基于汽车涂装新材料与新技术的探究

张志明

摘要：对于每一辆汽车的生产过程来说，进行涂装都是必须要经历的过程。汽车涂装不仅会增加汽车的美观性，而且对汽车的防腐蚀性能、汽车使用寿命等都有一定的提升作用。但是，传统汽车涂装工业在生产过程中受到自身行业限制，会对生态环境造成非常严童的污染和损害。据统计显示，制造汽车时超过百分之九十以上的挥发性有机化合物污染都是在涂装环节产生的，同时这一过程还会产生大量的固体废弃物，各个步骤都会产生一定量的沉渣或漆渣。由此可见，在高度重视环保的今天，汽车涂装材料与技术必须进行大幅度的改进创新才能够满足现阶段对汽车行业和涂装产业的要求。

关键词：汽车；涂装；新材料；新技术

1汽车涂装新材料

1.1 电泳CED涂料

CED涂料是目前全球汽车涂装的主要材料；CED涂装材料在实际应用的过程中，也同样在“环保、高质、低成本”的发展之下进行着技术革新与研发，于是高泳透力CED、耐候CED、分层CED等多种涂料也陆续被研发出现。首先，高泳透力CED涂料。该涂料可在有效保障耐腐性要求的前提下，使阴极电泳涂膜的厚度进一步降低，进行极大地降低了涂料用量，有降低生产成本、减少了挥发性有机化合物排放而达到了环保的目的。其次，耐候性CED涂料。该涂料可在有效保障耐蚀性要求的前提下，采用了三喷一烘工艺，进一步提高了抗其耐候性。其中，层分离型高耐候性CED和丙烯树脂CED两种涂料被广泛应用于汽车涂装工艺之中。再次，分层CED涂料是在耐候性涂料的基础上与原环氧树脂组成的CED涂料，这样的搭配能够在漆膜烘烤时让不同的成分通过分层电沉析分别表现出各自的机能，既能表现出涂料的耐候性又能够表现出防腐蚀性，将传统涂料与新型涂料进行了良好的结合。

1.2 中涂涂料

中涂涂料不同于電泳CED涂料，它是传统的涂装工艺过程中较为重要的一种涂层，有着不同的作用和功能。首先，这种涂层对于汽车表面遇到的碎石异物的碰撞具有一定的防护作用，而且还具有较好的填充性能，能够填充电泳表面。其次，对于炎热环境和较强的紫外线照射，都具有一定隔绝的能力和耐候性，从而能够较佳的保护好电泳漆。但是，随着新型材料的发展，如高固体分涂料、兼备具有中途性能的底漆涂料等，不仅具有传统中涂涂料的优势，还具有新的性能，正在逐步取代中涂涂料。

1.3 面漆涂料

面漆涂料是汽车生产成型过程中的关键环节；其主要涂料有以下几种：首先，水性涂料。水性涂料的研发，有效地减少了具有易挥发、易爆、易燃的有机物涂装材料的使用，也降低了对操作工人的身体损害。水性涂料是以水为载体的、无毒水溶性载体的新型涂料。其具有较强的表面张力，易流挂，具有较好的触变性。其次，粉末涂料。该涂料是基于水性涂料而研发出来的新型涂料。粉末涂料具有无溶剂、无公害的特点；同时，该涂料在涂装过厚、过喷时，其粉末还可以再利用；最大程度地降低了成本，提高了其环保性。粉末涂料具有极佳的耐热、防腐、耐磨、耐冲击等特点；同时，其颜色的选择范围也较多，其涂膜耐久性相较其他涂料好；因此其未来发展前景较佳。再次，高固体分涂料。高固体分涂料通过对传统成膜物质材料进行改造，降低了分子质量和黏度，提升了溶解性，利用交联反应优化了成膜过程，将固体分提升到60%以上，并在近几年逐渐增加了使用比例，发展迅速。

2汽车涂装新技术

2.1 3C1B涂装技术

传统汽车涂装工作多采用4C3B、3C2B工艺；其环保技术要求欠佳。马自达公司对传统3C2B工艺加以了优化；3C1B则是基于传统3C2B基础之上加以科学、合理的简化，将传统3C2B的中涂烘干工序减化；在电泳底漆烘干之后，在底涂层上再喷涂面漆层和耐久性较佳的中涂以及着色用的底色涂层，最后再喷涂耐久性的罩光涂层。该涂装工艺与传统涂装工艺相比，降低了45%左右的挥发性有机化合物；而整体涂装成本降低了15%左右。

2.2 B1：B2工艺

在3C2B和3C1B涂装工艺的基础上，进一步发展，对这两种工艺进行了科学的整合和简化从而提出了B1：B2工艺。其中B1层兼顾了中余层和漆底层的功能，B2层则是直接作为色漆涂层。这种新型的工艺充分发挥了节能减排的作用，将能量消耗降低了十分之一的同时还减少了有机污染物的排放，并且对原有设备生产线进行适当改进就能够直接使用这种工艺，节约了大量资金成本。

2.3 双底涂工艺

双底涂工艺即电泳底漆与中涂湿碰湿工艺，其功能与耐侯性电泳漆相似，最早由BASF公司研发成功。双底涂工艺首先在底材上涂上15～25μm的α-Prime电泳涂料，然后湿碰湿涂上15～25m的β-Prime水性薄膜中涂，最后将这两层涂料在150℃下烘干15min。这样就减少了底漆打磨工序和电泳烘干操作工序，得涂层的外观和附着力优良，其耐蚀性、抗石击性和抗划伤性也有所提高。

2.4 旋杯喷涂技术

旋杯喷涂技术是将被涂工件接地作为阳极，而将静电喷枪（旋杯）连接负高压电使其作为阴极；将旋杯通过空气透平驱动，最高转速为60000r/min。当涂料被送到旋杯时，在旋杯旋转运动而产生的离心作用之下，涂料在旋杯内表面伸展成为薄膜，并在离心力、强电场的共同作用之下形成带电的细小雾滴，均匀在被喷涂于被涂工件表面；最终形成光滑、丰满、均匀的涂膜。该技术可全面提高涂料利用率，进而降低了生产成本。

2.5 敷膜技术

敷膜技术采用“夹物模压”或“内模”工艺预制一种适应于热成形的面漆涂膜，其经热成形后的产品的面漆性能和外观与传统的烘烤喷涂涂膜非常相近。在这种技术中，车身骨架采用传统冲压焊装工艺制造，涂装车间只对车身骨架进行涂装，面漆采用粉末喷涂技术。由于车身骨架外露面积较小，所以面漆颜色不必与覆盖件相同，深浅各一种即可。

3结束语

总的来说，虽然我国汽车涂装工艺起步较晚，但是由于涂装新材料和新技术发展研究的不断投入，现正处于快速迅猛的发展阶段。涂装材料与技术直接影响到汽车外在的美观性和实际中的使用，尤其在我国目前提倡绿色生产保护环境的前提下，各种具有良好性能涂装材料的研发以及技术手段的创新，不仅能够满足环保技术的要求，减少对于操作人员的伤害，还能够极大的提升涂装的质量，使其具备优秀的性能，迎合广大客户的要求，同时还降低了生产成本，节约了能源，这对于汽车的生产和制造具有重大意义。

参考文献：

[1]汽车涂装生产线新技术的应用及发展[J].马一鸣.时代汽车.2018（09）.

[2]汽车涂装的节能减排技术[J].蔡小丽，翟柳鹏.现代涂料与涂装.2018（03）.

[3]浅析新技术在汽车涂装新车型工业化中的应用[J].何彬，肖其弘，李旋.中国涂料.2014（03）.

（作者单位：长城汽车股份有限公司）