浅析铝轮毂绿色涂装技术的发展及应用

靳亚明 贺峰(中信戴卡股份有限公司， 河北 秦皇岛 066011)

随着汽车工业的快速发展，铝轮毂涂装也发展十分迅猛。我国现在是世界汽车铝轮毂制造中心。随着世界能源问题及环境问题的日益突出，各大知名汽车商家开始在汽车铝轮毂的涂装工艺中推行绿色涂装理念，低污染的工艺成为车企改造及建设生产线的首要标准。而涂装前处理作为涂装排污的重要环节，如何实现铝轮毂涂装的节能环保系本文研究的宗旨所在。

1 绿色涂装理念的源起及发展

环境的日益恶化，要求人们要保护环境，树立绿色环保理念。这种理念对汽车涂装工艺影响深远，推动了铝轮毂涂装技术，向绿色环保的方向发展。绿色涂装理念强调高品质、低成本和生产更绿化，要求在铝轮毂涂装过程中切实贯彻“3E”原则：低能耗(Energy)、低排放(Environment)和高效率(Ergnomics)，并兼顾实现“高品质、商品价值、经济性和环境友好性”四个方面的目标价值，以降低铝轮毂的生产成本，减少生产过程中废气、废水和废渣的排放量，有效提高铝轮毂涂装的质量及效率。高品质是指铝轮毂涂层的耐久性、耐腐蚀性、抗划伤性和超长的使用寿命；商品价值是指铝轮毂的外观装饰及颜色与整车搭配十分协调，符合广大汽车消费者的多元化需求；经济性是指采用绿色涂装技术对铝轮毂进行涂装的成本较低，可节省资源，降低能耗，符合汽车轻量化的发展要求；环境友好性是指绿色涂装的低VOC化、低碳化及无害化。绿色涂装技术的诸多价值功能，必将推动汽车铝轮毂涂装技术的革新。

2 铝轮毂绿色涂装技术的发展

轮毂作为汽车重要的零部件之一，它不仅可以平衡整车外形，而且承受整车质量及加载压力，使用环境及条件十分恶劣。这对汽车轮毂质量要求很严格。而精细的涂装施工、性能优异的涂料，可以使涂层的附着力更好、色泽美观，还可以提高轮毂抗腐蚀性和耐石击性能，从而有效提升铝轮毂的整体性能。

在传统的汽车轮毂涂装方案中，铝合金轮毂采用铬化的处理方式，首先对轮毂喷涂粉末底漆，以提高轮毂的防腐蚀性能，烘干后再湿喷涂溶剂型面漆和罩光透明漆，喷涂出来的铝轮毂具有良好的外观和综合性能。国内大约有90%的汽车轮毂是采用此种方式进行涂装。但此方式的缺点是，铬辐射性很强，对人体健康的危害甚重。因此，铝轮毂采用铬处理的方式，已经不适应汽车发展的环保要求。

有人主张在涂装液中添加挥发性有机化合物，这样虽使产品具有很好的装饰性和施工性，但对人体的健康及环保有危害。因此，选用环保性能好的涂装材料成为各大车企的首选。

针对国际上日趋严格的环保要求，结合汽车轮毂行业的自身特点，选用不含挥发性有机化合物的涂料，符合国家有关挥发性化合物的排放要求，对汽车铝轮毂采用无铬化的前处理方式。这种方式的工艺流程是：第一，要喷涂粉末底漆；第二，烤干后，要喷涂水性面漆；第三，喷涂水性透明漆或者粉末透明漆。此种工艺不仅能够保持轮毂的外观和性能，而且可以极大的降低VOC，符合国家环保法的严格要求。

铝轮毂无铬前处理工艺药剂的选择，可以考虑脱脂剂Ridoline 212、酸洗剂Deoxalume151、无铬钝化剂ALODINE2600和SAM采用DEOXYLYTETM100NC四种。

3 铝轮毂绿色涂装技术的应用

铝轮毂采用无铬化处理方式，选用合理的铝轮毂无铬前处理药剂，大力发展铝轮毂涂装前处理工艺技术，逐步实现低污染、低排放、低能耗和高效率。铝轮毂绿色涂装技术的应用主要体现在如下几个方面：①铝屑分离。铝轮毂涂装前，先进行加工，由此产生大量的铝粉，会随着热水洗喷淋，流入第一道热水洗槽中。槽中大量铝粉长时间堆积，会堵塞喷嘴，影响喷淋效果。为此，在此工序设立银屑分离塔，利用旋流分离、分区沉降和稀释沉浸等方式，提高悬浮液的沉降速度。银屑分离的最大好处在于，能提高热水槽的使用寿命及喷嘴的清理周期，降低资源的消耗。②油水分离。除油是铝轮毂涂装前十分重要的一环。油污随热水一起流入槽体，势必会加大除油的工作量，无形中增加了污水的处理量，增加了能耗。为此在此道工序设立了油水分离塔，通过浮球式吸入口，将脱脂液中浮在最上层的油污，泵入到比重式油水分离器中。油水混合液在向上流动过程中，边流动边分离，液体走油水分离器底部，在流动的过程中油向上浮动，实现自动分离。③气液分离。铝轮毂涂装生产线中，热水洗、脱脂、酸洗、无铬钝化等工位均为热段喷淋，会产生很多蒸汽，这些蒸汽若直接溢出车间，就会污染工作环境，因此需将产生的蒸汽吸入排气管路中。吸入的蒸汽还有喷淋液体，若直接排放到大气中，会污染空气，同时会造成漕液消耗过大。为此在此道工序需设置汽水分离器，将蒸汽冷凝成液体流回至液槽，可节约成本、降低损耗和净化环境。通过重力分离、丝网分离、折板分离等多种组合形式实现气液的高效分离。

4 结语

针对铝轮毂自身的特点，对无铬涂装工艺流程进行调整，通过铝屑分离、油水分离和气液分离等组合方式，极大地减少废气、废水和废渣的排放量，可有效减少环境污染及对人体的危害。且可提高质量及效率，节约能耗，提升效益。

[1]赖华清，范宏训.汽车铝合金轮毂的成形工艺[J].金属成形工艺，2002，(06).

[2]李晓敏.我国汽车铝合金轮毂发展现状[J].轻合金加工技术，2003，(09).