楊誠(chéng)

摘 要：汽車車身修補(bǔ)涂裝是目前汽車修理工作的主要組成部分，要想獲得良好的涂裝質(zhì)量和涂裝效果，車身金屬構(gòu)件的防腐處理具有決定性的作用。本文從汽車修補(bǔ)涂裝車身腐蝕帶來的不良后果、車身產(chǎn)生銹蝕的原因分析以及修補(bǔ)涂裝提高防腐能力的措施三個(gè)方面進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：修補(bǔ)涂裝 腐蝕 涂層 底漆 羽狀邊 措施

汽車的車身涂裝分為原廠涂裝和修補(bǔ)涂裝兩種。原廠涂裝是指汽車在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)所進(jìn)行的涂裝。原廠涂裝嚴(yán)格按照生產(chǎn)的工藝完成，其相關(guān)工藝需要經(jīng)過酸洗、磷化處理、底漆層噴涂、中涂層噴涂以及面漆層噴涂等相關(guān)工序，因此金屬基材具有良好的抗腐蝕能力。修補(bǔ)涂裝通常是在車身漆面損傷后，對(duì)涂層進(jìn)行修補(bǔ)的涂裝，在修補(bǔ)涂裝時(shí)，往往因?yàn)樗褂玫耐苛喜町悺⒓夹g(shù)、成本、設(shè)備條件等因素的限制，導(dǎo)致修補(bǔ)涂層的質(zhì)量遠(yuǎn)低于原廠涂裝，導(dǎo)致修補(bǔ)涂裝的金屬基材在防腐控制等方面存在諸多問題。原廠涂裝與修補(bǔ)涂裝的具體差異見表1。本文以車身金屬基材防腐措施入手，深入討論車身修補(bǔ)涂裝中的防腐方法，以及因?yàn)榉栏胧┎蛔阍斐傻幕牟涣己蠊?/p>

1 車身腐蝕后果

車身可以分為承載式車身和非承載式車身，無論哪種類型都是車輛的主要構(gòu)件，是整車的骨架，起到承載、密封形成車內(nèi)空間等作用。當(dāng)車身覆蓋件發(fā)生腐蝕（圖1）后不僅嚴(yán)重影響車身的美觀，還會(huì)因?yàn)榻饘俑采w件的銹蝕穿孔，導(dǎo)致車內(nèi)內(nèi)部的電器設(shè)備發(fā)生故障而損壞。車架構(gòu)件發(fā)生腐蝕（圖2）后會(huì)導(dǎo)致車架因剛度下降而發(fā)生變形，對(duì)車輛的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生不良影響。嚴(yán)重的將會(huì)因?yàn)檐嚰艿牧W(xué)性能全面下降對(duì)車輛安全性產(chǎn)生很大影響。

腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種類型?；瘜W(xué)腐蝕是指金屬與空氣中的氧氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成金屬氧化物的過程，汽車原廠涂裝損傷的過程往往都是伴隨碰撞、刮擦等行為的后果，在車輛具有這些行為時(shí)都會(huì)導(dǎo)致金屬構(gòu)件發(fā)生變形、表面粗糙度下降。表面粗糙度的下降會(huì)進(jìn)一步加劇金屬構(gòu)件的腐蝕。電化學(xué)腐蝕是指金屬或合金接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬被氧化而有電流伴生的腐蝕，叫做電化學(xué)腐蝕。汽車的使用環(huán)境對(duì)汽車涂裝的耐候性有著極高的要求，但是在漆膜損傷后，對(duì)金屬件的保護(hù)作用就減弱甚至失去保護(hù)作用，在雨雪天氣電化學(xué)腐蝕表現(xiàn)得更加明顯，尤其是在冬季雪后，路面上大量使用融雪鹽，對(duì)裸露的金屬腐蝕更加嚴(yán)重。

2 車身腐蝕的原因分析

車身腐蝕的原因從漆面的來源可以分為兩大類：原廠涂裝車身腐蝕和修補(bǔ)涂裝車身腐蝕。原廠涂裝車身腐蝕的主要原因有：1.金屬材料本身問題;2.防銹底漆質(zhì)量問題;3.在防銹底漆施工的前處理環(huán)節(jié)存在問題;4.為了降低成本，減少了相關(guān)工序，如使用鍍鋅板材、空腔注蠟（圖3）等。汽車在修補(bǔ)涂裝后出現(xiàn)金屬件的腐蝕大部分的原因是施工工藝不規(guī)范和所使用的劣質(zhì)涂裝產(chǎn)品所導(dǎo)致。本文將重點(diǎn)討論造成車身在修補(bǔ)涂裝后所導(dǎo)致的構(gòu)件銹蝕的原因。

2.1 基材的前處理

金屬基材在進(jìn)行涂裝前必須要進(jìn)行除銹。構(gòu)件如果不除銹就進(jìn)行噴涂，會(huì)導(dǎo)致生銹部位產(chǎn)生鼓包，不平整等現(xiàn)象，這樣的涂裝效果在裝飾性要求較高的汽車上，顯然是不合格的涂裝。另外，由于噴涂后，涂料不是附著在金屬基材上而是在銹跡上，因此，涂層與金屬間的結(jié)合力下降，經(jīng)過一段時(shí)間后涂層會(huì)從基材上脫落。

基材的前處理環(huán)節(jié)還包含除油、除塵操作。金屬基材上塵點(diǎn)會(huì)影響涂料在基材上的附著力，不僅會(huì)導(dǎo)致涂層起包，脫落會(huì)影響涂裝的效果。油污會(huì)使涂料在金屬基材上的表面張力增加，導(dǎo)致涂膜出現(xiàn)“魚眼”涂裝缺陷。

2.2 缺少防腐底漆施工

嚴(yán)格地執(zhí)行修補(bǔ)涂裝流程是獲得良好涂裝的必要條件。底漆是位于基材中涂漆層中間的涂層，底漆起到基材與中涂漆層之間的粘接作用，使其上的涂層與基材之間牢固覆蓋。同時(shí)，底漆在基材表面形成的涂膜能夠有效的隔絕空氣、水、其他腐蝕物，起到防腐作用。目前，很多維修企業(yè)基于節(jié)約成本、縮短施工時(shí)間的考慮，往往忽略防腐底漆層的施工，給后期使用過程中的涂層及基材的防腐帶來隱患。中涂漆也是底漆的一種類型，中涂漆一般具有很好的隔離性能，能夠防止原子灰塵、防腐層中的不良物質(zhì)滲出至漆面層而污染漆面，同時(shí)，中涂層也能夠阻止面漆層的溶劑向下進(jìn)入底漆層而導(dǎo)致咬起脫落。

2.3 不同車身金屬基材問題

常見的車身材料主要有鋁合金車身和合金鋼車身兩種。這兩種車身材料都可以使用磷化底漆和環(huán)氧樹脂底漆作為防腐漆對(duì)基材進(jìn)行涂覆。但是，由于鋁合金車身相較于碳鋼車身更容易氧化，因此在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行底漆施工可以選擇磷化底漆或者環(huán)氧樹脂底漆，但是基材處理后較長(zhǎng)時(shí)間間隔進(jìn)行底漆施工，因基材的氧化導(dǎo)致基材和底漆間的附著力下降，建議使用磷酸底漆進(jìn)行防腐層的施工。

2.4 羽狀邊處理不合適

羽狀邊（圖4）是在修補(bǔ)區(qū)域的外圍涂層的邊緣上制作出一個(gè)具有足夠?qū)挾惹移交男逼?，使施涂的各涂層平滑過渡，增強(qiáng)涂層之間的附著力。通常對(duì)羽狀邊的寬度要求是不小于30mm，但在實(shí)際的操作中，很多羽狀邊不符合規(guī)范寬度，甚至小于10mm，這樣就使新舊涂膜之間的結(jié)合力下降，在長(zhǎng)期使用的過程中，尤其是在外力作用下，新舊涂膜結(jié)合部位產(chǎn)生裂紋，空氣、水分通過細(xì)小裂紋滲入金屬基材，使金屬件發(fā)生銹蝕。

羽狀邊在制作時(shí)要求邊緣是平滑的，在操作中，加工出棱臺(tái)也會(huì)出現(xiàn)和羽狀邊寬度不足所產(chǎn)生的相同缺陷。

2.5 焊接部位處理不當(dāng)

車身在焊接時(shí)所產(chǎn)生的高溫會(huì)導(dǎo)致鋼材中碳化物析出，相較于其他的加工方式更容易造成電化學(xué)腐蝕，焊接部位處于車身底部經(jīng)常與泥水接觸，會(huì)使金屬材料的抗蝕能力下降。另外，在焊接過程中由于熱變形等因素，在焊接部位始終存在焊接應(yīng)力，進(jìn)一步加速了焊接部位的腐蝕。為了防止焊接部位的腐蝕，通常需要對(duì)焊接部位進(jìn)行涂裝前處理，處理后利用底漆進(jìn)行防腐處理，也可以使用涂膠工藝（圖5）提高其抗腐蝕能力。

2.6 涂料問題

涂膜的性能對(duì)基材的保護(hù)作用起到至關(guān)重要的影響。主要包括：涂膜的韌性、涂膜的抗沖擊強(qiáng)度和涂膜的硬度三方面。

①涂膜的韌性。汽車在使用過程中，金屬構(gòu)件都會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，這就要求涂料具有一定的韌性，在薄板制成的覆蓋件上尤其明顯，在汽車行駛時(shí)，由于振動(dòng)、空氣作用力或其他外力作用會(huì)導(dǎo)致薄板件會(huì)產(chǎn)生一定的變形，如果涂料的韌性較差，在外力作用下會(huì)使涂層產(chǎn)生細(xì)小裂紋，周而復(fù)始，裂紋逐漸擴(kuò)展，金屬基材易發(fā)生腐蝕。

②涂膜的抗沖擊強(qiáng)度。汽車在行駛中很容易受到堅(jiān)硬物體的沖擊，如道路上的石子。漆面必須具有一定的抗沖擊強(qiáng)度以抵檔沖擊能量，防止漆面出現(xiàn)裂紋、漆面剝落。

③涂膜的硬度。涂膜的硬度表征了涂膜具有的堅(jiān)硬性。涂膜的硬度越高其漆面的抗劃傷能力就越強(qiáng)，因此對(duì)車身基材的保護(hù)能力也就越強(qiáng)。

汽車修補(bǔ)涂裝與原廠涂裝在工藝上的最大區(qū)別是，在修補(bǔ)涂裝中為了使底材表面達(dá)到平整、順滑的目的而在基材上施涂原子灰。原子灰有多種不同類型，普通原子灰適用于舊漆層和普通鋼板，若將普通原子灰施涂在鍍鋅鋼板、鋁板、經(jīng)磷化處理等基材上時(shí)會(huì)導(dǎo)致，層間附著力下降而產(chǎn)生裂紋。因此，在選用原子灰時(shí)必須考慮其與中涂漆、底漆之間的配套性，否則將會(huì)引起咬底、脫落、開裂等缺陷進(jìn)而影響其防腐性能。

2.7 涂裝缺陷——咬底

汽車在涂裝中的缺陷有很多種類型，其中對(duì)材料防腐影響最大的就是咬底（圖6）。咬底是指涂裝上層涂料時(shí)，其涂料中的溶劑把下層涂膜軟化、溶脹，導(dǎo)致底層漆膜的附著力變差，導(dǎo)致底層涂膜起皺、揭底甚至剝離的現(xiàn)象。造成咬底現(xiàn)象的原因很多，例如：底漆未完全干燥就涂面漆，面漆中的溶劑極易將底漆溶解軟化，引起咬底。刷涂面漆時(shí)操作不迅速，反復(fù)刷涂次數(shù)過多則產(chǎn)生咬底現(xiàn)象。面漆過厚，干燥的時(shí)間過長(zhǎng)，也有可能會(huì)出現(xiàn)“咬底”現(xiàn)象。面層涂料一次涂裝過厚，大量強(qiáng)溶劑滯留漆膜中，無法揮發(fā)，延長(zhǎng)干燥時(shí)間。不同性質(zhì)的油漆疊加使用，一般都會(huì)出現(xiàn)咬底的問題。比如，原來使用的是普通的醇酸清漆，現(xiàn)在刷硝基漆或者聚酯漆，則一定會(huì)出現(xiàn)咬底。

2.8 涂層開裂

涂層產(chǎn)生裂紋、開裂（圖7）是指在涂層表面上出現(xiàn)不同方向、不同長(zhǎng)度以及不同寬度的裂縫。涂層出現(xiàn)開裂的主要原因包括：①環(huán)境氣候原因，如涂層經(jīng)歷冷熱、潮濕和干燥氣候的交替變化。②涂料的主要組成包括：油料、樹脂、顏料、稀釋劑等，在長(zhǎng)時(shí)間存放后由于不同物質(zhì)具有不同的密度而導(dǎo)致涂料分層，在噴涂前未充分?jǐn)嚢鑼?huì)導(dǎo)致涂層出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。③在噴涂時(shí)面漆層噴涂過厚。過厚的涂層在干燥成膜時(shí)會(huì)使涂層產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力致使涂層開裂。④涂層間不配套不適當(dāng)，如面漆層的硬度高于底漆層。

2.9 噴涂施工問題

論文的前部分已經(jīng)涉及了一些在修補(bǔ)涂裝作業(yè)時(shí)施工工藝所導(dǎo)致基材腐蝕的分析，這里就噴涂過程的施工所引起的腐蝕進(jìn)行分析。

①漆膜過厚。漆膜過厚產(chǎn)生的原因包括噴涂時(shí)噴漆流量過大、噴霧扇形過于窄小以及噴涂壓力不合適。

②在噴涂底漆或者面漆時(shí)，噴霧扇形選擇不當(dāng)，噴涂壓力過高，噴涂距離過大形成干噴，干噴會(huì)導(dǎo)致涂層粘接不牢而剝落，涂層因失去保護(hù)作用而腐蝕基材。

③通常情況下噴漆房的進(jìn)氣量應(yīng)略大于排氣量，當(dāng)噴漆房的排氣量大于進(jìn)氣量時(shí)，涂膜會(huì)產(chǎn)生流掛、不均勻、裂紋等缺陷。

④烤漆房必須針對(duì)修補(bǔ)涂裝時(shí)所使用的不同涂料及所添加的輔料，設(shè)置在合適的工作溫度。設(shè)定的溫度不合適會(huì)導(dǎo)致涂膜出現(xiàn)裂紋及脫落等現(xiàn)象。

3 修補(bǔ)涂裝車身防腐措施

從上面的分析可以得出，車身金屬構(gòu)件腐蝕的主要原因是金屬基材與空氣、水、其他的腐蝕介質(zhì)相互接觸導(dǎo)致的。因此，要解決防腐問題最簡(jiǎn)單的途徑就是將基材與外界環(huán)境相隔絕。要獲得良好的涂裝效果和質(zhì)量，做好車身構(gòu)件的防腐是基礎(chǔ)。提高車身防腐的主要措施包括以下幾點(diǎn)：

（一）在鈑金工作中以及防銹底漆施工前，盡可能的提高構(gòu)件基材的表面粗糙度。

（二）在施工中嚴(yán)格按照工藝流程完成噴涂工作。

（三）在底漆施工前對(duì)金屬構(gòu)件進(jìn)行徹底的除銹、除油、除塵。

（四）制作合格的羽狀邊。

（五）選擇合適且與基材相配套的各層間涂料。

項(xiàng)目資助：2018jxtd007滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車涂裝技術(shù)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

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