所谓涂装新工艺主要是 指围绕新材料的应用,对典型涂装工序进行的一系列排列组合及优化。众所周知,涂装的主要工序包括漆前表面处理或准备、涂漆、烘干和后处理。随着相关技术的发展,现在每种主要工序都有多种选择,以不断满足汽车涂装的各种要求。
1、车身涂装工艺
车身涂装历来是 汽车涂装的代表,由于汽车车身结构复杂多变、装饰性要求高,所以其涂装工艺最复杂。经过多年的发展,公认的典型涂装工艺可以很好地满足金属车身的要求,德国已经完全实现环保型涂装材料的应用,VOC排放降到了30 g/㎡以下。
然而,以减少涂装公害、提高涂装效率和降低涂装成本为目的的技术进步从来就没有停止过。上述典型的车身涂装工艺一般使用的是 液态溶剂型或水性涂料,除此之外,国外还有以下几种工艺被应用或即将应用。
1.1粉末喷涂工艺
将粉末涂料用作逆过程工艺中的外表底漆中涂、上述典型工艺中的中涂、抗石击涂层、面漆、罩光等。粉末喷涂突出的优点是 ,无VOC排放、无喷漆废水产生、材料利用率高(98%以上)、喷漆室空调新鲜空气用量低(只相当于液态涂料喷涂室的20%,80%的喷涂室排风循环使用),大幅度降低了运行费用。以前粉末喷涂的换色及回收粉的循环使用是 个难题,现在已经有圆满的解决方案。粉末底色喷涂要经过3道工序完成。回收的过喷粉末与一定比例的新粉混合用于开始一道喷涂车身外表面及车底,第二道喷涂纯净色粉于车身内、外表面,第三道喷涂纯净色粉于外表面。这样颜色更换时不必清理喷涂室,系统完全可以实现回收粉和新粉的平衡,实现多种颜色的喷涂。德国BMW公司自1997年以来,应用粉末喷涂工艺已经累计生产100万辆车,并且已经陆续在德国和美国的工厂进一步普及。最近,性能更好的UV固化粉末清漆应用技术也已经趋于成熟,优良的抗擦伤性能和优越性的流平性,可使清漆厚度从现用的55~60 μm减少到30~35 μm,不但可以克服上一代粉末清漆必须厚涂的问题,而且UV光氧催化净化设备固化工艺效率比加热固化提高了数十倍,预计2007到2008年将被工业化应用。
1.2二次电泳及耐UV电泳工艺
传统的车身电泳工艺主要用于底漆涂层,本身耐UV老化性能较差,必须在底漆上涂中涂层后才能涂面漆。二次电泳工艺最早应用在一般工业领域的高防腐和高耐候的金属结构上,电泳工艺稳定可靠、一次合格率高、材料利用率高、设备投资少(不需空调系统),可节省费用48%,减少了维修频次。烤漆房废气净化设备工艺用于车身涂装,即第二层电泳替代中涂,可减少传统中涂的漆渣和VOC排放。DC公司曾经进行了车身涂装试验,证明可行,但在已有的典型工艺涂装线上无法直接应用,所以没有很快推广。耐UV厚膜电泳涂料开发后,使电泳和中涂合二为一成为可能,此等离子光氧废气处理设备工艺在环保和成本方面具有明显的优越性,可以完全节省中涂生产线的投资及中涂涂装涉及的一切费用,同时提高了涂装的生产效率,可减少涂装生产过程车身占用数量。目前,耐UV电泳工艺在印度尼西亚已经用于经济型轿车的涂装。
1.3一体化及无中涂工艺
C3C1B概念)一体化涂装(Integrated coat)工艺是 采用与面漆同色的功能层(15μm)替代中涂,功能层与面漆底色湿碰湿喷涂,在一条线(面漆线)上完成,生产过程简化,省去了中涂烘干线在此基础上,又有无中涂工艺(Primerless Paint System)得到应用,该工艺与3C1B工艺相比进一步简化,将前述的功能层与面漆底色合一,彻底取消了中涂线,与耐UV电泳工艺比,可以节省电泳漆40%,无中涂工艺涂层厚度较低、材料消耗最少。DC公司Bremen工厂的一条线于2003年1月转换为无中涂工艺,VW,BMW,AUDI,FIAT等公司也已经开始或准备应用此工艺我国有的汽车厂在装饰性要求不高的车身上不用中涂,但却没有对使用的底漆或面漆做任何改进,这是 以牺牲质量为代价的降成本,不能称其为应用了无中涂工艺。
2、钢板和塑料制品一体涂装
车身的外饰件及部分覆盖件往往使用高分子材料或高分子复合材料,由于传统的塑料涂装和金属涂装差异很大,一般不在同条线上进行,这样经常出现同一辆车不同材质零件的面漆出现色差的问题,多种控制色差的方法都不能彻底解决。随着材料技术和涂装技术的进步,现在可以在同一条线上进行涂装,从根本上消除了色差。
欧美一些汽车公司在某些车型上应用高性能塑料,可将塑料件直接装在白车身上,同金属车身一起涂装,可耐200℃的塑料翼子板可在电泳前或中涂前安装到白车身上,进行中涂面漆一体喷涂,我国有的汽车合资企业已经与国外同步应用此技术另有一种技术路线,是 开发可低温(80~90℃)固化的高性能中涂和面漆,不但可以达到上述目的,同时可以取消保险杠涂装线,降低烘干能耗、减少。
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