浅谈汽车外饰塑料件涂料施工工艺和性能标准

浅谈汽车外饰塑料件涂料施工工艺和性能标准1涂料介绍汽车外饰塑料件涂料按涂层结构分为底漆、基色漆和清漆。1.1底漆主要性能要求：附着力、抗水性、抗化学品性、耐冷热冲击性、耐热水冲击性、耐汽油性。底漆分为单组分和双组分2种。⑴单组分底漆优点：快干、可打磨、对底材附着力好。缺点：对面漆有选择，柔韧性较差、耐水性一般。用途：用于一般要求的场合。⑵双组分底漆优点：与面漆附着力好、柔韧性好。缺点：需低温烘烤后才能打磨。用途：用于一般要求的场合。1.2基色漆基色漆是与罩光面漆进行湿碰湿配套涂装的底漆，能满足湿碰湿施工要求。基色漆分为基色闪光漆和基色实色漆。⑴基色闪光漆：是由树脂、铝粉（或/和）珠光粉颜料、溶剂、助剂等组成的，有金属、珠光效果，有较快的表干速率及抗溶剂性，能满足湿碰湿施工的要求。⑵基色实色漆：是由树脂、有机和无机颜料、溶剂、助剂等组成的，有较快的表干速率及抗溶剂性，能满足湿碰湿施工的要求。1.3清漆清漆是用于基色漆罩光的透明涂层，为双组分。一般是2K聚氨酯漆，一组分是由羟基丙烯酸树脂、助剂和溶剂组成，另一组分为异氰酸酯固化剂；两组分按比例在使用前混合。该漆涂装于基色漆上，有很高的光泽、丰满度及优异的综合性能。2施工工艺塑料件涂装是用化学和机械方法除去塑料件表面的脱模剂、异物和污物，去除表面界膜阻力后在其表面涂覆涂料，经干燥成膜使汽车外饰塑料件与车身颜色及光泽一致并提供耐候性的工艺。2.1涂层的结构及膜厚要求涂层的结构及膜厚要求见表1。2.2工艺介绍2.2.1典型的涂装工艺⑴三喷两烘（3C2B）工艺（应用于溶剂型涂料）工件上件、前处理、预脱脂、脱脂、一次水洗、二次水洗、新鲜DI水洗、吹水、水分烘干、强冷、自然冷却、火焰处理、上遮蔽、手工除静电/检查、自动除静电、喷底漆、底漆流平、底漆烘干、强冷、自然冷却、底漆检查打磨、除静电、喷底色漆（BC）、面漆流平、喷罩光漆（CC）、流平、面漆烘干、强冷、自然冷却、成品检查下件、不合格品返修。⑵三喷一烘（3C1B）工艺（应用于溶剂型涂料和水性涂料）工件上件、前处理、预脱脂、脱脂、一次水洗、二次水洗、新鲜DI水洗、吹水、水分烘干、强冷、自然冷却、火焰处理、上遮蔽、手工除静电/检查、自动除静电、喷底漆、底漆流平、喷底色漆（BC）、面漆流平、喷罩光漆（CC）、流平、面漆烘干、强冷、自然冷却、成品检查下件、不合格品返修。⑶工序作用①脱脂：脱脂的主要目的是除去塑料件表面的油污、脱模剂等，主要依靠脱脂剂的浸润、分散及乳化作用达到除去油污的效果，去除界面阻力，提高附着力。一般采用环形压力喷洗。②水洗及表面活化：脱脂后一般要经过4道水洗，主要目的是洗净工件表面残留的脱脂液、颗粒杂质和有害离子，并活化表面。一般前2道水洗为工业水喷洗，后2道为纯水洗。③吹水：吹水工序是在前处理后，通过风嘴用压缩空气吹净工件表面和边角夹缝中的水珠。④水分烘干及强冷：吹水后经过一段时间的沥水，工件进入水分烘干室烘干。考虑到塑料件的耐热性能，烘干温度一般控制在60~70℃，烘干时间为15~20min。⑤火焰处理：火焰处理技术即使用高温火焰对塑料件板材进行高温加热处理，消除表面层的油污和脱模剂，选择性地除去低分子物及表面各种非晶成分，使表面粗燥化，具有多孔性，从而提高涂膜的附着力。可用煤气或乙炔气和氧气的氧化焰，其中煤气氧化焰的处理温度一般为1000~2800℃。为了避免工件被烤变形，应使火焰烘烤时间限定在最小限度（约10s以下），烘烤后立即冷却。⑥底漆、面漆喷涂：●底漆喷涂底漆喷涂方式有手工喷涂和自动喷涂2种。●底漆晾干底漆喷涂后，湿漆膜中含有大量有机溶剂，若直接进入烘干室中烘烤，就会因溶剂挥发过快而使涂膜表面出现针孔、气泡等缺陷。在晾干过程中，伴随着溶剂的挥发，油漆得以充分流平、展开，晾干时间、风速对流平效果影响较大，易产生流平不良、橘皮等漆膜缺陷。●底漆烘干目前使用的底漆有2种：快干型和普通型。快干型可自干，而普通型施工后其自身不能自然快速固化，需要采取加热固化方法，目的是缩短涂料烘干时间和提高涂层性能，同时要考虑到塑料件自身耐热性能及易变形的特点，烘干温度不宜过高，一般控制在80℃左右，工艺时间一般为20~30min。●底漆打磨底漆表面或多或少存在油漆缺陷，为了给下道工序提供良好的油漆涂层表面，有必要对底漆件的表面进行打磨处理。●面漆喷涂面漆采用湿喷湿工艺,先喷底色漆再喷清漆，底色漆采用单组分油漆,色漆喷涂厚度因油漆品种不同而不同，金属色漆一般为12~18μm，素色漆一般为25~35μm。●面漆晾干和烘干面漆晾干工艺要求同底漆晾干一样，烘干工艺参数：工艺温度控制在（80±5）℃，工艺时间控制在25~35min。●修饰交检部分面漆表面存在一些缺陷，需通过打磨抛光消除缺陷。不合格件若缺陷较小，可通过点修补消除，若缺陷较大且难处理，必须送到底漆打磨上大线返修。2.2.2水性涂装工艺及要求⑴水性涂装系指底漆、基色漆为水性漆、清漆仍为溶剂型漆，工艺要求见表2。⑵水性涂料施工要求喷漆室温湿度见表3。3.4耐水性耐水性能检测条件为40℃、240h，检测结果要求漆膜外观不能有明显的起泡、变色等，耐水后附着力要求小于1级、常温弯曲要求同前。图3为加速耐水后的结果（80℃、4h，放置1h后划格检测附着力）。3.8耐候性耐候性分为加速耐候试验和天然曝晒试验，除要求外观、色差、光泽保持率外，还要求附着力小于1级。4综述为适应节能环保的发展需要，在保证涂层性能的基础上，汽车制造业势必开发采用低能耗、低VOC的环保型汽车外饰塑料件涂料及涂装工艺。如开发用于机器人喷漆室的具备除溶剂功能的新型循环供风设备，该设备在冬季生产时喷漆室采用循环供风，可节省大量的能源，此类设备在奇瑞东阳幼狮的塑料件涂装线上已有应用。减少底漆烘干工序的3C1B涂装工艺及水性漆、高固体分漆等环保型涂料的应用都已成为汽车塑料件涂装发展趋势。