免PVC烘干+B1B2工艺的应用探究

鲍思语，徐国庆，孙自松

（奇瑞商用车（安徽）有限公司，安徽 芜湖 241000）

前言

随着环保及节能的要求，伴随国内汽车市场的剧烈竞争，汽车制造商必须在保证高质量的基础上优化工艺、降低成本。《河南省2017年挥发性有机物专项治理工作方案》中明确指出，要加快推进全省整车制造企业VOCs排放治理，推广使用水性等低挥发型涂料，配套使用“三烘一涂”或“两涂一烘”等紧凑型涂装工艺，VOCs综合去除率要达到70%以上。该工作方案的提出，对该省的汽车制造业涂装工艺提出了限制标准。鉴于此，奇瑞商用车公司在河南开封规划新建一条30JPH涂装新产线，需满足该环保标准，给该条生产线涂装工艺提出了更高的要求。因此，在规划该条生产线时，该条产线面漆采用紧凑型（B1B2）水性漆+双组份清漆工艺，同时也提出了免 PVC烘干工艺与 B1B2工艺相结合的规划思路，但该设想目前在国内还没有实例，同时业内也没有相关的经验介绍。因此，规划人员围绕该课题，进行了应用探究。

1 免PVC烘干+B1B2工艺介绍

免PVC烘干+B1B2工艺与传统的PVC烘干+3C2B（中涂+色漆+清漆定义为3C、中涂及面漆烘干定义为2B）及PVC烘干+3C1B（中涂不烘干，直接喷涂面漆+清漆，然后一次性烘干）工艺相比较，更显优越性。

PVC+3C2B工艺有两种，一种是PVC烘干+3C2B工艺，目前国内新建涂装线已经不再采用。另一种是免 PVC烘干+3C2B工艺(下面介绍的都是该种工艺)，该种工艺是涂覆完PVC胶后，无需PVC烘干，直接进行3C2B工艺，即指PVC材料涂覆完毕后，不进行烘干，直接喷涂中涂层，然后随中涂油漆一起进入烘房进行胶化成型，俗称PVC湿碰湿工艺。

PVC烘干+3C1B工艺是涂覆完PVC胶后，需140℃高温烘烤20min左右，然后进行3C1B工艺。

对于免PVC烘干+B1B2工艺，即涂完PVC胶后，不进行烘烤，直接喷涂B1层，再喷涂B2层，经过80℃左右高温闪干后，喷涂清漆层，然后再经过 145℃左右高温一次性烘干。

1.1 与免PVC烘干+3C2B工艺比较

（1）减少设备前期的规划投资：相比较现有工艺，可减少以下设备投入：中涂喷漆室及循环系统、中涂烘干炉、中涂喷漆机器人、中涂供排风空调、中涂打磨室、中涂线工艺段的机械化设备。同时相应的减少该工艺段的土建及公用投入。

（2）减少生产线操作人员（按2班18万辆/涂装线核算）：18～23人/单班：中涂打磨工位6人+中涂擦净工位4人+中涂手工内表面喷漆工位3人（若采用内喷机器人喷涂则除外）+中涂补漆检查段工位2人+中涂喷漆机器人操作人员2人+辅助工位2人。

（3）减少了中涂油漆及助剂的消耗。原漆：2.5～3kg/车，助剂：0.35～0.45kg/车。

（4）减少了中涂喷漆、中涂空调及烘干、打磨的动能消耗（包括天然气、水、电、压缩空气等）。

（5）减少了VOCs的排放。VOCs排放量减少15%。

1.2 与PVC烘干+3C1B工艺比较

（1）在PVC工艺方面：3C1B工艺中，PVC涂料涂覆完毕后，需进行 140℃的高温烘烤，时间为 20min。所以，B1B2对比3C1B减少了PVC烘干设备。同时相应的减少该工艺段的土建及公用投入。

（2）在面漆工艺方面：3C1B工艺中，中涂层喷涂完毕后，需进行60℃的热风预烘烤，时间为3min。在B1B2工艺中，B2工艺完毕后，需进行80℃的热风预烘烤，时间为6min，然后需将车身内表温控制在≤32℃。所以，B1B2对比3C1B，增加了预烘烤设备及相应的土建、动能、公用的投入。

2 免PVC烘干+B1B2工艺施工

在是否选用免PVC烘干+B1B2工艺时，由于国内、外应用实例较少，且油漆材料供应商也对该种工艺应用存在疑虑，因此我们进行了一系列的施工验证试验。首先我们与油漆供应商PPG公司寻找到奇瑞观致汽车涂装车间，该线采用PVC烘干+B1B2工艺，与我们设想的工艺比较接近。

施工材料：选择PPG公司的B1B2油漆以及汉高公司的焊缝密封胶；其中为了保证PVC胶的一次性烘烤固化，我们选择了免烘烤型PVC密封胶ɑ及烘烤型焊缝密封胶β。

施工方案：方案1：ɑ+B1B2工艺；方案2：β+B1B2工艺。

方案1实施：准备6块电泳板，用溶剂擦拭并晾干，在其上用PVC胶枪按照常规车身操作要求打出胶条，垂直静置约 10min，然后将带有胶条的电泳板用铆钉枪钉在一台车身的左右门内，湿胶条随车进入喷漆室进行涂装。其中，有 2块板经过BC1、BC2涂装后，在色漆晾干间取下；有2块板经过BC1、BC2涂装及色漆80℃的闪干后，在CC喷漆室入口的气封段取下；另外2块板，经过BC1、BC2、色漆闪干、CC以及面漆的145℃烘烤，最后在修饰线取下。

方案2实施：具体实施步骤与方案1相同。

观察胶条在喷涂过程中及烘干过程中的状态。

方案1验证结果：①经过BC1、BC2涂装后取下的实验板，湿胶条与BC色漆无明显不良反应，胶条表面无气孔、色漆无流坠，胶条有不同程度下坠。②经过闪干后取下的实验板，胶条与色漆膜无明显不良反应，胶条表面无水泡，漆膜无咬起、开裂，胶条无脱落；用手剥离胶条，胶条两端较容易撕下。③经过CC及面漆烘烤后的实验板，胶条表面油漆无咬起、脱落现象，胶条与电泳板贴合处缝隙边缘出现少许气泡；用手剥离胶条，胶条两端相较常规车身容易撕下。

方案2验证结果：①经过BC1、BC2涂装后取下的实验板，湿胶条与BC色漆无明显不良反应，胶条表面无气孔、色漆无流坠，胶条无脱落。②经过闪干后取下的实验板，胶条与色漆膜无明显不良反应，胶条表面有轻微水泡，漆膜无咬起、开裂，胶条无脱落；用手剥离胶条，胶条不易撕下。③经过CC及面漆烘烤后的实验板，胶条表面油漆无咬起、脱落现象，胶条与电泳板贴合处缝隙边缘出现少许小泡；用手剥离胶条，胶条不易撕下。

原因分析：因采用不同类型的PVC密封胶，相关性能参数略有不同，导致出现的验证结果不尽相同。其中免烘烤型PVC密封胶的增塑剂和溶剂含量，相较烘烤型PVC密封胶要大，黏度偏低，导致附着力下降。

验证结论：通过验证结果得出，当前的两种PVC密封胶材料，因出现不同程度的PVC密封胶条下坠及易剥离钢板的问题，不能直接与B1B2工艺配套使用，需要重新调整相关性能参数。针对奇瑞开封 30JH涂装项目，若选用该免烘烤型PVC密封胶配套B1B2工艺有一定的风险，最终还是选择了烘烤型PVC密封胶材料比较稳妥。

3 新工艺应用的下一步改进思路

对于本次试验，笔者认为不够充分，还存在改进空间，主要有以下几点：

3.1 材料应用方面

因现场施工条件有限，PVC密封胶材料性能参数不能及时作出调整。若在实验室进行验证，可以多轮次的对相关参数进行调整，如增塑剂、溶剂含量、黏度、抗流挂性及剪切强度等；或者由PVC密封胶材料供应商重新开发一种专用于与B1B2工艺配套的免烘烤型PVC密封胶材料。若该种新材料能开发成功， 将对汽车制造业环保要求、投资成本及动能损耗等是一巨大的进步。

3.2 配套性方面

在配套性方面的问题主要体现在：本次验证中，采用了汉高公司的PVC材料与PPG公司的B1B2油漆材料，其中的材料配套性方面，可能还存在一些不良，如涂膜外观、涂抹耐水性、冷热交变以及耐候性等。目前各家油漆供应商也在开发与自家油漆配套的PVC密封材料，相同体系内的材料配套使用更加合适。另外，还可以对多家PVC密封材料与多家油漆材料进行配套试验。

4 结束语

综上所述，免 PVC烘干+B1B2工艺的应用若是能解决掉PVC密封胶条下坠及易剥离钢板的问题，无论是在新建涂装线，或是现有涂装线改造应用方面，在投资成本、动能消耗、降低VOCs排放等方面有较大的优越性。目前所缺乏的是应用实例，但从汽车涂装未来发展趋势以及各油漆供应商、密封胶供应商等发展理念看，未来一定是可实现的。