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        汽車原廠水性漆B1B2涂裝工藝外觀影響因素分析

        2021-11-23 07:19:50楊學紅
        承德石油高等專科學校學報 2021年5期
        關(guān)鍵詞:工藝體系

        楊學紅,魏 偉,閆 欣

        (1.PPG涂料(天津)有限公司 技術(shù)部,天津 濱海 300457;2.承德石油高等??茖W校 人事處,河北 承德 067000)

        1 背景資料

        隨著國家對節(jié)能環(huán)保重視程度越來越高,車廠對于成本控制越來越嚴格,汽車原廠漆逐步從傳統(tǒng)的三涂兩烘工藝和三涂一烘工藝向B1B2(B2為正常的水性色漆體系,B1為代替?zhèn)鹘y(tǒng)中涂的色漆)工藝切換,B1B2工藝更加的節(jié)能,但是外觀挑戰(zhàn)也更高。本文重點從涂裝材料和涂裝工藝角度介紹了水性B1B2工藝,由于面臨較大的外觀挑戰(zhàn),本文從電泳,中涂,色漆以及罩光清漆等幾個方面淺談對外觀的影響因素[1]。

        2 水性B1B2涂料體系介紹

        2.1 水性B1B2涂料產(chǎn)品參數(shù)介紹

        傳統(tǒng)的水性涂料體系中,水性中涂施工膜厚為25 μm~35 μm,烘烤條件為130 ℃~160 ℃/30 min。相比傳統(tǒng)的水性涂料體系,水性B1B2涂料體系水性功能中涂B1施工膜厚為15 μm~22 μm,B1只需要在23~25 ℃下,50%~70%的濕度下閃干3~5 min后噴涂B2。車身B1漆膜厚度大約降低了10~20 mm。低的B1膜厚使得B1一遍成膜變得更加的容易,同時低的B1施工膜厚使得旋杯有足夠多的霧化能力來改變車身B1濕膜的干濕來調(diào)節(jié)漆膜的流平情況。

        傳統(tǒng)的水性涂料體系與水性B1B2涂料體系產(chǎn)品參數(shù)見表1[2]。

        2.2 噴涂工藝介紹

        水性B1B2涂料的涂裝工藝中取消了中涂烘干、中涂后打磨工段,減少了生產(chǎn)能耗、人員,及設(shè)備投資,車間運行能耗減少了20%~35%。生產(chǎn)工序的縮減,降低了車身的污染機會,水性B1B2和傳統(tǒng)的水性涂料車相比不良點數(shù)減少了20%左右。同時水性B1B2涂料的涂裝工藝取消了中涂的打磨工位,減少了人員投入,節(jié)約人力成本。與水性B1B2涂料體系涂裝工藝對比見圖1。

        表1 傳統(tǒng)水性三涂兩烘涂料體系與水性B1B2涂料體系產(chǎn)品參數(shù)

        水性三涂兩烘工藝示意圖

        水性B1B2工藝示意圖

        2.3 水性B1B2涂料體系的優(yōu)點

        2.3.1 水性B1B2涂料體系的顏色覆蓋能力

        與傳統(tǒng)的水性涂料體系相比,水性B1B2涂料體系中的色漆與中涂之間存在一定的相互作用,這種相互作用有利于色漆中效果顏料的排布,因此水性B1B2涂料體系具有更寬的顏色覆蓋能力[3]。

        2.3.2 水性B1B2涂料體系的性能

        與傳統(tǒng)的水性涂料體系相比,水性B1B2涂料體系中的中涂采用一種新型的聚氨酯-丙烯酸核殼結(jié)構(gòu)樹脂,這種樹脂賦予水性B1B2涂料體系優(yōu)異的抗石擊性能。

        2.4 水性B1B2涂料體系面臨的外觀挑戰(zhàn)

        與傳統(tǒng)的水性涂料體系相比,水性B1B2涂料體系具有低的B1膜厚,低的B1膜厚使得B1對底材以及電泳板的粗糙度具有低的遮蓋能力,最終導致全圖層體系外觀變差??梢圆扇∫韵碌拇胧﹣斫鉀Q這個問題:(1)控制底材的粗糙度,需要控制底材的Ra<1.25 μ,峰數(shù)<100,電泳板cut-off 2.5 Ra≤0.3 μ;(2)采用外觀更好的雙組分清漆(主要使用異氰酸酯類固化劑);(3)在色漆脫水后需要有冷卻裝置,使得車身在噴涂清漆前的溫度小于32 ℃[4-5]。

        3 B1和B2膜厚,溫濕度以及清漆對外觀的影響

        3.1 B1和B2膜厚對整體外觀的影響

        通過對B1和B2膜厚對外觀影響的研究表明,在單色白B1和B2上,隨著B1膜厚的增加和B2膜厚的降低,垂直面的R值提高,水平面的R值稍微降低。在家屬紅色漆B1和B2上,隨著B1膜厚的增加和B2膜厚的降低,垂直面的R值提高,水平面的R值變化規(guī)律性不強。

        3.2 B1和B2噴涂溫濕度對整體外觀的影響

        通過對B1和B2噴涂溫濕度對外觀影響的研究表明,溫度變化對外觀影響不大,濕度變化對外觀影響較大,在不同的溫度下具體影響的幅度不一致,本研究以銀色金屬漆為例。隨著濕度的增加,垂直面的R值增加。

        3.3 清漆膜厚調(diào)整對整體外觀的影響

        通過對罩光清漆膜厚變化對外觀影響的研究表明,膜厚往高限噴涂外觀會有比較大的提高,罩光清漆在不同色漆上面具體提高的幅度不一致,本研究以銀色金屬漆為例。1#膜厚為50 μm,2#膜厚為55 μm,DOI變化不大。做罩光清漆膜厚調(diào)整的時候需要注意不要發(fā)生流掛以及popping等缺陷的產(chǎn)生,特別是在不規(guī)則區(qū)域容易發(fā)生流掛,需要對施工參數(shù)做相應(yīng)的調(diào)整[6]。

        4 總結(jié)

        總體而言,與傳統(tǒng)的水性涂料體系相比,水性B1B2涂料體系具有低單車耗量,低能耗,低人力投入以及高產(chǎn)能的優(yōu)點:

        (1)低單車耗量:由于低的中涂施工膜厚使得總體單車耗量降低15%左右。

        (2)低能耗:與傳統(tǒng)的水性涂料體系中涂需要完成烘烤相比,水性B1B2涂料體系的中涂只需要做脫水處理。整體車間的能耗減少20%~35%。

        (3)低人力投入:與傳統(tǒng)的水性涂料體系相比,水性B1B2涂料的涂裝工藝取消了中涂的打磨工位,減少了人員投入,節(jié)約人力成本。

        (4)高產(chǎn)能:與傳統(tǒng)的水性涂料體系相比,水性B1B2涂料體系取消了中涂的完全烘烤以及中涂的打磨處理,使得整體涂裝線變短,提高了車廠的產(chǎn)能。

        外觀方面B1B2工藝比傳統(tǒng)的三涂兩烘工藝外觀調(diào)整更多,根據(jù)研究結(jié)果,結(jié)論如下:

        (1)控制B1和B2噴涂的溫濕度,可以改善B1和B2的流平,從而改善整體外觀表現(xiàn);

        (2)調(diào)整B1和B2的噴涂膜厚可以對整體外觀有一定的提高,需要關(guān)注顏色穩(wěn)定性,流掛以及UV-Trans的測試結(jié)果;

        (3)調(diào)整清漆的膜厚對整體外觀提高具有比較大的提高,需要關(guān)注不規(guī)則區(qū)域的流掛,同時由于膜厚提高需要關(guān)注popping等施工缺陷。

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