中大型客車車身涂裝工藝的探討

1、汽車工藝與材料AUTOMOBIL ETECHNOLO G Y&MATERIAL中大型客車車身涂裝工藝的探討王錫春第一汽車集團公司工藝研究所(130011隨著我國國民經(jīng)濟的高速增長, 城市公交和長途公路運輸?shù)玫礁咚侔l(fā)展, 對出租車、小公共汽車、豪華的旅游大客車等的需求日益增多。我國汽車工業(yè)過去幾乎單一的以卡車生產(chǎn)為主, 而在近10多年中已轉(zhuǎn)向客車(含轎車 為主的生產(chǎn)?？蛙嚢l(fā)展速度很快,1991年為17. 6萬輛,1995年38. 2萬輛(占汽車總產(chǎn)量的26%左右 , 盡管1998年汽車總產(chǎn)量增幅不大, 可是大客車增幅高達30. 4%, 載貨車占總產(chǎn)量的比重明顯下降, 客車和轎車所占比重則

2、同時上升, 比重分別為39. 8%、28. 6%和31. 6%。結(jié)合我國國情, 轎車暫未進入家庭之際, 出租車的里程價又較貴的情況下, , , , 引進了近10, 使其工藝水漆前處理和涂底漆工藝卻無質(zhì)的變化, 設(shè)備仍很簡陋, 很難保證漆前被涂漆面的清潔和磷化膜完整均一。用漆多數(shù)仍為紅灰底漆, 或低檔的所謂環(huán)氧酯底漆, 內(nèi)腔和縫隙間無防銹涂層。有些廠愿買昂貴的進口面漆, 而不愿采用稍貴一點的優(yōu)質(zhì)的環(huán)氧樹脂底漆和在漆前處理上下功夫, 致使車身的使用壽命遠遠低于國外車身保用十年以上的標(biāo)準(zhǔn)。b. 白車身的外表平整度差, 靠涂刮膩子來整容, 造成勞民傷財。由于產(chǎn)量小、差, , , 靠膩, 涂層質(zhì)、焊裝,

3、 廂式車和中、小客車車身已。就是大客車車身用膩子量也極少, 如安徽安凱汽車股份有限公司生產(chǎn)的從德國引進的12m 長的大型豪華客車, 原子灰膩子用量僅為3k g /臺?？墒菄鴥?nèi)絕大多數(shù)中大型客車的膩子用量要5070k g /臺, 刮膩子費用占到涂裝成本的50%左右。不僅手工勞動量大, 影響生產(chǎn)效率, 而且還增加了車身的重量, 造成涂層早期開裂、脫落、起泡。 c. 涂層的外觀裝飾性有待進一步提高。國產(chǎn)中大型客車涂裝的外觀質(zhì)量與進口車相比, 尚存在差距。光澤和色彩鮮艷性等雖已相仿, 可是國產(chǎn)車只能遠觀, 不宜近看, 涂層的平整度、平滑性、鮮映性、彩條分線的平直性尚存在不足和做工不細, 再加上面漆的耐

4、侯性尚不是最優(yōu)和使用維護不佳, 行駛或停放12年后涂裝的外觀質(zhì)量差距顯得更大(有的已象舊車一樣 。針對客車涂裝中的上述問題, 本文作者從涂裝工藝、用材及用漆的配套、工藝布局和涂裝設(shè)備的選用等方面提出以下看法及建議, 與同行們一同研討。客車車身的涂裝工藝基本上由漆前處理、涂底漆、刮膩子、涂中涂、涂面漆和噴彩條(標(biāo)志、作圖案 等部分組成。汽車工藝與材料平和涂層質(zhì)量接近國際水平, 而我國的客車(中型和大型客車 工業(yè)發(fā)展主要依靠自己的力量, 由小到大, 由低級到高級發(fā)展, 客車涂裝的發(fā)展除產(chǎn)量大一點的南京IV ECO 和沈陽金杯, 引進了涂裝線外, 也是土法上馬, 靠自己的力量發(fā)展, 因此有些客車涂裝

5、還處在作坊式的生產(chǎn), 很落后。為適應(yīng)市場競爭的需要, 好多廠正在對涂裝線進行技術(shù)改造和新建。在近五年中作者有機會考察了近20家大、中型客車制造廠的涂裝車間, 并主持為幾家涂裝車間的改造和新建涂裝線進行了工藝設(shè)計及技術(shù)咨詢活動。通過考察和咨詢活動, 涂裝工程技術(shù)人員普遍認為我國客車涂裝存在以下三個主要問題, 急待統(tǒng)一認識, 依靠技術(shù)進步解決之。a. 重表輕里(即重視外表修飾, 而輕視底層的內(nèi)在質(zhì)量 。除年產(chǎn)量已上萬輛的廂式車和中、小客車車身, 以及極少數(shù)引進的車身及涂裝工藝的品牌外, 國內(nèi)絕大多數(shù)中型和大型客車廠重視面漆修飾, 選用了雙組分或單組分的優(yōu)質(zhì)合成樹脂面漆, 替代了80年代多數(shù)采用的外

6、觀和耐侯性較差的硝基和過氯乙烯面漆, 裝備了中涂面漆噴漆室及烘干室, 使客車的外觀裝飾性和耐侯性上了12個檔次。但是-24-王錫春:中、大型客車車身涂裝工藝的探討1漆前處理、涂底漆工藝3, 約30m 左右(槽內(nèi)尺寸L ×W ×H ,7. 0m ×1. 4m ×3. 0m 。這樣不僅可以縮減投資及運轉(zhuǎn)費用, 并3漆前處理和底漆層是涂層的基礎(chǔ), 它們的質(zhì)量優(yōu)劣直接影響車身的耐腐蝕性和使用壽命。出于市場競爭的需要, 世界各國的汽車廠在七、八十年代為提高車身的使用壽命, 紛紛大量投資改造和新建由浸式磷化處理和陰極電泳涂裝工藝組成的底漆涂裝線。從質(zhì)量、成本、公害和

7、效率來看, 陰極電泳涂裝仍是今日和跨入21世紀(jì)的最好、最先進的涂底漆方法, 是低公害、材料利用率高和普及最廣的(世界汽車產(chǎn)量的90%以上車身采用磷化、陰極電且還可實現(xiàn)年更新電泳漆槽液23次的工藝要求,能使部件的內(nèi)外及縫隙表面獲得優(yōu)質(zhì)的底漆涂膜。其工藝流程詳見表1。b. 在年涂裝面積小于40萬m 的場合, 還是靠2人工認真作業(yè), 確保漆前被涂面處理干凈(無油污、無銹、無焊渣、打磨露出金屬底色 , 用噴涂或刷涂確保底漆層的涂裝完整(不露底、漆膜干透 , 所有縫隙用密封膠堵死。盡可能多采用預(yù)涂過優(yōu)質(zhì)底漆的車身配套件。在這種場合, 另一種提高客車車身耐腐蝕能力的措施是采用鍍鋅鋼板、鋁板及鋁型材、玻璃鋼

8、等替代普通鋼板制作車身, 并配上鍍鋅板和鋁板的專用底漆, 這已是客車車身制造用材的國際發(fā)展趨勢。, 。安徽 確保車身使用壽命達十年以上的。推薦工藝方案請參見表2。泳工藝 汽車車身涂底漆的先進工藝。基于陰極電泳的泳透力高、所得涂膜的耐腐蝕性好, 使它成為確保車身使用壽命10年以上的主要手段之一。可是中大型客車車身的產(chǎn)量一般偏小(小則產(chǎn)量不足千輛, 大則為40005000或近萬輛 , 車身的體積又大(車箱長度短的67m , 長的1012m , 且又高又寬 , 化、, 性。, 作者推薦以下兩種提高車身耐腐蝕性的前處理、涂底漆工藝方案。22a. 在年涂裝面積40萬m 以上(以100m /臺計, 相當(dāng)于

9、年產(chǎn)4000輛的規(guī)模 的場合, 建議采用分片磷化、陰極電泳涂底漆后再焊裝成車身總成的工藝方案。一汽在1988年受國家有關(guān)部門委托C KD 組裝800多輛奔馳高級轎車, 其車身部件(頂蓋、發(fā)動機蓋、行李箱蓋、門、左右側(cè)門框及前后翼子板、前后圍、前后衣板等 從德國運來時已磷化過、涂過陰極電泳底漆, 在焊裝前將需焊接部位的底漆膜打磨掉(或用脫漆劑脫掉 涂上導(dǎo)電底漆, 焊裝成合格車身2中涂、面漆和彩條涂裝工藝根據(jù)所在車間的涂裝設(shè)備和被涂漆的客車車身的狀態(tài), 客車涂裝工藝可分為高溫烘干和低溫干燥(或自干 兩個涂裝體系。前者選用轎車生產(chǎn)線用O EM 系列汽車烘烤型涂料, 適用于具備烘干設(shè)備 烘干的車的涂裝

10、車間和能經(jīng)受高溫(120140身涂裝。后者選用轎車修補用涂料, 一般為雙組分系列涂料, 適用于無高溫烘干條件的場合和不能承后, 將焊接部位清理干凈、補涂底漆, 整個車身用高壓水沖洗干凈、烘干后進行涂中涂、面漆工序。國內(nèi)有些車身沖壓件廠也已向配套廠家供應(yīng)已經(jīng)磷化、涂過陰極電泳底漆的車身部件(如門、發(fā)動機蓋、行李箱蓋、翼子板等 ?；谏鲜鼋?jīng)驗, 建議將客車車身分成六大片或若干片裝筐經(jīng)磷化、涂過陰極電泳底漆后再焊裝合成。采用步進間歇生產(chǎn)方式, 這樣可將浸槽、電泳槽的容量大大縮小, 約為車箱整體處理槽的1/21/1999年第10期受高溫烘干條件的車身(如已安裝在底盤上, 即帶輪胎、發(fā)動機總成的車身或由

11、于車身結(jié)構(gòu)原因, 經(jīng)高溫烘干會產(chǎn)生變形的車身 的涂裝。在執(zhí)行工藝過程中應(yīng)注意下列工藝要點。a. 刮膩子和涂中涂。在大量流水生產(chǎn), 高質(zhì)量的車身涂裝過程中在底漆層上就直接噴中涂(或按需要在涂中涂前進行檢查性的鈑金修飾和用細砂紙打磨一下 。可是在我國客車生產(chǎn)中模具化差, 鈑金件的質(zhì)量和裝配性差, 還不可避免要刮膩子。刮膩子僅改善外觀裝飾性, 而對涂裝的其他性能是有害無益, 因而應(yīng)盡可能少刮?，F(xiàn)市售的原子灰(不飽和聚酯膩子 和水性膩子的施工性能均優(yōu)于傳統(tǒng)用的石膏膩子、油性灰膩-25-王錫春:中、大型客車車身涂裝工藝的探討表1工序號1233. 13. 23. 33. 43. 53. 63. 73. 8

12、3. 93. 10455. 15. 25. 35. 4678910漆前表面處理、涂陰極電泳底漆工藝流程工藝時間min節(jié)拍工藝時間666130. 50. 50. 530. 50. 50. 50. 230. 553066170180R T 55±555±5R T (室溫 R T R T 50±5R T R T R T R T 28±1R R T T工序內(nèi)容按工藝要求裝掛預(yù)清除油污、黃銹起吊進入前處理設(shè)備預(yù)脫脂脫脂水洗水洗表調(diào)磷化水洗水洗循環(huán)純水洗新鮮純水洗陰極電泳涂底漆電泳后清洗循環(huán)超濾液清洗新鮮超濾液清洗循環(huán)純水清洗強制冷卻技術(shù)檢查卸件、轉(zhuǎn)放到輸送小車上處

13、理方式人工人工手工、自動噴浸噴浸噴浸噴浸浸噴浸浸、噴噴霧浸噴自動自動手工 工藝溫度備注浸入即出浸入即出浸入即出上升時在槽上噴上升時在槽上噴鏈速1. 21. 6m/min 鏈速1. 21. 6m/min子和環(huán)氧膩子, 因而在客車涂裝中獲得廣泛應(yīng)用。原子灰的固化速度快, 刮后幾十分鐘甚至幾分鐘就干硬, 能打磨, 對鋼板的附著力很好, 機械強度高, 不易開裂和脫落, 是低溫固化(自干 涂裝體系的比較理想的膩子。但僅與干透的陰極電泳漆和環(huán)氧樹脂底漆(雙組分或烘烤型 的配套良好, 如果底漆質(zhì)量差或未干透, 原子灰易將底漆咬起, 從鋼板上剝離下來。為減少膩子層在固化過程中的體積收縮, 原子灰雖能厚涂, 但

14、應(yīng)分幾次涂刮為好。原子灰的單價貴, 應(yīng)盡量少留打磨余量。水性膩子由乳膠液、填料和助劑組成。涂刮后隨水分的揮發(fā), 乳膠粒子在助溶劑的作用下粘接成膜, 高溫烘烤促進水分揮發(fā), 使乳膠粒子軟化, 粘接得更緊密, 其物理力學(xué)性能更好。一般以110140烘干為好, 烘溫過高聚合物分解, 低于100水分揮發(fā)不完全, 水性膩子適用于高溫烘干涂裝體系。水性膩子的優(yōu)點是便宜、易施工、易打磨、毒性小, 與環(huán)氧膩子和原子灰相比, 膩子層疏松。較好的施工方法是分幾次涂刮(薄而多道 , 每層干燥、打磨-26-后刷涂底漆滲透, 增強膩子層。并應(yīng)注意與面漆的配套, 因水性膩子層易使面漆層出現(xiàn)氣泡。為封閉底涂層及為面漆創(chuàng)造平

15、滑且結(jié)合力良好的底層, 增強面漆層的光亮度、鮮映性和豐滿度, 采用“濕碰濕”工藝噴涂一層干膜厚度為3545m 的中涂層。用刮快干膩子和細砂紙濕打磨等方法消除中涂層顯現(xiàn)出來的涂層缺陷。填堵中涂上的砂眼和不少紙紋所用的快干膩子, 應(yīng)選用丙烯酸快干膩子, 不宜用硝基膩子, 因其日久收縮, 仍會有斑印。在涂底漆或中涂后車身內(nèi)表面噴涂防聲、防裂阻尼涂料, 以提高車身的舒適性和耐蝕性。b. 面漆和彩條涂裝工藝。由于客車的面積大, 涂一種顏色較單調(diào), 一般涂兩種以上顏色, 因而面漆層可細分為基礎(chǔ)主色和彩條色兩種, 一般先噴主色面漆, 后再噴涂彩條色面漆。如果兩種顏色靠在一起或較接近, 則需噴涂一種顏色彩條干

16、燥后才能噴涂另一種顏色彩條。如果有45種顏色, 需烘23次, 這樣既費時又費能源。為節(jié)能和提高工效, 在高溫烘干涂裝體系場合,汽車工藝與材料王錫春:中、大型客車車身涂裝工藝的探討表2小批量(3000輛/年以下 鍍鋅鋼板客車車廂、廂式車車身的涂裝工藝流程(推薦方案序號工序名稱及作業(yè)內(nèi)容進入涂裝車間的車身平整度和應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求1使用材料工藝溫度備注車身骨架在安蒙皮之前應(yīng)涂防銹涂料, 點焊表面應(yīng)涂導(dǎo)電底漆漆前處理:a. 清理車身外表面b. 用砂布打磨白車身表面, 去掉砂布白醇室溫(白銹為ZnO 提高底漆的附著力白銹和增加粗糙度c. 用溶劑濕潤過的抹布和干凈抹布去除油污、灰塵雙組分環(huán)氧底漆(灰色或

17、鋅鉻黃色室溫鍍鋅鋼板專用底漆, 建議用常州產(chǎn)擦凈被涂底漆表面234567噴涂或刷涂環(huán)氧樹脂底漆底漆烘干或自干刮膩子填平被涂面的凹坑處, 每次涂刮厚度不大于1mm 烘干膩子層干打磨膩子層, 并吹、擦干凈在裝飾性要求高的表面統(tǒng)刮一道膩子, 厚度在200m 以下(凸處應(yīng)露底漆色6080、2030min 自干, 在20以上不小于4h聚酯膩子(原子灰 室溫 6080、30min凹坑深的表面應(yīng)分數(shù)次涂刮, 每次都自干30min 以上, 最后一起烘干220300號砂布或砂紙室溫室溫注意不應(yīng)磨穿底漆層原子灰8車身內(nèi)表面(頂蓋、壁板 噴涂或刷涂一道(23mm 防聲絕熱涂料, 縫隙涂密封膠, 則應(yīng)在工序2涂底漆2

18、0以上4h 或60802030min濕打磨, 熱風(fēng)吹干擦凈、噴涂中涂、晾干烘干或自干檢查性地補刮快干膩子濕或半干濕打磨, 并擦洗干凈和吹干擦凈被涂面漆表面噴涂第一種色的面漆烘干或自干用膠帶貼蓋不需涂第二種色面漆的表面檢查性地打磨需涂第二種面漆表面, 并擦凈噴涂第二、三種色的面漆自干或烘干技術(shù)檢查、檢查修飾, 合格品送往內(nèi)飾雙組分聚氨酯面漆膠帶、紙丙烯酸快干膩子360400號耐水性砂紙280320號耐水型砂紙室溫6080、1520min粘性紗布和聚氨酯中涂涂料室溫室溫室溫室溫室溫室溫建議配套采購建議選用常州產(chǎn)的6080、2030min 或按涂料的烘干條件粘性紗布聚氨酯面漆建議配套采購6080、2

19、030min 或按面漆的烘干條件如面漆層之間附著力好, 面漆層可不打磨室溫建議配套選購如涂更多色的彩條則可按工序2022重復(fù)進行6080、1520min 烘干前撕掉膠帶和保護紙注:1.工序4, 刮膩子的次數(shù)和厚度取決于被涂表面的平整度及膩子品種。為提高涂層質(zhì)量, 降低涂裝成本和提高工效, 應(yīng)依靠技術(shù)進步, 提高沖壓焊裝工藝水平, 提高車身被涂漆面的平整度, 力爭少刮或不刮膩子。2. 上推薦工藝所選用的中涂、面漆系雙組分聚氨酯型, 能低溫烘干或自干, 適用于無烘干條件或帶底盤(發(fā)動機、車橋和輪胎 的客車車身的涂裝。如果車身能耐高溫烘干不變形, 則可選用價格便宜的高溫烘干(1201402030mi

20、n 型中涂(如環(huán)氧、聚酯系列中涂 、面漆(三聚氰氨樹脂或丙烯酸樹酯面漆 。3. 上述推薦工藝僅供參考, 需根據(jù)所選用的配套涂料的施工性能和現(xiàn)場的施工條件修改補充。主色面漆可選用烘烤型, 彩條色面漆可選用雙組分的烘干面漆, 有的選用粘貼型彩條及標(biāo)志。在噴涂閃光色面漆、采用底色漆加罩光工藝的1999年第10期場合, 可探索主色底色漆噴涂、晾干達表干后, 就噴彩色底色漆, 最后整個表面清理凈, 噴涂罩光清漆后一道烘干。-27-王錫春:中、大型客車車身涂裝工藝的探討兩色的交界線, 除被裝飾條覆蓋的外, 應(yīng)平直,不應(yīng)有鋸齒, 應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的膠帶遮蓋。由于客車車身的垂直面大, 外觀裝飾性要達到中、高級轎車水

21、平雖有一定的困難, 可是通過精工細作, 確保底涂層的質(zhì)量(平整度、粗糙度 和中涂、面漆層的厚度且均勻, 應(yīng)達到下列指標(biāo)。鮮映性0. 5以上(轎車車身水平面0. 81. 0, 垂直面0. 7以上霧影值80以下82以上光澤(20°桔皮無小桔皮, 目測舒適面漆層膜厚(m 本色3550, 閃光色4560(其中底色1015; 罩光3545 。中涂、面漆和彩條的噴涂質(zhì)量與所用涂料的性能(如抗流掛性、施工粘度、施工固體分等 、噴涂工具、噴涂環(huán)境、條件和操作人員的熟練程度等有關(guān), 應(yīng)做最佳的選擇。高裝飾性涂裝和安全的要求, 必須裝備有上送風(fēng)下排風(fēng)的大型噴漆室、空調(diào)供風(fēng)裝置和烘干室。在年產(chǎn)量超過1000輛的場合可由擦凈間、噴漆室、晾干室、烘干室和地面鏈組成一條噴漆線, 在線上轉(zhuǎn)幾圈完成中涂、面漆、彩條的涂裝任務(wù)。在年產(chǎn)量更小的場合, 可由噴漆室和烘干室連接成封閉噴涂工段。涂裝線的布局不宜采用串聯(lián)式, 應(yīng)留有靈活性, 按需要可將車身拉出線, 進行一些附加工序或修補工序。為確保車間內(nèi)的通行性, 橫過渡、轉(zhuǎn)運裝置最好選用無地坑結(jié)構(gòu), 或用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)向、調(diào)頭。因中、大型客車車身都較高, 在產(chǎn)量較大的場合, 有些廠裝備龍門式自動靜電涂裝機, 噴涂車箱的頂蓋和上部, 在產(chǎn)量小的場合, 在噴漆室中配置有升降臺, 供人