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我國(guó)汽車(chē)水性涂料應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

作為涂裝下游應(yīng)用行業(yè)，汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展對(duì)汽車(chē)涂料市場(chǎng)的拉動(dòng)作用明顯。汽車(chē)涂料是指涂裝在轎車(chē)等各類(lèi)車(chē)輛車(chē)身及零部件上的涂料，一般指新車(chē)的涂料及輔助材料和車(chē)輛修補(bǔ)用涂料。汽車(chē)涂料是發(fā)展較快的涂料品種，用量?jī)H次于建筑涂料，位居第二，它也是性能要求較高的涂料品種，其中尤以汽車(chē)涂裝要求高。因此，汽車(chē)涂裝材料往往代表了當(dāng)代涂料工業(yè)發(fā)展的高水平。

汽車(chē)水性漆涂裝工藝普及來(lái)臨

當(dāng)今歐美新建的汽車(chē)廠大都采用水性漆涂裝工藝。據(jù)悉，歐洲70%以上的汽車(chē)涂裝生產(chǎn)線(xiàn)均采用水性涂料施工工藝，美國(guó)60%以上的汽車(chē)涂裝生產(chǎn)線(xiàn)均采用水性涂料施工工藝，日本70%以上均采用水性涂料施工工藝或3c1b工藝來(lái)降低涂裝voc（揮發(fā)性有機(jī)物）的排放，并達(dá)到相關(guān)法律法規(guī)要求。而作為全世界汽車(chē)保有量排名第二的國(guó)家，我國(guó)汽車(chē)涂料和涂裝技術(shù)方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。

由于對(duì)物流、設(shè)備、施工環(huán)境等全價(jià)值產(chǎn)業(yè)鏈的管控比較苛刻，水性涂料在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用仍不普遍，據(jù)悉，當(dāng)前我國(guó)整車(chē)廠商使用水性漆的比例并不高，大約在25%之間，市場(chǎng)推廣仍存在阻礙。東風(fēng)商用車(chē)有限公司技術(shù)中心工藝研究所科長(zhǎng)周全此前在接受媒體采訪時(shí)表示，阻礙主要來(lái)自?xún)牲c(diǎn)，設(shè)備投資大，水性涂料的儲(chǔ)存條件要求高，溫度需要保持在5~30°C，儲(chǔ)存周期為3個(gè)月，因此需要中央空調(diào)來(lái)確保恒定的溫濕度。第二，運(yùn)營(yíng)成本高，噴房恒定的溫濕度對(duì)能耗需求非常大。施工窗口要求溫度在20°C左右，濕度在60%左右。苛刻的儲(chǔ)存、施工環(huán)境與高能耗用讓國(guó)內(nèi)許多企業(yè)感到兩難。此外，許多老廠改建成適應(yīng)水性漆工藝的難度較大，企業(yè)頗感壓力。

目前，國(guó)內(nèi)一些主流汽車(chē)生產(chǎn)廠商已開(kāi)始將水性漆涂裝工藝定為未來(lái)汽車(chē)涂裝發(fā)展方向，廣州本田增城工廠、廣州豐田、江淮汽車(chē)轎車(chē)工廠、北京現(xiàn)代、上海通用、一汽大眾、上海汽車(chē)等汽車(chē)廠商多條水性涂料涂裝線(xiàn)相繼投建。

車(chē)身電泳漆選用與防腐蝕性

汽車(chē)防腐蝕關(guān)鍵的就是車(chē)身和零部件防銹蝕。對(duì)車(chē)主來(lái)說(shuō)，沒(méi)有比突然發(fā)現(xiàn)光潔的車(chē)身上出現(xiàn)了銹點(diǎn)更讓人糟心的事情了。車(chē)身漆膜是由多個(gè)涂層構(gòu)成的，目前主流的二涂車(chē)漆由內(nèi)到外分為電泳層、中涂層、色漆層、清漆層4個(gè)涂層，其中電泳層是所有車(chē)漆噴涂的基礎(chǔ)層， 也就是我們俗稱(chēng)的底漆。

整個(gè)車(chē)身的外部框架大部分是由一層鋼板構(gòu)建而成的，無(wú)論鋼板先天條件多么，強(qiáng)度多么高，一旦出現(xiàn)了腐蝕、銹穿等現(xiàn)象，在實(shí)際使用中就和一層脆弱的薄紙沒(méi)什么區(qū)別了。而車(chē)身原本的設(shè)計(jì)初衷是為了保護(hù)乘客生命安全，如果在銹蝕的情況下發(fā)生碰撞，將無(wú)法起到任何保護(hù)作用。

要讓一輛汽車(chē)的車(chē)身既穿上華麗的外衣，又能持續(xù)耐腐蝕并保持剛強(qiáng)度，電泳漆的作用則是至關(guān)重要的，因?yàn)樗粌H是連接車(chē)身鋼板和外漆的紐帶，還與車(chē)身防腐直接相關(guān)。當(dāng)車(chē)身鋼板被電泳漆包裹形成電泳層后，車(chē)身即使在高溫、潮濕及強(qiáng)腐蝕等極端壞境下，也能多年不出現(xiàn)腐蝕。因此，為了讓車(chē)身達(dá)到優(yōu)越的耐腐蝕性，每個(gè)主機(jī)廠的工程師在電泳漆的選擇和車(chē)身的防腐蝕管控上都會(huì)下很大的功夫。

在電泳漆的涂裝過(guò)程中，白車(chē)身進(jìn)入充滿(mǎn)電泳漆的電泳槽里，經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)，車(chē)身表面會(huì)附著上電泳漆，再經(jīng)過(guò)160 ℃以上的高溫烘烤，終形成電泳漆膜。車(chē)身的外表面電壓較高，電泳漆更容易附著，但車(chē)身內(nèi)腔、復(fù)雜的嚴(yán)重屏蔽盒狀結(jié)構(gòu)以及電場(chǎng)等難以達(dá)到的部位則很難附著上電泳漆。而泳透力高的電泳漆就能保證在外板膜厚滿(mǎn)足要求的同時(shí)，內(nèi)腔也能達(dá)到很高的膜厚。由此可見(jiàn)，泳透力是考量電泳漆進(jìn)入凹陷的能力，是電泳漆的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

關(guān)于泳透力的檢測(cè)方法有很多種，一般選用四枚盒法進(jìn)行測(cè)試。所謂四枚盒法就是將四塊板子組裝成盒裝結(jié)構(gòu)，留有一個(gè)小孔讓電泳漆流進(jìn)去，電泳完成后測(cè)試內(nèi)側(cè)和外側(cè)膜厚的比值（G/A），這個(gè)比值就是泳透力了。泳透力越高，內(nèi)腔上膜就越容易。

車(chē)車(chē)身內(nèi)腔電泳漆膜上膜概述

在汽車(chē)車(chē)身涂裝過(guò)程中，車(chē)身內(nèi)腔區(qū)域不噴涂面漆。全靠電泳底漆或在內(nèi)腔通過(guò)注蠟工藝來(lái)防止車(chē)身內(nèi)腔的腐蝕。因此，汽車(chē)車(chē)身內(nèi)腔部位電泳漆膜上膜質(zhì)量的好壞就將影響到車(chē)身內(nèi)腔防腐的年限與防腐效果。

如果在汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電泳涂料的選擇、工裝設(shè)計(jì)及電泳工藝參數(shù)的選擇等方面沒(méi)有考慮汽車(chē)車(chē)身內(nèi)腔電泳成膜問(wèn)題，就會(huì)出現(xiàn)車(chē)身內(nèi)腔電泳漆膜質(zhì)量差．車(chē)身內(nèi)腔局部區(qū)域沒(méi)有電泳漆膜，造成該部位防腐蝕性差，防腐蝕時(shí)間短，特別在環(huán)境比較潮濕、鹽分含量高的海邊等地區(qū)，如果遇到雨水等場(chǎng)合，車(chē)身內(nèi)腔更容易發(fā)生腐蝕，出現(xiàn)流黃水等現(xiàn)象，因此，改善汽車(chē)車(chē)身內(nèi)腔等區(qū)域電泳漆膜的質(zhì)量是至關(guān)重要的。本文將從電泳涂裝理論、工裝設(shè)計(jì)、涂裝設(shè)備維護(hù)、電泳涂料、車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電泳工藝參數(shù)調(diào)整等方面來(lái)分析如何改善汽車(chē)車(chē)身內(nèi)腔電泳漆膜上膜的問(wèn)題。從而避免汽車(chē)車(chē)身內(nèi)腔出現(xiàn)銹蝕等質(zhì)量問(wèn)題。

電泳涂裝理論分析

電泳涂裝在汽車(chē)涂裝中應(yīng)用始于20世紀(jì)60年代初，是在汽車(chē)工業(yè)中普及和技術(shù)更新快的車(chē)身涂底漆方法。目前．國(guó)產(chǎn)汽車(chē)車(chē)身已有95％以上采用陰極電泳涂底漆。電泳的基本原理是電泳涂料的離子化樹(shù)脂溶解分散于水中，并離解形成帶電膠粒；在直流電場(chǎng)中，離子化的樹(shù)脂膠團(tuán)會(huì)同時(shí)發(fā)生電泳、電解、電沉積和電滲作用，使之在金屬表面附著一層有一定絕緣性的漆膜。

電泳指膠體溶液中的陽(yáng)極和陰極接電后，在電場(chǎng)的作用下帶正(或負(fù))電荷膠體粒子向陰極(或陽(yáng)極)一方泳動(dòng)現(xiàn)象稱(chēng)為電泳。電解指電解質(zhì)水溶液在直流電場(chǎng)中，水發(fā)生電解。電沉積指當(dāng)離子化膠粒泳到電極表面時(shí)。膠粒因中和失穩(wěn)析出并附著在電極表面上。電滲指分散介質(zhì)向帶電粒子泳動(dòng)相反方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。從電泳的基本原理分析，解決車(chē)身內(nèi)腔電泳漆膜上膜的關(guān)鍵是保證車(chē)身內(nèi)腔區(qū)域的電場(chǎng)分布，從而在電泳過(guò)程中，保證在汽車(chē)車(chē)身內(nèi)腔能夠形成完整均勻的電泳漆膜。

解決汽車(chē)車(chē)身內(nèi)腔電泳漆膜上膜的工藝分析

涂裝設(shè)備維護(hù)

電泳涂裝過(guò)程中，涂裝設(shè)備(如車(chē)體抱具、電泳陽(yáng)極系統(tǒng)等)如果不定期進(jìn)行維護(hù)，清理車(chē)體與抱具接觸點(diǎn)的電泳漆膜。對(duì)電泳陽(yáng)極系統(tǒng)進(jìn)行殺菌等措施，將嚴(yán)重影響到車(chē)身內(nèi)腔的電場(chǎng)分布．從而導(dǎo)致車(chē)身內(nèi)腔電泳漆膜質(zhì)量差。

由于長(zhǎng)期不清理車(chē)身與抱具抱點(diǎn)接觸處的電泳漆．抱具上附著的電泳漆膜比較厚，嚴(yán)重影響了導(dǎo)電性，從而影響了車(chē)身內(nèi)腔等區(qū)域的電場(chǎng)分布，導(dǎo)致在電泳過(guò)程中車(chē)身內(nèi)腔電泳漆膜厚度不能滿(mǎn)足工藝要求，從而影響了車(chē)身內(nèi)腔的防腐；電泳陽(yáng)極系統(tǒng)需要定期檢查，確認(rèn)陽(yáng)極膜表面的污染狀態(tài)，定期對(duì)陽(yáng)極膜進(jìn)行殺菌處理．可以保證車(chē)身等內(nèi)腔部位的電場(chǎng)分布，從而保證車(chē)身內(nèi)腔電泳漆膜在工藝范圍內(nèi)。具有良好的防腐性。

電泳涂料

采用不同類(lèi)型的電泳涂料，汽車(chē)車(chē)身內(nèi)腔形成的電泳漆膜厚也會(huì)不同。在其它條件均相同的條件下，采用高泳透力的電泳漆，車(chē)身內(nèi)腔等區(qū)域電泳漆膜厚度比非高泳透力電泳漆膜厚。車(chē)身內(nèi)腔的防腐能力要好。泳透力是在電泳涂裝過(guò)程中使背離電極的被涂物表面涂上漆的能力。是電泳涂料的重要特性之一。

與電泳槽液的電導(dǎo)和濕涂膜的比電阻有關(guān)，兩者越大該漆的泳透力越高，同時(shí)，泳透力與涂裝工藝參數(shù)(泳涂時(shí)間、涂裝電壓、槽液固體份)有直接關(guān)系，泳涂時(shí)間長(zhǎng)、電壓和固體分高，泳透力也會(huì)適當(dāng)提高。泳透力的大小是確?？涨徊糠?、縫隙間等表面涂上漆的目標(biāo)值．如果選擇了泳透力的電泳涂料及工藝參數(shù)．車(chē)身內(nèi)腔表面的涂膜仍然很薄或，則應(yīng)該改進(jìn)車(chē)身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)增開(kāi)工藝孔來(lái)解決泳涂質(zhì)量問(wèn)題。