1、武汉理工大学P34-1 汽 车 车 身 焊 装与涂装 工 艺 Auto Body Welding and Coating Processes 宋 燕 利 Tel： 15527510094 E-mail： 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学预备知识 第一部分 车身焊装工艺 第二部分 车身涂装工艺 第一节 车身涂装概述 第二节 车身涂料 第三节 车身涂装工艺 * 第四节 涂装工艺设计及设备 第五节 车身涂装技术的发展趋势 主要内容 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学第二部分 车身涂装工艺 第一节 车身涂装概述 1. 汽车涂装的概念及功能 2. 汽车涂装工艺的特点 3. 涂漆方法简介 4. 汽
2、车涂装技术发展历史与概况 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学汽车涂装 是指将 涂料 涂布到清洁的（经过表面处理的）汽车表面上，经 干燥成膜 的工艺。 1. 汽车涂装的概念及功能 汽车和摩托车外表面 90%以上 需要进行涂装处理。 涂层外观、鲜映性、光泽、颜色是对汽车质量的直接评价 涂装是提高汽车耐蚀性、延长使用寿命的主要措施之一 车身涂装已成为汽车制造最主要工艺过程之一。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学汽车涂装的功能 标志作用： 在汽车上涂装不同的颜色和图案区别不同用途的汽车，如救护车、消防车、军车。 装饰作用： 装饰产品表面，美化产品和生活环境，提高使用效果和商品价值。 保护作用 ：
3、 耐候、耐紫外线、耐蚀、耐擦伤、抗石击，保护汽车免受损坏，延长使用寿命。 特殊功能： 某些涂装材料具有防震、隔热、消声等特殊作用。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 生产节拍快 ，要求高效自动化的涂装设备，能适应高速流水线生产方式，如自动喷漆、大槽浸漆、快速烘干等。 涂装质量要求高 ，采用多层涂装体系，具有极好的耐候耐蚀性，极高的装饰性，优良的机械性能，良好的经济性。 涂装工艺复杂 ，多达几十甚至上百道工序，需要高素质的技术人员和先进的管理体系。 2. 汽车涂装工艺的特点 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学涂装效果除
4、与涂料质量有关外，与涂漆方式正确与否也有很大关系。汽车车身制造中常用的涂漆方法有下面几种： 1）刷涂 刷 涂 是一种使用 毛刷手工涂漆 的方法。除一些 快干 和 分散性 不好的涂料外，几乎所有的涂料都可以使用刷涂。刷涂所需设备简单 ， 投资少 ， 施工方便 ， 操作简单，灵活性大 ，生产率低，施工质量很大程度上取决于施工技巧。 3. 涂漆方法简介 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学2）浸涂 浸涂是将被涂零部件浸入盛有涂料的槽中，经过一定时间后再取出，经过 滴漆、流平、干燥 即可。 采用浸涂法时，涂膜厚度主要取决于涂料的粘度，与浸涂时间关系不大。槽内应设有搅拌器，以防止涂料发生沉淀。 浸漆是一
5、种最简单、生产效率较高的生产方式，较易实现自动化。但其 对部分涂料不适用 ，浸涂所形成的漆膜易产生 上薄下厚、流挂 等现象。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学3）喷涂 一般指 压缩空气喷涂 。它利用 压缩空气 在喷枪喷嘴处产生的负压将 漆流 带出并分散为 雾滴状 ，涂覆在物面上。 优点是 工效高 、 施工方便 。适应几乎任何条件下不同形状尺寸的物体及多种油漆材料。涂膜 光滑平整、厚薄均匀 。 缺点是油漆 有效利用率低 ，易引起火灾和苯中毒。 另外还有 高压无气喷涂， 涂膜附着力较好，但均匀性较差。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学4）静电喷涂 静电喷涂 是一种涂饰新工艺，它借助于 高压
6、电场 的作用，使喷枪喷出的 喷雾带电 ，通过 静电引力 而沉积在带 异电 的工件表面上而完成喷漆过程。 静电喷涂有以下特点： 生产效率高 ，可实现 自动化 。 涂雾飞散损失少 ， 涂料利用率高 涂膜均匀 ， 附着力好 ， 涂膜质量好 。 大大减轻 劳动强度 ，且漆雾飞散少，改善了 劳动条件 。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学5） 粉末涂饰 粉末涂饰 是成膜物质以 固体粉末 的形式涂覆的，其一次涂覆的涂层厚度可从几十微米到一百微米以上，可代替 溶剂型 涂料的几道涂层，从而简化 施工工艺 ，显著减轻 劳动强度 和提高生产效率 。但工件必须经过 高温烘烤，调
7、色 不如溶剂型涂料方便，并要有一套相应的 涂饰设备 。 粉末涂装由于涂膜性能及工艺性差，汽车上应用不普及。但在国外，作为 防腐涂层 和 车身中涂层 已有多条生产线。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学6）电泳涂漆 电泳涂漆是上世纪 60年度发展起来的， 是一种特殊的涂膜形成方法，仅适于电泳专用的水性涂料。 最早采用的是 阳极电泳法 。因为工件是阳极，在电泳涂漆过程中发生电偶腐蚀，工件表面上的磷化膜也部分溶解，因此降低了涂膜耐腐蚀性 。后来又研发了 阴极电泳涂漆 （工件作为阴极）。 阴极电泳涂底漆工艺已成为最成熟的汽车车身、车轮和车架等涂底漆技术之一，至今尚无更先进的替代方法。 武汉理工大学武
8、汉理工大学武汉理工大学 汽车涂装经历了 100多年的发展历程，其作业方式、作业内容发生极大的变革。 4. 汽车涂装技术发展历史与概况 作业方式 作坊式简 单刷涂 简单喷涂 大量流水线 涂装 作业内容 工件表面刷一层漆 工件表面先刷防 锈漆再喷面漆 漆前处理、电泳、 中涂、面漆 1）发达国家汽车涂装技术发展历程 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学 世界各国对车身涂装工艺的要求各有特点 。如西欧注重质量和环保，在涂装工艺、设备上投资大；日本则更重视经济。 不同品牌和价位的汽车耐蚀性不同 。有的车身全用镀锌钢板，有的仅在无法涂装和难涂装的部位、在汽车运行中受地面冲击的部位用。 车身涂装质量要求和环
9、保要求日益提高 。 （ VOC：挥发性有机化合物） 生产年度 所 要 求 的 耐 腐 蚀 性 外板无腐蚀 外板无穿孔 结构件无损坏腐蚀 78 80年 1年或 40000km以上 3年或 120000km以上 6年或 240000km以上 81 84年 1.5年或 60000km以上 5年或 200000km以上 1985年 5年 10年 20年或 300000km 加拿大汽车涂装防腐基准 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学各 国 汽 车 涂 装 排 放 VOC 界 限 值 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学从 1953年一汽建厂至今，我国涂装发展历史可分为三个阶段： 1953-1979：依
10、托原苏联技术，装备一汽“解放”牌 载重汽车车身及零部件涂装生产线 ，后建设了跃进、重汽和二汽。 1980-1989：一汽、二期和济汽从英国 Haden Drysys公司引进驾驶室涂装技术（浸式磷化处理、阴极电泳等），建成多条车身涂装线 。 1990-今：从合资企业引起全套轿车车身涂装技术（涂层标准、涂装工艺），承建了几十条 现代化轿车车身涂装线 。 2）我国汽车涂装技术发展历程 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学与欧、美、日等发达国家和地区相比，我国涂装差距明显： 基于国家严格的 环保法规尚未健全 ，涂装公害防治差距甚远，如 VOC（挥发性有机化合物） 排放标准不严格。 涂层质量 有差距，尤
11、其是国产载重汽车和各类客车。 汽车 涂装技术开发能力 差。 涂装管理体系 不完善，科技人员和管理人员亟需充实。 3）我国汽车涂装技术与国外的差距 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学第二部分 车身涂装工艺 第二节 车身涂料 1. 车身涂料概况 2. 车身用底漆 3. 车身用中间层涂料 4. 汽车车身用面漆 5. 车身涂料的发展趋势 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学1. 车身涂料概况 汽车涂料 由于其 产量大 （ 占涂料总产量 20%以上 ） 、 品种多（ 满足轿车 、 客车 、 货车 、 工程车等各种车型需求 ） 、 要求高（ 涂膜具备很强的保护作用和装饰作用 ） ， 以及独特的 施工性能
12、 （ 适应高速流水线生产方式 ） 等而成为一种专用涂料 。 汽车车身涂料 又是汽车涂料中 用量最大 、 要求最高 的分组 。 早期涂料由 植物油 和 天然漆 制成 ， 因此又被称为 “ 油漆 ” 。 现代涂料则广泛利用各种 合成树脂 、 颜料 及 溶剂 制成 。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学1）车身涂料的特点 极好的 耐候性 和 耐腐蚀性 。使用寿命接近车身寿命，各种气候条件下，保光保色性好，涂膜不开裂、不起泡、不脱落。 极 好的 施工性能 和 配套性 。能适应汽车的高速流水生产方式，干燥迅速，涂层间结合力优良，无渗色、开裂等。 极 高的 装饰性 。要求涂层色泽鲜丽且经久不变，外观丰满
13、，鲜映性好。 优良的 机械性能 。要求涂膜坚韧耐磨，能适应汽车行驶中的震动、冲击等。 良好的 经济性 。 能耐汽油、柴油、机油和公路用沥青等的作用。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学2） 涂料的组成 主要成膜物质 是构成涂料的基础 ， 称为 基料 和 漆基 。 分油性和树脂两类 。 可单独成膜 。 次要成膜物质 是构成涂膜的 组成部分 ， 提高涂膜性能 ， 但不能单独成膜 。 例如 ， 颜料是次要成膜物质 。 辅助成膜物质 。 对涂料变成涂膜的过程或对涂膜性能起一些辅助作用 ， 包括 稀料 和 辅助材料 两类 。 以上组分按组成涂料的 作用 分为 粘结剂 （ 包括主要成膜物质和溶剂 ） 和
14、 其他材料 （ 颜料 、 辅助材料 、 溶剂 ） 。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学3） 汽车车身涂层的分组 根据汽车零部件 使用条件 和对 涂层质量 要求不同， 涂层 分 10组，每组又分若干等级。 涂层代号 分组名称 级别 油漆涂层名称 用途举例 TQ1 车身组 甲 优质装饰保护性涂层 货车驾驶室及覆盖件 乙 一般装饰保护性涂层 TQ2 轿车车身组 甲 高级装饰性涂层 高级轿车车身及覆盖件 乙 优质装饰保护性涂层 中级轿车车身及覆盖件 TQ3 车箱组 甲 防腐、装饰性涂层 金属车箱 乙 防腐、装饰性涂层 木质车箱 TQ10 车内装饰组 客车、货车内饰件 武汉理工大学武汉理工大学武汉理
15、工大学2. 车身用底漆 底漆 是 直接涂布 在经 表面处理 的车身上的第一道漆 ,是整个 涂层的基础， 对车身 防锈蚀 和整个涂层 经久耐用 起主要作用。 底漆必须具备的 特性 ： 附着力强 ，除在车身表面上附着牢固外，与面漆粘附牢固。 良好的 防锈能力 、 耐腐蚀 和 耐水性 。 较高的 机械强度 和适当的 弹性 。 与中间涂层或面漆层有良好的 耐溶剂性 。 良好的 施工性 。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学3. 车身用中间层涂料 中间层涂料 是指介于 底漆层 与 面漆层 之间的涂层所用涂料。 主要功能是改善被涂工件表面和底涂层的 平整度 ，提高整个涂层的 装饰性 。 对于平整度较好，
16、装饰性要求不太高的 载重汽车 的车身和 中级客车、轿车 ，在大量流水生产中，常 不采用中间涂层 ，以简化工艺。 对于装饰性要求高的 客车 、 轿车 ，有时采用几种中间层涂料。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学中间层涂料应具有以下特性： 应与 底漆 、 面漆层 配套良好，涂层的 结合力强 ，硬度配套适中，不被面漆的溶剂咬起。 应具有 填平性 ，能消除被涂表面的划纹等微小 缺陷 。 打磨 性好 。打磨时不沾砂纸，在湿打磨后，能得到平整光滑表面，并能高温烘干。 耐 潮湿性好 ，不应引起 涂层起泡 。为保证涂层间的结合力和配套性，中间层涂料所选漆基与底漆和面漆所用漆基相仿。 武汉理工大学武汉理工大
17、学武汉理工大学4. 车身用面漆 汽车面漆 是汽车多层涂层中 最后涂层 用的涂料，它直接影响汽车的 装饰性 、 耐候性 、 耐潮湿性 和 抗污性 。轿车和高级客车对面漆质量要求非常高。 外观装饰性 。涂膜外观应光滑平整、花纹清晰。 硬度 和 抗崩裂性 。面漆涂膜应坚硬耐磨，不易产生划痕。 耐候性 。避免面漆层因温度变化开裂。 耐 潮湿性 和 防腐蚀性 。潮湿环境不应泡、不变色或不失光。 耐药性 。与机油、汽油、沥青等接触擦洗后不变色、失光。 施工 性能 。 武汉理工大学武汉理工大学武汉理工大学5. 车身涂料的发展趋势 新型涂料有水性涂料、粉末涂料、溶剂置换型涂料、非水分散体涂料等，其中以 水性涂料和粉末涂料 最具发展前途。 1）水性涂料 以 水 作为 溶剂 的涂料，又称水稀释性涂料。水溶性涂料可以用浸 、 喷 、 淋 等方法施工。电泳涂漆也包括在这类涂料中。 2）粉末涂料 粉末涂料是一种 无溶剂涂料 ，可代替油漆，是 防止公害 的有效措施之一。世界各国都认为粉末涂饰工艺是涂饰工艺的一次“革命”。 武汉理工大学武汉理工大学
