金逸超
(浙江農(nóng)業(yè)商貿(mào)職業(yè)學院,浙江 紹興 312000)
隨著我國汽車生產(chǎn)制造業(yè)的迅猛發(fā)展,中國汽車涂裝材料、涂裝工藝也得到了迅速發(fā)展。但是,涂裝也是汽車制造過程中重要的污染原;在國家高度倡導節(jié)能環(huán)保技術(shù)背景下,汽車涂裝新材料與新技術(shù)的研發(fā)工作,也成為了有效解決汽車涂裝行業(yè)健康發(fā)展的重要問題。目前,“環(huán)保、高質(zhì)、低成本”已經(jīng)成為當前汽車涂裝新材料與新技術(shù)的主要發(fā)展方向[1]。
CED涂料是目前全球汽車涂裝的主要材料;CED涂裝材料在實際應(yīng)用的過程中,也同樣在“環(huán)保、高質(zhì)、低成本”的發(fā)展之下進行著技術(shù)革新與研發(fā),于是高泳透力CED、分層CED、耐候CED等多種涂料也陸續(xù)被研發(fā)出現(xiàn)[2]。
首先,高泳透力CED涂料。該涂料可在有效保障耐腐性要求的前提下,使陰極電泳涂膜的厚度進一步降低,進行極大地降低了涂料用量,有降低生產(chǎn)成本、減少了揮發(fā)性有機化合物排放而達到了環(huán)保的目的。
其次,耐候性CED涂料。該涂料可在有效保障耐蝕性要求的前提下,采用了三噴一烘工藝,進一步提高了抗其耐候性。其中,層分離型高耐候性CED和丙烯樹脂CED兩種涂料被廣泛應(yīng)用于汽車涂裝工藝之中。
中涂是傳統(tǒng)涂裝工藝中較為重要的涂層;該涂層既可以發(fā)揮出防石擊作用,同時對電泳表面也具有較佳的填充作用;還具有較理想的紫外線隔絕性能以及耐候性,進而發(fā)揮出保護電泳漆的作用。但隨著高固體分涂料、具有中涂性能的底漆材料的不斷研發(fā),中涂涂料也正在被逐步取代。
面漆涂料是汽車生產(chǎn)成型過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié);其主要涂料有以下幾種:
首先,水性涂料。水性涂料的研發(fā),有效地減少了具有易揮發(fā)、易爆、易燃的有機物涂裝材料的使用,也降低了對操作工人的身體損害。水性涂料是以水為載體的、無毒水溶性載體的新型涂料。其具有較強的表面張力,易流掛,具有較好的觸變性[3]。
其次,粉末涂料。該涂料是基于水性涂料而研發(fā)出來的新型涂料。粉末涂料具有無溶劑、無公害的特點;同時,該涂料在涂裝過厚、過噴時,其粉末還可以再利用;最大程度地降低了成本,提高了其環(huán)保性。粉末涂料具有極佳的耐熱、防腐、耐磨、耐沖擊等特點;同時,其顏色的選擇范圍也較多,其涂膜耐久性相較其他涂料好;因此其未來發(fā)展前景較佳。
第三,高固體分涂料。該涂料是在有效降低傳統(tǒng)物質(zhì)的分子質(zhì)量、黏度,有效提高溶解性,通過交聯(lián)反應(yīng)來提升涂層質(zhì)量的一種新型涂料。該涂料作為新型無溶劑、無污染的綠色環(huán)保涂料也在近幾年來得以迅速的發(fā)展。
傳統(tǒng)汽車涂裝工作多采用4C3B、3C2B工藝;其環(huán)保技術(shù)要求欠佳。馬自達公司對傳統(tǒng)3C2B工藝加以了優(yōu)化;3C1B則是基于傳統(tǒng)3C2B基礎(chǔ)之上加以科學、合理的簡化,將傳統(tǒng)3C2B的中涂烘干工序減化;在電泳底漆烘干之后,在底涂層上再噴涂面漆層和耐久性較佳的中涂以及著色用的底色涂層,最后再噴涂耐久性的罩光涂層。該涂裝工藝與傳統(tǒng)涂裝工藝相比,降低了45%左右的揮發(fā)性有機化合物;而整體涂裝成本降低了15%左右。
目前被大量應(yīng)的B1:B2工藝,也是基于3C2B和3C1B兩種工藝基礎(chǔ)之上,科學、有效地加以集成簡化。B1:B2工藝,是將B1層替代了原傳統(tǒng)中工藝中的中余層功能,并兼顧了漆底層功能;而將B2層直接作為了色漆涂層??陀^而言,B1:B2工藝全面減少了傳統(tǒng)工藝中的噴涂過程,既降低了設(shè)備投資與動能消耗;同時,也使得揮發(fā)性有機化合物的最終排放量降了10%左右;充分體現(xiàn)了B1:B2工藝的節(jié)能減排的作用。另外,由于該工藝是基于3C2B和3C1B兩種工藝,因此,可直接對原有生產(chǎn)線進行直接改裝,僅需投入少量資金就可以實現(xiàn)的新型工藝,既節(jié)省了資金又提高了環(huán)境效益。
該工藝是在底材上噴涂15~25μm的a-Prime電泳涂料后,再通過濕碰濕涂15~25μm的β-Prime水性中涂;150℃下烘干成型。雙底涂工藝,去除了底漆打磨和電泳烘干兩個工序,使其涂層更具附著力且外觀美觀;且更具抗石擊性和耐蝕性。
該技術(shù)是將被涂工件接地作為陽極,而將靜電噴槍(旋杯)連接負高壓電使其作為陰極;將旋杯通過空氣透平驅(qū)動,最高轉(zhuǎn)速為60000r/min。當涂料被送到旋杯時,在旋杯旋轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生的離心作用之下,涂料在旋杯內(nèi)表面伸展成為薄膜,并在離心力、強電場的共同作用之下形成帶電的細小霧滴,均勻在被噴涂于被涂工件表面;最終形成光滑、豐滿、均勻的涂膜。該技術(shù)可全面提高涂料利用率,進而降低了生產(chǎn)成本[4]。
涂裝材料與技術(shù)直接關(guān)系到汽車的防腐蝕性、美觀性以及使用壽命。隨著汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,汽車涂裝也由最初的手工涂裝逐漸發(fā)展成為流水線生產(chǎn)的機械化涂裝;其量和質(zhì)均得以躍變。我國的涂裝材料與技術(shù)在近幾十年內(nèi)也得到了極大的發(fā)展,并在國家高度倡導節(jié)能環(huán)保技術(shù)背景下,也進一步加大了對汽車涂裝新材料與新技術(shù)的研發(fā)工作;尤其是水性涂料的研發(fā),有效地減少了具有易揮發(fā)、易爆、易燃的有機物涂裝材料的使用,也降低了對操作工人的身體損害。同時,“環(huán)保、高質(zhì)、低成本”已經(jīng)成為當前汽車涂裝新材料與新技術(shù)的主要發(fā)展方向。目前,我國汽車涂裝材料與技術(shù)的研發(fā)雖與國際水平尚有一定的差距,但整體水平均得到了較大的提升;尤其是在汽車涂裝的節(jié)能環(huán)保方面,也得到了極大的提高。但是,我國汽車涂裝技術(shù)仍需在環(huán)保、節(jié)能新材料、新技術(shù)方面繼續(xù)努力,為全面的提升、縮短與國際涂裝技術(shù)的差距而努力。
[1]王錫春,李文剛.汽車用水性涂料的特征及其涂裝技術(shù)[J].上海涂料,2012(06).
[2]何小龍.汽車水性雙底色涂裝工藝設(shè)計與研究[J].現(xiàn)代涂裝,2012(12).
[3]張如筠.淺析水性涂料在汽車涂裝中的應(yīng)用[J].山東化工,2013(06).
[4]王子愷,郭華進,楊光華.淺談旋杯噴涂在汽車涂裝中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代涂料與涂裝,2010(10).