊病 电泳条痕 电泳粗糙、颗粒 电泳花斑 电泳颗粒 电泳缩孔、针孔、花斑 电泳粗糙、桔皮 电泳粗糙，影响槽液稳定
机械颗粒
油渍 底材粗糙度 滴水电导高
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前处理输送方式
电泳涂装中使用隔膜阳极是为了维持槽液的酸量平衡
直流电源 阳极 阳极膜 阳极液 板式阳极 阳 极 分 类 管式阳极 弧型阳极 裸露阳极 电场分布不均匀、维护难 电场分布较均匀、易维修 电场分布均匀、易维修 用于底部阳极、易溶解
通 电 方 式
带电入槽 入槽通电
阳 极 面 积
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：>1：4 ~ 6
RoDip-3与摆杆输送链的对比
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PVC喷涂线
密封胶 涂于车身须防止水渗入的部位。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 车底涂料 其功能如下： ⑴提高车身底板的耐腐蚀性；⑵对外来冲击具有缓 冲作用；⑶防止由发动机、路面接触和车身振动产生的噪音；⑷起绝 热作用；⑸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1~3mm，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。
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， 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。 电泳涂装的分类： ① 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） 和阴极电泳(CED)（工件是阴极，涂料是阳离子型）； ② 按电源可分为直流电泳和交流电泳； ③ 按工艺方法又有恒电压法和恒电流法。
2.表调
表调的目的：是促使磷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。 第十六事业部 内部培训教材
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汽车车身涂装工艺
3.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。
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电泳涂装
薄膜型
按一次泳涂膜厚 阴 极 电 泳 底 漆
中厚膜型
厚膜型 有铅型 无铅型
按环保要求
节能型 低废气排放
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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、电解四个过程。
+ H+ 电泳槽液 R-OHR-NHCOO电解 电泳 电沉积 电渗
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主要内容
§1 涂料和涂装基本知识
§2 §3 §4
汽车及零部件涂装工艺
涂装工艺方法
涂装三废处理
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§1 涂料和涂装基本知识 1.1 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。
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前处理
锌系、锌钙系、锌锰系、 按磷化成膜体系 锰系、铁系、非晶相铁系
次轻量级、轻量级、
磷 化 的 分 类 按磷化膜厚度 次重量级、重量级 高温（80℃以上） 按磷化处理温度 中温（50-70℃） 低温（30-45℃） 常温 按促进剂类型 亚硝酸盐型、氯酸盐型、硝酸盐型 钼酸盐型、有机氮化物型
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电泳涂装
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。
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。
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中间涂层涂装
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30~40μm。 涂装环境与面漆相同，达到清洁无尘，喷漆室垂直风速0.45~0.5m/s，照度 800 lx，相对湿度60~70%左右。 中涂烘干150℃ 15~20min。 中涂烘干后的打磨应有规律，打磨方向应一致，选用400~800#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。
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汽车车身涂装工艺流程
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（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
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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1~4μm（重量为1~3g/m2）。
控制的工艺参数：总酸度、游离酸度、酸比、处理温度、处理时间、促进剂浓度等。
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电泳涂装
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。
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§1 涂料和涂装基本知识
1.2 涂料和涂装的作用
1. 保护作用 主要是金属防腐蚀。 2. 装饰作用 装饰产品表面，美化产品和生活环境。 3. 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 电气绝缘漆、船底防污漆、超温报警示温涂料、抗红外线涂料
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
1. 毛坯先涂装后，再加工、组装成发动机总成后仅做修补涂装； 2. 发动机总成涂装。
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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。
2. 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）
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§2
涂装类型
涂装Baidu Nhomakorabea艺
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 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
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
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汽车零部件涂装工艺流程
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
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
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。
阳极： 2H2O-4e—O2+4H+ 阴极： 2H2O+2e-—2OH-+H2 R-NH++OH－——R-N+H2O
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阴极电泳示意图如下
阳极
超滤液去 喷淋系统 电泳槽 循环泵 袋式过滤器
供给去离子水
超滤系统（UF) 阳极循环系统
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电泳涂装设备－阳极系统