汽车漆初级教材

1、涂料、涂装基本知识（A）涂料、涂装的定义（1）涂料的定义涂料---以液体或粉末形式存在，通过烘烤、固化，附着在物体表面形成薄膜（包含不同涂层）。（2）涂装的目的（a）免受外来物质侵蚀涂膜有助于保护基材免受恶劣环境的侵害，以免被侵蚀。（b）色彩赋予（外观）涂料提供美丽的色彩，具有立体、光滑、富有光泽的外观效果（c）特殊性能有些涂料还具有绝缘、抗菌、防热和环保等特殊功能。（B）涂料组成（1）涂料组分概述一般来说，涂料由树脂、颜料、溶剂、助剂组成，根据适当的施工条件，用稀释剂调整粘度后使用。涂料（a）树脂树脂最初是由松树汁、天然漆、油以及动植物脂肪混合而成，再加上颜料就制成了可以涂刷的涂料了。除了天然树脂，如今，从石油中提取制造的合成树脂得到了广泛运用。树脂是涂料中最为重要的成分，涂料的各种特性取决于它所加入的树脂。ProtectionSunlightWaterHottemperatureSandFallingdustMoisturesbreezeExhaustgasAcidrainFallout树脂颜料溶剂助剂树脂是一种粘性的透明液体，涂覆在基材上烘干后形成涂膜。涂料的性能大都由树脂决定。树脂一般分类如下：（ⅰ）天然树脂主要是从植物中提取。（ⅱ）合成树脂经过化学反应合成，与天然树脂相比，有较高的分子量。●热塑性树脂：加热时变软和熔化●热固性树脂：通过加热发生的化学反应来交联、固化，冷却后不可逆。（例：三聚氰胺树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂等）（b）颜料“颜料”这个术语衍生于像化妆粉、胭脂之类的表面应用材料，与染料不一样，不溶于水和溶剂，而以颗粒状分散在涂料中，粒径从几微米到数十微米。颜料的颗粒形状有很多，如球状、片状、针状等。颜料的主要功能在于提供色彩，有些颜料还能提供较好的涂装施工性和涂膜性能，有时，它们也能加强涂膜质量。根据实际应用颜料分为三种：（ⅰ）着色颜料：是由矿产品和石油化工产品制成的色粉，给涂料带来了色彩，如铝、二氧化钛、酞菁和云母。（ⅱ）体质颜料：是被粉碎的矿物（岩石、粘土）和贝壳粉末，可增加涂膜膜厚及强度，调整粘度或光泽。（ⅲ）功能颜料：能提供像抗蚀性这样的特殊性能（c）溶剂溶剂是一种能容易混合、溶解树脂及颜料的液体。通常，混合在液体涂料中时被称为溶剂。而稀释剂是多种溶剂的混合物，用来稀释涂料以获得适宜的施工条件。稀释剂一般由多种溶剂组成，提供良好溶解力、不同的挥发速率、适宜的施工性等。（例：二甲苯、甲苯、醋酸丁酯）（ⅰ）低沸点溶剂（低于100℃）如：丙酮、甲乙酮（ⅱ）中沸点溶剂（100-150℃）如：甲苯、二甲苯、醋酸丁酯（ⅲ）高沸点溶剂（150℃以上）如：乙二醇丁醚、二丙酮醇、S-100（d）助剂助剂是作为补充化学品，用于调整涂料某些性能。例如：防止涂料储存中变质或提高涂装效果。涂料被粗略分为溶剂型、水性和粉末涂料。任何一种涂料均具有各自的性能，所以必须选择各自适合的助剂。除特殊情况，助剂一般是在生产过程中加入。虽然涂料的主要性质取决于颜料和树指的选择，但在选择助剂时也应经过认真考虑。（例：有机硅类、丙烯酸类）（C）干燥在基材上固化成型的过程叫干燥。干燥方式一般有两种，一类是溶剂挥发型，涂膜固化不需要任何化学反应；另一种是反应型，通过树脂的交联聚合形成涂膜固化。（1）溶剂和稀释剂挥发了，所以它们不是涂膜的组成成分（2）颜料在涂膜干燥后仍然是涂膜的成分（3）在涂料中的液体树脂最终变成坚硬的薄膜烘干过程：涂料→粘度增加→硬度增加→形成涂膜烘干类型：2、汽车涂料概述（A）涂装目的(1)颜色和光泽(2)持久性(3)特殊功能（例：便于维护保养）（B）涂装工艺过程烘干溶剂挥发聚合反应汽车涂装要求提供较好的防腐性能及漂亮的外观。要达到这些要求，防止基材表面受损，一般必须有前处理、电泳、中涂及面漆这四个涂装工艺过程。从电泳到面漆的涂装体系叫做三层涂装体系。此外，一些高档汽车还附加中涂及面漆涂装，称为四或五层涂装体系。涂装工艺过程（1）前处理：脱脂→磷化→水洗（2）电泳涂装：电泳涂装→水洗→烘干（3）底盘及密封胶涂装：底盘涂装→车体密封胶→沥青片粘贴（4）中涂涂装：抗石击涂装→中涂→烘干（5）打磨工序：打磨→去尘和风吹→干燥→屏蔽（6）上层涂装：面漆→清漆→烘干（7）检查工序：缺陷检查→点补（抛光、打磨或喷补）检查有无划痕或颗粒等缺陷。（1）前处理工序目的是在钢板表面形成磷化锌结晶体，提供抗蚀性和增加电泳漆的附着力。（2）电泳工序目的是通过涂层本身及层间附着力的加强提供抗蚀性能。当车体浸没在电泳槽中，带电的涂料粒子沉积在车体表面，由于电泳涂装是在溶液中进行的，因此形成涂膜比较均匀，均一的涂膜加强了各处的抗锈蚀性能。通常，电泳漆是水性的，烘烤温度在150-180℃之间。前处理工艺流程（脱脂和清洗）热水洗1热水洗2脱脂水洗热水洗水温40-50度去除脱脂剂清洗车身钢板（前处理）表调磷化处理用微碱脱脂助剂去除去所有油污及防锈油（清洗和干燥）（成品）水洗去离子水水洗车体水洗三次以祛除残余前处理液洗去残余的离子，有利于接着的电泳涂装电泳涂装为了获得致密的磷酸锌膜，车体首先浸没在磷酸钛的胶状溶液中，如此产生了结晶体。车体接着浸入由磷酸锌、磷酸铁和促进剂组成的处理液中，形成磷化锌膜电泳漆基本原理（1）在溶液中的涂料粒子是处于带电状态；（2）在部品浸入电泳槽后，在部品和电泳槽间施加直流电，使涂料粒子向部品移动；（3）涂料被吸附在物体表面后，它的电荷被中和而凝结沉积；（4）凝结沉积在部品上涂料中的水分通过电解被分离出来，降低涂料中的水分含量。（电泳涂装工艺流程）浸置滴落水洗固化水将多余的涂料洗掉车体被保持大约150-180℃×25-30min烘干（3）底盘及密封胶涂装工序目的是为了提高抗石击性和防锈性能，以及防止漏水、隔音、防震等。（4）中涂涂装工序目的是为了改善底材表面状况，提高抗石击性，确保面漆表面的光滑平整。（底盘及密封胶涂装工序）以下工序的目的是为了提高抗石击性和防锈性能，以及防止漏水、隔音、防震等。抗石击涂料涂装密封胶隔音垫车体完全浸入并施加200-300伏特使涂料沉积到车体上车体被拉起后，让多余的涂料滴落（中涂工艺流程）抗石击涂料涂装烘干中涂涂装车体内部涂装门框黑漆涂装闪蒸烘干抗石击涂料一般被用在引擎盖上，车轮罩、前轴上140℃×30min（保持）用静电机涂装中涂引擎仓、门内侧、行李仓最好选用与面漆同样或相近的颜色涂装（5）打磨工序目的是为了除去诸如过滤渣、氧化层及残片等污垢，从而使表面的光滑平整。通常使用#300至#400防水砂纸。近来，采用干磨作业越来越普遍，但是，水磨作业仍然被广泛采用。（打磨阶段工艺流程）水磨---在打磨时用水喷洒在车体上水洗---打磨下来的粉末及碎片用水冲洗掉气吹---用压缩空气将水份吹干在中涂之后湿碰湿涂装在门框和中轴上大部分溶剂在此阶段挥发，防止出现针孔和气泡干燥---烘干车体以除去残留的水分（6）面漆涂装工序此道工序的目的是获得丰富的色彩、光泽及外观持久性。对单涂层的单色漆，通常采用的涂料体系是醇酸-氨基类；但最近大多数汽车单色漆也已开始采用像金属漆一样的底漆-清漆的丙烯酸体系（2C1BSOLID）。这类涂料具有优异的光泽、硬度和耐候性。热固性涂料通常用于金属底漆-清漆体系中，具有各种优异的性能，如：鲜明的外观、光泽、硬度及耐候性。（上层涂装工艺流程）屏蔽清洁（粘性纱布擦拭）将中涂喷涂时涂黑的门框部分屏蔽用拈布擦掉细小灰尘面漆涂装（预喷）面漆涂装（自动喷涂）闪蒸固化成膜外观检查烘干（局部）预先喷涂那些自动喷涂无法喷到的沟壑、角落等部位。静电喷涂机喷涂车体在空气中晾置７-１０分钟，让溶剂挥发，以避免在烘烤时出现针孔或气泡慢慢升温至大约140℃，然后保温20分钟使涂料干燥硬化。素色漆单层涂装体系膜厚约30-40微米；面漆-清漆涂装体系中面漆大约10-15微米，清漆为30-40微米检查有无划痕或颗粒等缺陷60-80℃红外线灯照射修补区域。（C）涂膜结构基于不同的目的，如防腐、隔音、抗石击及外观等，有多种不同类型的涂料。对于面漆，有2种：单色漆和金属漆。（1）面漆涂膜的一般结构一涂一烘（1C1B）面漆中涂电泳层磷化膜钢板二涂一烘（2C1B）清漆面漆中涂电泳层磷化膜钢板（2）面漆的基本涂装方法（a）一涂一烘大多是单色漆，有聚酯三聚氰胺体系、丙烯酸三聚氰胺体系（b）二涂一烘（面漆-清漆体系）面漆---单色、金属色、珠光色，为丙烯酸三聚氰胺体系清漆---一般为丙烯酸三聚氰胺体系，目前也有丙烯酸环氧酸体系（3）何谓“涂”和“烘”“涂”和“烘”经常在汽车技术杂志用作描述新车的涂膜结构，例如“三涂三烘”是指三次涂装三次烘烤，即每层涂装完，均要经过烘烤后才能进行下工序涂装。素色漆（三涂三烘）---钢底材-电泳-中涂-上涂金属漆（四涂三烘）---钢底材-电泳-中涂-面涂-清漆珠光漆（五涂三烘）---钢底材-电泳-中涂-色漆-珠光漆-清漆（4）素色漆、金属漆、珠光漆间的区别单涂层面漆（单色漆）面漆层中涂电泳磷酸锌处理层Solid(3coat3bake)TopcoatlayerSurfacerlayerEDlayerSteelplateMetallic(4coat3bake)ClearBasecoatlayerSurfacerlayerEDlayerSteelplatePearlmica(5coat3bake)ClearMicabaseColorbaseSurfacerlayerEDlayerSteelplate钢板二涂层面漆（金属漆-清漆）：清漆面漆（BaseCoat）中涂电泳磷酸锌处理层钢板三涂层面漆（珠光漆）：清漆珠光层（MicaBase）面漆层（ColorBase）中涂电泳磷酸锌处理层钢板（D）涂装方法（1）空气喷涂是一种通过压缩空气使涂料雾化并喷涂到基材上的方法。（2）静电喷涂a)空气雾化型它与普通空气喷涂的雾化原理相同，只是在喷嘴的针形电极与底材间施加了一个静电场。静电力和空气压力促使雾化的涂料粒子附着到底材上。这种涂装装置实现了比一般空气喷涂更高的涂料传递率。b)旋转雾化型它通过旋杯产生的离心力使涂料雾化，并将静电力施加在涂料上。这种方法的独特之处是在于同时用两种不同力，一种是在旋杯中产生的高压静电力，另一个是用空气调节雾化涂料形状的力，将涂料喷到基材上而获得很高的涂料传递效率。这种涂装设备有着优异的雾化效果和高效的涂料传递能力。我们称之为“旋杯式”涂装机。c)旋转空气雾化型除了辅助的雾化，其基本机理与旋转雾化型相同，它是为了获得好的铝粉定向而开发的。d)碟式雾化型此类的涂料雾化是单纯通过带有静电力的碟旋转产生的离心力，而没有用空气雾化。（3）无气喷涂这种方法在汽车涂装中不常用。3、前处理概述（A）前处理的重要性（1）防腐蚀（2）增强附着力（3）去除钢材表面污垢（B）有无前处理的区别AdhesionScabScab无前处理有前处理附着力结痂附着力结痂4、电泳涂装概述（A）电泳涂装特性（经济角度）优点：（a）涂装过程全自动（b）涂料传递效率高（c）运用闭合流体系统，涂料损失少（B）电泳涂装特性（操作性）优点：（a）由于是浸涂系统，涂装条件控制简单（b）涂膜膜厚均匀（c）由于涂料的高泳透力，车体内腔具有良好的耐蚀性（d）因为在闭合的流体体系中沉积，避免了涂装缺陷，如涂料堆积、涂料覆盖不充分和流挂等（e）由于是水性涂料，不易引发火灾缺点：（a）基材选择有一定的局限性，须有导电性（b）更换颜色和涂料比较困难（C）电泳涂料组成（1）树脂（主要成膜成分）使其带正电通过电泳作用沉积在基材上（2）交联剂（a）与沉积在基材上的树脂链连接（b）通过增加分子量，提高涂膜质量及物理性能（3）颜料提供抗蚀力，着色力，耐侯性及加强涂膜性能（4）溶剂（a）对水及树脂的溶解力（b）调整涂料在交联固化过程中的流动性进行补充（5）添加剂（a）通过中和酸以加强水对树脂的溶解力（b）为了取得更好的施工性和涂膜性能（6）去离子水是乳胶微粒与溶剂的分散介质（D）电泳漆的主要成分（1）F-1（ⅰ）颜料浆（ⅱ）用以稳定颜料的少量树脂（2）F-2（ⅰ