汽車漆初級教材

1、1、涂料、涂裝基本知識（A）涂料、涂裝的定義（1）涂料的定義涂料-以液體或粉末形式存在，通過烘烤、固化，附著在物體表面形成薄膜（包含不同涂層）。（2）涂裝的目的（a）免受外來物質侵蝕涂膜有助于保護基材免受惡劣環(huán)境的侵害，以免被侵蝕。（b）色彩賦予（外觀）涂料提供美麗的色彩，具有立體、光滑、富有光澤的外觀效果（c）特殊性能有些涂料還具有絕緣、抗菌、防熱和環(huán)保等特殊功能。（B）涂料組成（1） 涂料組分概述一般來說，涂料由樹脂、顏料、溶劑、助劑組成，根據(jù)適當?shù)氖┕l件，用稀釋劑調整粘度后使用。樹 脂 顏 料溶 劑 涂 料助 劑（a） 樹脂樹脂最初是由松樹汁、天然漆、油以及動植物脂肪混合而成，再加上顏

2、料就制成了可以涂刷的涂料了。除了天然樹脂，如今，從石油中提取制造的合成樹脂得到了廣泛運用。樹脂是涂料中最為重要的成分，涂料的各種特性取決于它所加入的樹脂。樹脂是一種粘性的透明液體，涂覆在基材上烘干后形成涂膜。涂料的性能大都由樹脂決定。樹脂一般分類如下：（）天然樹脂主要是從植物中提取。（）合成樹脂經(jīng)過化學反應合成，與天然樹脂相比，有較高的分子量。 熱塑性樹脂：加熱時變軟和熔化 熱固性樹脂：通過加熱發(fā)生的化學反應來交聯(lián)、固化，冷卻后不可逆。 （例：三聚氰胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂等）（b） 顏料“顏料”這個術語衍生于像化妝粉、胭脂之類的表面應用材料，與染料不一樣，不溶于水和溶劑，而以顆粒狀分散在

3、涂料中，粒徑從幾微米到數(shù)十微米。顏料的顆粒形狀有很多，如球狀、片狀、針狀等。顏料的主要功能在于提供色彩，有些顏料還能提供較好的涂裝施工性和涂膜性能，有時，它們也能加強涂膜質量。根據(jù)實際應用顏料分為三種：（）著色顏料：是由礦產(chǎn)品和石油化工產(chǎn)品制成的色粉，給涂料帶來了色彩，如鋁、二氧化鈦、酞菁和云母。（）體質顏料：是被粉碎的礦物（巖石、粘土）和貝殼粉末，可增加涂膜膜厚及強度，調整粘度或光澤。（）功能顏料：能提供像抗蝕性這樣的特殊性能（c） 溶劑溶劑是一種能容易混合、溶解樹脂及顏料的液體。通常，混合在液體涂料中時被稱為溶劑。而稀釋劑是多種溶劑的混合物，用來稀釋涂料以獲得適宜的施工條件。稀釋劑一般由多

4、種溶劑組成，提供良好溶解力、不同的揮發(fā)速率、適宜的施工性等。（例：二甲苯、甲苯、醋酸丁酯）（）低沸點溶劑（低于100） 如：丙酮、甲乙酮（）中沸點溶劑（100 - 150） 如：甲苯、二甲苯、醋酸丁酯（）高沸點溶劑（150 以上） 如：乙二醇丁醚、二丙酮醇、S-100（d） 助劑助劑是作為補充化學品，用于調整涂料某些性能。例如：防止涂料儲存中變質或提高涂裝效果。涂料被粗略分為溶劑型、水性和粉末涂料。任何一種涂料均具有各自的性能，所以必須選擇各自適合的助劑。除特殊情況，助劑一般是在生產(chǎn)過程中加入。雖然涂料的主要性質取決于顏料和樹指的選擇，但在選擇助劑時也應經(jīng)過認真考慮。（例：有機硅類、丙烯酸類）

5、 （C）干燥在基材上固化成型的過程叫干燥。干燥方式一般有兩種，一類是溶劑揮發(fā)型，涂膜固化不需要任何化學反應；另一種是反應型，通過樹脂的交聯(lián)聚合形成涂膜固化。（1）溶劑和稀釋劑揮發(fā)了，所以它們不是涂膜的組成成分（2）顏料在涂膜干燥后仍然是涂膜的成分（3）在涂料中的液體樹脂最終變成堅硬的薄膜烘干過程：涂料 粘度增加 硬度增加 形成涂膜烘干類型：溶劑揮發(fā) 烘干 聚合反應2、汽車涂料概述（A）涂裝目的(1) 顏色和光澤(2) 持久性(3) 特殊功能 （例：便于維護保養(yǎng)）（B）涂裝工藝過程汽車涂裝要求提供較好的防腐性能及漂亮的外觀。要達到這些要求，防止基材表面受損，一般必須有前處理、電泳、中涂及面漆這四

6、個涂裝工藝過程。從電泳到面漆的涂裝體系叫做三層涂裝體系。此外，一些高檔汽車還附加中涂及面漆涂裝，稱為四或五層涂裝體系。涂裝工藝過程（1） 前處理：脫脂 磷化 水洗（2） 電泳涂裝：電泳涂裝 水洗 烘干（3） 底盤及密封膠涂裝：底盤涂裝 車體密封膠 瀝青片粘貼（4） 中涂涂裝：抗石擊涂裝 中涂 烘干（5） 打磨工序：打磨 去塵和風吹 干燥 屏蔽（6） 上層涂裝：面漆 清漆 烘干（7） 檢查工序：缺陷檢查 點補（拋光、打磨或噴補） 檢查有無劃痕或顆粒等缺陷。（1） 前處理工序 目的是在鋼板表面形成磷化鋅結晶體，提供抗蝕性和增加電泳漆的附著力。（2） 電泳工序 目的是通過涂層本身及層間附著力的加強提

7、供抗蝕性能。當車體浸沒在電泳槽中，帶電的涂料粒子沉積在車體表面，由于電泳涂裝是在溶液中進行的，因此形成涂膜比較均勻，均一的涂膜加強了各處的抗銹蝕性能。通常，電泳漆是水性的，烘烤溫度在150-180之間。前處理工藝流程（脫脂和清洗）熱水洗 1 熱水洗2 脫脂 水洗 用微堿脫脂助劑去除去所有油污及防銹油 熱水洗水溫40-50度 去除脫脂劑 清洗車身鋼板（前處理）表 調 磷化處理 車體接著浸入由磷酸鋅、磷酸鐵和促進劑組成的處理液中，形成磷化鋅膜為了獲得致密的磷酸鋅膜，車體首先浸沒在磷酸鈦的膠狀溶液中，如此產(chǎn)生了結晶體。 （清洗和干燥） （成品）水洗 去離子水水洗 車體水洗三次以祛除殘余前處理液 洗去

8、殘余的離子，有利于接著的電泳涂裝電泳涂裝電泳漆基本原理（1） 在溶液中的涂料粒子是處于帶電狀態(tài)；（2） 在部品浸入電泳槽后，在部品和電泳槽間施加直流電，使涂料粒子向部品移動；（3） 涂料被吸附在物體表面后，它的電荷被中和而凝結沉積；（4） 凝結沉積在部品上涂料中的水分通過電解被分離出來，降低涂料中的水分含量。（電泳涂裝工藝流程）浸 置 滴 落 車體完全浸入并施加200-300伏特使涂料沉積到車體上車體被拉起后，讓多余的涂料滴落水 洗 固 化 水將多余的涂料洗掉 車體被保持大約150-18025-30min烘干（3） 底盤及密封膠涂裝工序目的是為了提高抗石擊性和防銹性能，以及防止漏水、隔音、防震

9、等。（4） 中涂涂裝工序 目的是為了改善底材表面狀況，提高抗石擊性，確保面漆表面的光滑平整。（底盤及密封膠涂裝工序）以下工序的目的是為了提高抗石擊性和防銹性能，以及防止漏水、隔音、防震等。 抗石擊涂料涂裝 密封膠 隔音墊 （中涂工藝流程）抗石擊涂料涂裝 烘 干抗石擊涂料一般被用在引擎蓋上，車輪罩、前軸上 14030min（保持）中涂涂裝 車體內(nèi)部涂裝引擎?zhèn)}、門內(nèi)側、行李倉最好選用與面漆同樣或相近的顏色涂裝 用靜電機涂裝中涂 門框黑漆涂裝 閃 蒸 烘 干 在中涂之后濕碰濕涂裝在門框和中軸上大部分溶劑在此階段揮發(fā)，防止出現(xiàn)針孔和氣泡（5）打磨工序目的是為了除去諸如過濾渣、氧化層及殘片等污垢，從而使

10、表面的光滑平整。通常使用#300至#400防水砂紙。近來，采用干磨作業(yè)越來越普遍，但是，水磨作業(yè)仍然被廣泛采用。（打磨階段工藝流程）水磨 - 在打磨時用水噴灑在車體上水洗 - 打磨下來的粉末及碎片用水沖洗掉氣吹 - 用壓縮空氣將水份吹干干燥 - 烘干車體以除去殘留的水分（6）面漆涂裝工序此道工序的目的是獲得豐富的色彩、光澤及外觀持久性。對單涂層的單色漆，通常采用的涂料體系是醇酸-氨基類；但最近大多數(shù)汽車單色漆也已開始采用像金屬漆一樣的底漆-清漆的丙烯酸體系（2C1B SOLID）。這類涂料具有優(yōu)異的光澤、硬度和耐候性。熱固性涂料通常用于金屬底漆-清漆體系中，具有各種優(yōu)異的性能，如：鮮明的外觀、

11、光澤、硬度及耐候性。（上層涂裝工藝流程） 屏 蔽 清 潔（粘性紗布擦拭）用拈布擦掉細小灰塵將中涂噴涂時涂黑的門框部分屏蔽 面漆涂裝（預噴） 面漆涂裝（自動噴涂） 預先噴涂那些自動噴涂無法噴到的溝壑、角落等部位。靜電噴涂機噴涂閃蒸 固化成膜慢慢升溫至大約140，然后保溫20分鐘使涂料干燥硬化。素色漆單層涂裝體系膜厚約30-40微米；面漆-清漆涂裝體系中面漆大約10-15微米，清漆為30-40微米 車體在空氣中晾置-分鐘，讓溶劑揮發(fā)，以避免在烘烤時出現(xiàn)針孔或氣泡 外觀檢查 烘干（局部） 檢查有無劃痕或顆粒等缺陷60-80紅外線燈照射修補區(qū)域。 （C）涂膜結構基于不同的目的，如防腐、隔音、抗石擊及外

12、觀等，有多種不同類型的涂料。 對于面漆，有2種：單色漆和金屬漆。（1）面漆涂膜的一般結構一涂一烘（1C1B） 面漆中涂電泳層磷化膜鋼板 二涂一烘（2C1B）清漆面漆中涂電泳層磷化膜鋼板（2）面漆的基本涂裝方法（a） 一涂一烘大多是單色漆，有聚酯三聚氰胺體系、丙烯酸三聚氰胺體系（b） 二涂一烘（面漆-清漆體系）面漆 - 單色、金屬色、珠光色，為丙烯酸三聚氰胺體系清漆 - 一般為丙烯酸三聚氰胺體系，目前也有丙烯酸環(huán)氧酸體系（3）何謂“涂”和“烘”“涂”和“烘”經(jīng)常在汽車技術雜志用作描述新車的涂膜結構，例如“三涂三烘”是指三次涂裝三次烘烤，即每層涂裝完，均要經(jīng)過烘烤后才能進行下工序涂裝。素色漆（三涂

13、三烘）- 鋼底材-電泳-中涂-上涂金屬漆（四涂三烘）- 鋼底材-電泳-中涂-面涂-清漆珠光漆（五涂三烘）- 鋼底材-電泳-中涂-色漆-珠光漆-清漆（4）素色漆、金屬漆、珠光漆間的區(qū)別單涂層面漆（單色漆） 面漆層 中涂 電泳 磷酸鋅處理層 鋼板二涂層面漆（金屬漆-清漆）： 清漆 面漆（Base Coat） 中涂 電泳 磷酸鋅處理層 鋼板三涂層面漆（珠光漆）： 清漆 珠光層（Mica Base） 面漆層（Color Base） 中涂 電泳 磷酸鋅處理層 鋼板（D）涂裝方法（1）空氣噴涂是一種通過壓縮空氣使涂料霧化并噴涂到基材上的方法。（2）靜電噴涂a) 空氣霧化型它與普通空氣噴涂的霧化原理相同，只

14、是在噴嘴的針形電極與底材間施加了一個靜電場。靜電力和空氣壓力促使霧化的涂料粒子附著到底材上。這種涂裝裝置實現(xiàn)了比一般空氣噴涂更高的涂料傳遞率。b) 旋轉霧化型它通過旋杯產(chǎn)生的離心力使涂料霧化，并將靜電力施加在涂料上。這種方法的獨特之處是在于同時用兩種不同力，一種是在旋杯中產(chǎn)生的高壓靜電力，另一個是用空氣調節(jié)霧化涂料形狀的力，將涂料噴到基材上而獲得很高的涂料傳遞效率。這種涂裝設備有著優(yōu)異的霧化效果和高效的涂料傳遞能力。我們稱之為“旋杯式”涂裝機。c) 旋轉空氣霧化型除了輔助的霧化，其基本機理與旋轉霧化型相同，它是為了獲得好的鋁粉定向而開發(fā)的。d) 碟式霧化型此類的涂料霧化是單純通過帶有靜電力的碟

15、旋轉產(chǎn)生的離心力，而沒有用空氣霧化。（3）無氣噴涂這種方法在汽車涂裝中不常用。3、前處理概述（A）前處理的重要性（1） 防腐蝕（2） 增強附著力（3） 去除鋼材表面污垢（B）有無前處理的區(qū)別 Adhesion Scab Scab無前處理 有前處理附著力結痂附著力結痂4、電泳涂裝概述（A）電泳涂裝特性（經(jīng)濟角度）優(yōu)點：（a） 涂裝過程全自動（b） 涂料傳遞效率高（c） 運用閉合流體系統(tǒng)，涂料損失少（B） 電泳涂裝特性（操作性） 優(yōu)點：（a） 由于是浸涂系統(tǒng)，涂裝條件控制簡單（b） 涂膜膜厚均勻（c） 由于涂料的高泳透力，車體內(nèi)腔具有良好的耐蝕性（d） 因為在閉合的流體體系中沉積，避免了涂裝缺陷，

16、如涂料堆積、涂料覆蓋不充分和流掛等（e） 由于是水性涂料，不易引發(fā)火災缺點：（a） 基材選擇有一定的局限性，須有導電性（b） 更換顏色和涂料比較困難（C）電泳涂料組成（1）樹脂（主要成膜成分）使其帶正電通過電泳作用沉積在基材上（2）交聯(lián)劑（a）與沉積在基材上的樹脂鏈連接（b）通過增加分子量，提高涂膜質量及物理性能（3）顏料提供抗蝕力，著色力，耐侯性及加強涂膜性能（4）溶劑（a）對水及樹脂的溶解力（b）調整涂料在交聯(lián)固化過程中的流動性進行補充（5）添加劑（a）通過中和酸以加強水對樹脂的溶解力（b）為了取得更好的施工性和涂膜性能（6）去離子水是乳膠微粒與溶劑的分散介質（D）電泳漆的主要成分（1）F

17、-1（）顏料漿（）用以穩(wěn)定顏料的少量樹脂（2）F-2（）樹脂溶液（）不含顏料混合F-1和F-2，調整到歸定的顏料與樹脂比例及固體物質的濃度。（E）電泳涂裝機理通過使涂料帶電，帶正電的涂料粒子移向陰極，帶負電的粒子移向陽極，同時，發(fā)生水的電解。涂料粒子和酸離子分別到達陽極和陰極，在陰極產(chǎn)生水，在陽極產(chǎn)生酸。涂料失去電荷，變?yōu)椴蝗苡谒⒊练e在涂裝物上。（F）隔膜法機理在電泳過程中，由于酸被釋放出來聚集在涂料中，酸的濃度增加了，隔膜法就是收集這些酸，將其排出。陽極液槽：純水的添加是由陽極液的電導率所決定的。隔膜（陽離子隔膜）：只有酸離子和各種陰離子可以通過，它的功能是除去各種陽離子。（G）超濾（UF

18、）系統(tǒng)（H）電泳設備(H) 電泳設備純水(F-1)PP(積電板和電極)(循環(huán))(靜置區(qū))F樹脂顏料涂料過濾、循環(huán)及溫度控制系統(tǒng)HEX(排水)電泳槽FFPPPPFPPPPPPPU.F. 封閉淋洗系統(tǒng)例#1噴-#2浸-#3噴 U.F. 儲槽超濾裝置（UF）烘箱工業(yè)水置換槽1) 電泳槽2) UF封閉循環(huán)系統(tǒng)3) 水洗系統(tǒng)4) 烘道水洗系統(tǒng)(I) 電泳漆的電氣設備-+直流電源可控制電壓例) 0-400V / 0-2000A電導率計 純水供應電極積電板沒有半透膜的裸極 陰離子半透膜（陽極膜）(排水)陽極電解液電泳槽 5、中涂及上涂概況（A）汽車外部涂裝體系3 涂層體系(2C/1B)3 涂層體系(3C/2

19、B)清漆 3 涂層體系清漆面漆2涂層體系上涂 （素色漆）面漆彩色底漆上涂中涂電泳漆前處理底材（B）中涂的品質要求（1）外觀對底層良好的遮蓋性、平整光滑性及高固化性能（2）性能良好的抗石擊性、優(yōu)異的附著力（電泳、上涂）、對上涂遮蓋力的補充及耐侯性（C）中涂的組成（1）樹脂聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂及三聚氰胺樹脂（2）顏料著色顏料、體質顏料（3）溶劑芳香族類、酯類、醚類及醇類（4）添加劑表面調整助劑、流變劑等（D）上涂品質要求（1）涂膜外觀平整光滑、光澤、鮮映性（DOI）、豐滿度及豐富的色彩等（2）耐侯性光澤保持力、變色、水斑、紫外線照射開裂、分（脫）層、起泡等（3）附著力重涂性、2 TONES（雙色噴涂

20、）、與下層的附著力（4）涂膜性能耐溶劑性、耐化學性、耐磨性、抗石擊性（E）上涂的組成（單色漆）（1）樹脂聚酯樹脂、醇酸樹脂及三聚氰胺樹脂（2）顏料著色顏料、體質顏料（3）溶劑芳香族類、酯類、醚類、醇類等（4）添加劑表面調整助劑、防沉劑、流變劑等（F）上涂的組成（金屬漆）（1）樹脂丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂（2）顏料著色顏料、片狀顏料（鋁粉、珠光粉）（3）溶劑芳香族類、酯類、醚類、醇類等（4）添加劑表面調整助劑、防沉劑、紫外線吸收劑、流變劑等（G）上涂的組成（清漆）（1）樹脂丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂（NCS：新固化體系）、三聚氰胺樹脂（2）顏料無（3）溶劑芳香族類、酯類、醚類、醇類

21、等（4）添加劑表面調整助劑、紫外線吸收劑、流變劑等（H）金屬漆/珠光漆概述（1）金屬/珠光漆特征要點類型金屬顏料珠光粉彩色云母片狀顏料鋁粉云母包裹顏料的云母粒徑（m）5 255 255 25著色顏料是不是彩色中涂要/不要要要/不要（2） 光學特性金屬漆珠光云母彩色云母光源反射光 云母 云母鋁粉 反射光反射光透射光 透射光TiO2層彩色層（3）顏色顯影建立機理金屬 珠光云母 彩色云母清漆中涂底漆清漆中 涂底漆清漆色漆( Color Base)底漆全反射 多重反射 多重反射 底漆的著色顏料 色漆的著色顏料 底漆的著色顏料（I）涂裝過程中的問題與對策（1）針孔（a） 描述象針一樣陷進去的小洞，或不平

22、的表面。（b） 可能產(chǎn)生的原因（）涂料粘度太高溶劑揮發(fā)太快（）人為操作問題涂膜過厚（）涂裝條件吐出量過大霧化不良槍距太近（）其它可能的原因涂裝室溫過高下層本身存在有小孔閃蒸時間太短在烘烤時升溫過快（c） 對策（）調整涂料降低粘度（1-2秒）用慢干溶劑（）如膜厚過高，則降低膜厚（2）流掛（a）描述由于涂料的流動形成的不平的部分（b）可能產(chǎn)生的原因（）涂料粘度過低有過多的慢干溶劑（）人為操作原因一次噴涂過厚膜厚不均勻（）涂裝條件吐出量過大霧化壓力不夠槍距太近（）其它原因涂裝室溫度低車體外形復雜漆溫過低（c）對策（）涂料優(yōu)化提高涂料粘度（1-2秒）提高溶劑揮發(fā)速度（）如有需要，降低膜厚（3）斑影（發(fā)

23、花）（a）描述濕噴濕造成的鋁粉不規(guī)則定向排列（b）可能產(chǎn)生的原因（）涂料粘度低有過多的慢干溶劑（）人為操作一次噴涂涂膜過厚膜厚不均（）涂裝條件吐出量過大霧化壓力低槍距近（）其它原因噴房溫度低涂料溫度低清漆噴吐量過多閃蒸時間不夠（c）對策（）優(yōu)化涂料（面漆）稀釋率（取決于濕膜固體份）（）優(yōu)化施工條件槍距霧化壓力噴霧形狀（4）失光（a）描述涂膜無光和光線漫射ClearBaseSurfacerColor base SurfacerBase面漆（Base）太濕 面漆（Base）太干（b）可能產(chǎn)生的原因（）涂料過多的慢干溶劑過多的快干溶劑（）人為操作噴涂過厚膜厚（）涂裝條件霧化壓力低霧化壓力高槍距近槍距遠（）其他原因涂裝室溫度低涂裝室溫度高基材表面粗糙閃蒸時間短（c）對策（）優(yōu)化涂料（應用）條件調整稀釋率、槍距和霧化壓力（）調整面漆與清漆間的閃蒸時間（5）砂紙痕（a）描述涂膜上有順著砂痕的條紋砂紙痕的不同表現(xiàn) 砂磨痕 砂磨斑（b）可能產(chǎn)生的原因（）涂料底漆干燥太快（）人為操作噴涂膜厚不充分（）涂裝條件霧化壓力高槍距太遠（）其它原因砂紙粗糙打磨露地（c