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专家视点:汽车涂装技术的现状与发展
2006年7月27日 9:16   作者:中国第一汽车集团公司技术中心 吴涛

   减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。本文分别从涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理四大方面简要介绍了国内外汽车涂装技术的发展动态。


   涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理是汽车涂装的四大要素,相互之间相辅相成,促进了涂装工艺和技术的进步与发展。21世纪被称为面向环境的新世纪,环境保护倍受全球关注,并已成为人类最迫切研究的课题。汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中能耗最高且产生三废最多的环节之一。因此,减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。

   新涂装材料的应用

   新涂装材料的应用是涂装技术进步的先导,在不断满足涂层性能要求的前提下,始终以应用可减少公害、降低涂装成本的材料为主要发展目标。

   由生物可降解性活性剂配制的脱脂剂、无磷化液、无亚硝酸盐磷化液、无铬钝化剂、低温脱脂剂(处理温度43℃)、性能与常规相同的低温(35℃)少渣(比常规低10%~30%)磷化液、无铅无锡阴极电泳涂料及低温固化(160℃ 10min)、低加热减量(4%以下)、低VOC挥发量(0.4%~0.8%)型阴极电泳涂料在欧美及日本已经推广应用多年。在北美和欧洲,可替代传统中涂的二次电泳涂料已经开始应用。

   在欧洲,有些汽车公司已经在近几年新建涂装线上全部采用水性涂料,VOC排放量已低于法规要求的35g/m2(德国TA-Luft,1995年)。从20世纪90年代开始,所有新建涂装线底漆全部采用了电泳底漆或粉末涂料,中涂采用水性涂料或高固体分材料,面漆采用水性底色加高固体分清漆。目前,粉末清漆已经开始应用于轿车的车身涂装。继粉末罩光漆工业化应用后,粉末金属底色也已经商业化。在北美,粉末中涂已经工业化应用多年,同时水性面漆底色近几年普及得非常快,高固体分中涂和面漆应用也相当普遍。欧美的紫外光(UV)固化涂料在汽车涂装中的应用技术已经接近成熟。日本也在积极开发和推广水性涂料、高固体分及超高固体分罩光漆。

  随着全球环境的不断恶化,我们必须大幅度提高汽车涂层的耐酸雨性能和抗擦伤性能。近几年来,减小车身内外面电泳底漆膜厚差的高泳透力、低颜料分的电泳涂料、耐酸雨和抗擦伤面漆、多色中涂和采用粘度控制技术涂料等得到普遍应用。我国几大汽车公司在漆前处理材料和电泳漆的应用方面与国际水平相差不大,但由于应用水性中涂和水性面漆必须使用专用设备,因此提高了涂装成本。尽管国外独资及合资企业具备在国内生产水性中涂和水性面漆的能力,但汽车涂装中涂和面漆仍采用传统的中低固体分溶剂型涂料,涂装VOC排放远落后于欧洲。

  涂装工艺及设备

  近十多年来,涂装工艺及设备的进步主要体现在环保型涂装材料的应用,减少废水、废渣的排放,降低成本,优化汽车生产过程等几个方面。由于涂装材料的进步,车身涂层体系的设计也有了命性的进展,几种典型的新涂装体系及新技术已经或即将用于工业生产。我国目前的涂装工艺及设备总体相当于欧美10年前的水平,有些企业在新涂装线上采用了一些当今国际先进水平的新设备。

  1.节水及废料回收技术

  前处理和电泳是汽车涂装耗水量和废水排放量最大的环节。随着膜技术的不断成熟,采用膜分离技术(UF和RO)回收脱脂液,再生清洗水和前处理废水,使得实现真正意义的电泳闭路清洗成为可能。目前,膜分离技术已经开始应用。

  近几年来,随着发达国家环保涂料的工业化应用,一些涂料的循环利用技术(如粉末浆再循环利用技术,粉末底色及清漆回收技术,废漆絮凝干燥器技术,超滤法、冷却法和静电吸附法回收水性漆技术,过喷漆雾的水性漆回收技术等)也得以应用,从而使涂装线的涂料利用率进一步提高,最大限度地减少废漆渣的排放。

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