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1、汽车涂装技术教案学习单元3-2底材处理学时12学时授课地点汽车涂装“理实” 一体化教室教学策略情境引入、任务驱动参考教材(1)汽车涂装技术，机械工业出版社，葛胜升主编，978-7-111-70863-6, 2022 年(2)国家级职业教育汽车制造与试验技术专业教学资源库子工程汽车涂装 技术课程 . icve. com. cn/portal new/courseinfo/courseinfo. html?cours eid=bfiafuqg7vauoyag56tng(3)中国大学MOOC平台课程汽车涂装技术. icoursel63. org/course/WHIT-1449772182教学 目标
2、知识目标(1)掌握涂料的定义、组成及分类；(2) 了解汽车涂装的作用；(3)掌握车身涂层的鉴别方法；(4)掌握底材处理的目的及底漆的特性。能力目标(1)能用正确方法对漆膜损伤进行评估；(2)能按照标准对底材外表进行除锈；(3)能对损伤部位进行去除旧漆和羽状边打磨；(4)能正确施涂底漆。素养目标(1)培养平安操作意识，养成良好的劳动作业习惯；(2)培养团队协作意识；(3)加强“6S”管理和“完整人”的培养。教学 点重点(1)涂料的定义、组成及分类(2)底材处理的目的及底漆的特性难点对损伤部位进行去除旧漆和羽状边打磨鉴定 标准(1)根据工作指令确认工作范围，包括方法、工程和设备(2)工作中应遵守职
3、场健康平安法规、包括个人保护要求(3)阅读和理解具体工作任务(4)分析、选择和准备最适合现场情况的学习方法(5)按照工作程序，填写任务工单（2）选择合适的磨头及砂纸，选用P80千磨砂纸配合偏心距为6mm的打磨头去除损伤区漆膜。（3）将砂纸粘在干磨头磨垫上，启动打磨机。（4）将损伤区域旧漆膜去除。打磨时将磨头与工件接触角度控制在5-10。，用砂 纸外侧10mm左右部位打磨损伤漆膜。打磨时不得在磨头上施加压力。根据损伤范围的判断，沿着所画的轨迹，将损伤 范围内的漆膜全部去除。用打磨机去除损伤旧漆膜后，板件上较深的损伤区域可能会残留旧漆膜，可用铲 刀去除残留损伤旧漆。最后，擦去板件外表打磨后残留的粉
4、尘。去除旧漆膜后、刮灰（刮涂腻子）之前，需要产生一个宽的、平滑的边缘。通过 打磨旧漆膜边缘，形成一个缓和的斜坡，这个斜坡就是羽状边。羽状边在干磨工艺中 是非常重要的，会直接影响腻子打磨后的平整度。如果没有做好这道工序，施涂面漆 以后，会出现明显的边界痕迹。打磨羽状边过程。（1）选择P120号砂纸配合6mm打磨头；（2）将打磨头与工件接触后再起动磨机；（3）打磨时将打磨头与工件倾斜5-10的角度打磨，用砂纸外侧30mm左右的部 位打磨羽状边。为使打磨后的羽状边又顺又宽，应采用从外向内的打磨方法，顺着打 磨机旋转方向顺时针方向打磨羽状边；（4）沿着去除旧漆膜后的痕迹移动打磨头，能使打磨后的羽状边形
5、状更加规那么, 在打磨过程中目视检查研磨痕迹；（5）检查打磨效果并用无纺布擦去打磨后的粉尘，更换防护用品，对打磨后的板 件进行除油；（6）完成羽状边打磨后的效果。注意：羽状边打磨后的要求：1）羽状边形状规那么，边缘没有明显的台阶和较陡的坡度。2）通常原厂涂层，根据漆膜厚度不同羽状边打磨后的宽度在15-30mm之间。3）为方便原子灰刮涂及增加原子灰与涂层的附着力，在羽状边外30-50mm之间研磨涂层直至哑光。4.施涂环氧底漆用无纺布沾少许调配后的环氧底漆，在裸钢板处涂一薄层环氧底漆，起到防锈、 增强附着力的作用，最后整理工位。四、实训小结1 .个人防护用品：2 .去除旧漆膜操作步骤： 3 .羽状
6、边打磨操作步骤：4 .羽状边打磨考前须知：【任务拓展】情景故事- “6S”管理，培养“完整人”一、“6S”的内涵及其起源6S是一种企业的管理模式，6S就是整理（SEIRI）、整顿（SEITON）、清扫（SEISO）、 清洁清EIKETSU）、素养清HITSUKE）、平安（SAFETY）六个工程，因均以“S”开头, 简称6S。提起6S,首先要从5S谈起。5S起源于日本，日企将5S活动作为工厂管 理的基础，推行各种品质管理手法，并由此掀起5S热潮。在丰田公司倡导推行下， 5S对于提升企业形象，平安生产，标准化的推进，创造令人心怡的工作场所等方面 的巨大作用逐渐被各国管理界所认识。我国企业在5S现场
7、管理的基础上，结合国家 如火如荼的平安生产活动，在原来5S基础上增加了平安（safety）要素，形成 “6S”。二、“6S”浅谈整理（SEIRI）将工作现场的所有物品区分为有用品和无用品，除了有用的 留下来，其它的都清理掉。目的：腾出空间，空间活用，防止误用，保持清爽的工作 环境。整顿(SEITON) 把留下来的必要用的物品依规定位置摆放，并放置整齐加以 标识。目的：工作场所一目了然，消除寻找物品的时间，整整齐齐的工作环境，消除 过多的积压物品。清扫(SEISO)将工作场所内看得见与看不见的地方清扫干净，保持工作场 所干净、亮丽，创造良好的工作环境。目的：稳定品质，减少工业伤害。清洁(SEIK
8、ETSU)将整理、整顿、清扫进行到底，并且制度化，经常保持环 境处在整洁美观的状态。目的：创造明朗现场，维持上述3s推行成果。素养(SHITSUKE)每位成员养成良好的习惯，并遵守规那么做事，培养积极主 动的精神(也称习惯性)。目的：促进良好行为习惯的形成，培养遵守规那么的员工， 发扬团队精神。平安(SAFETY) 重视成员平安教育，每时每刻都有平安第一观念，防范于未 然。目的：建立及维护平安生产的环境，所有的工作应建立在平安的前提下。三、各要素的联系“6S”之间彼此关联，整理、整顿、清扫是具体内容；清洁是指将上面的3S实 施的做法制度化、规范化，并贯彻执行及维持结果；素养是指培养每位员工养成
9、良好 的习惯，并遵守规那么做事，开展6s容易，但长时间的维持必须靠素养的提升；平安 是基础，要尊重生命，杜绝违章。四、加强“完整人”的培养在课前、课中、课后全程贯穿“6S”文化育人，有效解决学情分析中的学生平安 意识较弱、缺乏劳动素养、动手能力有差异等缺乏，老师以身示范、带头做好“6S”， 配套优质专业的职业防护装备，并将“6S”的达成度纳入到教学评价中，有机融入职 业素养、平安劳动教育元素，加强“完整人”的培养。【思考与练习】1 .对板件除油作业时，不能来回擦拭板件，为什么？2 .对板件进行损伤评估时，需要从不同方向和角度对板件进行目测和触摸，为什 么？3 .去除旧漆膜后，打磨出完美的羽状边
10、效果应该具有什么特点。4,施涂环氧底漆时，一般需要施涂一薄层环氧底漆即可，为什么？【任务案例】客户反映：在某4s店进行汽车喷漆，数月后修补部位出现了 “起泡”现象，经 返修后，原喷漆修补部位的底材处产生了内部锈蚀，从而导致“起泡”现象产生。由 此可见，汽车底材处理对汽车喷漆质量有很大影响。为了防止此类事情，需要采用正 确的方法和工艺对底材进行处理。【相关知识】一、涂料1 .涂料的定义涂料通常称作“油漆”，是指涂布在物体外表上，能够形成具有保护、装饰或其 他特殊性能的固态保护膜的体或固态材料的总称。车身涂料是指各类型汽车在制造过 程中与涂装线上使用的涂料以及汽车维修使用的修补涂料。车身涂料要满足
11、金属外表 涂膜的耐候性、耐热性、耐酸雨性、抗紫外照射性以及色相的耐迁性能等。2 .涂料的组成涂料的组成一般有四种基本成份：主要成膜物质、颜料、溶剂和添加剂等。(1)主要成膜物质 指油料和树脂等，是涂料最基本的组成物质，能够单独成 膜，也可以黏结颜料等共同成膜。其主要作用是将涂料中的各种物质黏合在一起并和 其他物质共同构成涂料性能，如对底材的附着力、耐候性及其他物理或化学性能。现 代汽车所用的涂料中已不使用油料，而完全采用树脂作为主要成膜物质。树脂是多种 高分子化合物相互溶合而成的混合物。将其涂布于物体外表上，待溶剂挥化后能形成 一层光亮、坚韧而耐久的薄膜。按照来源分类，树脂可以分为天然树脂和人
12、工合成树 脂。常用于汽车修补涂装的树脂有环氧树脂、丙烯酸聚氨酯树脂、醇酸树脂、硝基纤 维素树脂等。(2)颜料是经研磨成颗粒的天然矿物或合成的化合物，它一般不溶于水或其 他介质(如油等)，但其细微个体粉末能均匀地分散在介质中。它不能离开主要成膜 物质而单独成膜，必须在油料或树脂的固着下形成涂膜。在涂料中，颜料的功能主要 是提供颜色及特殊效果，提供涂料的遮盖力，提供填充性(即膜厚)、打磨性、耐候 性及防腐性等。另外，像汽车涂装中常用的铝粉、珍珠粉、干涉珍珠(变色龙珍珠) 等那么属于特殊效果颜料。(3)溶剂 使得颜料和树脂更容易混合。（4）添加剂 又称助剂，指少量用于涂料中却能影响涂料生产、储存、运
13、输、施工及涂膜性能的物质，是涂料不可缺少的局部、常用的添加剂有催干剂、防潮剂、 固化剂、分散剂、消泡剂、流平剂、光稳剂等。3 .涂料的分类（1）按车身对象分类（1）按车身对象分类新车原装涂料、汽车修补漆。（2）按涂层上下分类电泳漆、中涂漆、底色漆、清漆。（3）按涂装方式分类电泳漆、液体喷漆、粉末涂料、特殊涂料如PVC密封涂 料。（4）按是否含颜料分类 不含颜料的清漆、含有颜料的色漆、含有大量体质的稠厚浆状体的原子灰。（5）按溶剂构成分类 以一般有机溶剂作为稀释剂的，称为溶剂性漆；以水作为稀释剂的，称为水性漆。（6）按成膜机理分类 可分为氧化聚合型漆、固化剂固化型漆、热固型漆、挥发性漆等几种。4
14、 .涂料的作用汽车是一种陆路交通工具，其使用的环境、气候、道路条件复杂而多变，为此它 需要有良好的耐候、耐蚀、耐擦伤及抗石击的特性，即应在日晒、雨淋、风沙冲击、 干湿交替、冷热变换、盐雾与酸雨侵蚀的环境下，具有良好的保光、保色、不粉化、 不脱落、不起泡、不锈蚀能力。此外，覆盖在车身外表的油漆涂装层还是汽车一层美 丽的外装，对于绝大多数用户而言，往往外观是决定是否购买某车的主要因素。由此 可见，汽车涂装主要具有防护和装饰作用。此外，汽车涂装修补过程中，有底漆层、 中涂层、面漆层、清漆层等，其作用有所不同，如表3-2所示。表3-2汽车涂层类型及作用用途主要作用中涂层中涂层底漆层腻子层中涂底漆层 面
15、漆层保护底材、防止锈蚀、提高附着力填补凹陷、恢复或塑造外表形状填补细小凹陷、封闭底层、提高饱满度提供颜色、亮度、机械性能、保护性能5 .车身涂层类型汽车油漆涂层层数随着车辆要求的不同而异，作为保护性和装饰性要求最高的轿 车涂层一般有以下几种形式的涂层结构。（1）原厂涂层 汽车原厂涂层一般包括底漆层、中间涂层和面漆层三层结构,如图322所不。面漆. . .:.- )1底漆底材底材图3-22原厂汽车涂层图3-23标准汽车修补涂层（2）修补涂层 汽车修补涂层采用标准的工艺，其涂层结构如图3-23所示。6 .底漆底漆是直接涂覆在经过外表处理的工件外表上的第一道涂层，它是整个涂层的基 础，汽车修补用的底
16、漆品种很多，常用的底漆主要有磷化底漆和环氧底漆。（1）磷化底漆 磷化底漆也称侵蚀底漆，是以化学防腐手段来到达防腐目的的, 磷化底漆涂布后能将金属外表通过化学反响生成一层不导电、多孔的磷化膜，一般称 为转换涂层。磷化膜具有多孔性和不良导电性，使上层涂料能渗入到这些孔隙中，而 不良导电性也预防了电化学腐蚀的形成，其特性如图3-24所示。磷化底漆能提高底漆对金属外表的附着力、耐蚀能力及热老化性能，可代替磷化 处理，适用于各种金属（如钢、铁、铝、铜及铝镁合金等），并能耐一定的温度，可做 烘烤面漆的底漆，但由于成膜很薄，一般不能单独作为底漆使用，必须与其他底漆配 套使用。图3-24磷化底漆特性硝化底漆一
17、磷化底漆使金属外表钝化，起防 腐蚀作用.（2）环氧底漆环氧底漆是以环氧树脂为主要成膜物质制成的底漆，是物理隔绝防腐底漆的代 表，可根据需要制成多种类型的产品，如高温烘烤型、双组分型、单组分型等，环氧 底漆附着力极强，对金属、木材、玻璃、塑料、陶瓷、纺织物等都有很好的附着力和 黏结力；涂膜韧性好，耐挠曲，且硬度比拟高；耐化学品性优良，尤其是耐碱性更为 突出；因为环氧树脂的分子结构内含有醛键，而酸键在化学上是最稳定的，所以对水、 溶剂、酸、碱和其他化学品都有良好的抵抗力；具有良好的电绝缘性，耐久性、耐热 性良好。环氧树脂类涂料也存在一些缺点，比方耐候性差、外表粉化较快，这也是它主要 用于底层涂料的
18、原因之一。环氧底漆使用胺类作为固化剂，对人体和皮肤有一定的刺 激性，因此在使用时要加以注意。二、底材处理步骤通常底材处理包括清洁、面漆类型评估、损伤评估、损伤涂层去除、羽状边打磨、 防锈处理等几项作业。1 .清洁当维修车辆进入维修场地前，需用高压水对整个车体上附着的污渍、泥土进行彻 底的清洁，如图3-25所示。进入涂漆维修工位后，需用除油剂对维修区进行再次清 洁、除油，以去除车身上的硅、油、蜡、沥青及塑料件上脱模剂等残留物，如图3-26 所示。图3-25车辆清洁图3-26板件清洁、除油2 .面漆涂层类型鉴别车辆清洁后，需对维修车辆面漆的类型进行准确的评估。因为原涂层及底材的类 型如果与修补涂层
19、的类型不符,将会出现严重的涂膜缺陷，对修补质量有很大的影响。 因此，采用合理的方法评估面漆层是素色漆还是银粉漆、珍珠漆等。如果是素色漆, 还需判断是单工序素色漆还是双工序素色漆；是热固性漆膜还是热塑性漆膜。确定车 身原有涂层的类型时，常用打磨法、涂抹溶剂法和加热法。(1)打磨法 检测时使用砂纸或沾有粗蜡的棉布，在破损涂层部位进行打磨， 打磨后观察砂纸外表，如图3-27所示，假设外表沾有带颜色的涂料，那么说明漆面为单 工序面漆；假设外表没有沾有带颜色的涂料，那么说明涂层是双工序或三工序面漆。打磨漆面打磨后效果图3-27打磨法鉴别漆面类型(2)涂抹溶剂法检测时应使用白色的软布，沾上硝基稀释剂，在破
20、损涂层周 围轻轻擦拭，如图3-28所示，如果有颜色或出现溶解，那么说明旧涂层使用的是溶剂 挥发型涂料,此种涂层在修补时要充分考虑新涂层中的溶剂会溶解旧涂层，造成咬底、 起皱等缺陷。施工时可以将旧涂层完全打磨掉，再进行涂装作业，也可采用干喷的方 式做中间隔离。如果不掉色或没有出现溶解，那么说明旧涂层使用的是烘烤聚合型或双 组份型涂料。此种涂料在修补时一般能承受重喷涂料中溶剂的溶解，施工时稍加注意 可防止出现涂膜缺陷。擦拭板件有溶解擦拭板件未溶解图3-28涂抹溶剂法鉴别漆面类型(3)加热法 用800#砂纸湿磨，消除原漆面光泽，用红外线灯加热打磨过的部 位，稍后观察打磨、加热的部位。如果这时漆面上的
21、光泽重现，说明涂层是树脂型漆。3 .板件损伤评估在实际作业中损伤评估的方法主要有目视评估、触摸评估和直尺评估。(1)目视评估 目测评估在实际维修过程中较为常见，其方法是在光源下用眼 睛侧面观察漆面，利用漆面上的反光即可发现很小的变形。但当损伤区经镀金作业 已去除损伤区涂层后，或光源缺乏的地方就不能采用这种方法。(2)触摸评估触摸评估可在任何车身外表上进行评估。评估者可戴上棉纱手 套，从多个方向用手触摸工件，将注意力集中在手上，用手去感觉损伤范围的大小。 通过触感感觉到不平外表的范围，且在评估过程中还能感知损伤处凹陷的深浅。通过 指压可以找到损伤区域中的弹性变形。(3)直尺评估将直尺置于钢板外表
22、，比拟未损伤部位和损伤部位与直尺之间 的间隙来确定损伤程度。4 .去除旧漆膜当确定损伤区范围后，就必须将损伤范围内的涂层全部去除，如有锈迹也应全部 去除，如图3-29所示。去除损伤区涂层和锈迹的方法有很多，实际作业多用打磨机 去除，速度快、效率高。虽然有些损伤涂层外表看起来没有任何损伤、开裂，更没有 剥落，但内部涂层有开裂或剥落的可能，如不完全去除，漆面修复后会造成漆膜缺陷。图3-29去除损伤部位旧漆膜去除旧漆膜时，针对不同的底材，需要采用不同的处理方法。常见的底材处理方 法有以下几种：(1)钢铁底材预处理 钢铁产生锈蚀的原因是钢铁容易被氧化，车身外表会由 于涂层开裂、脱落、碰撞使钢铁暴露在空
23、气中，空气中的水份、氧气、工业污染物等 会使钢铁外表产生锈蚀，为了增加金属的耐蚀能力，底材用酸性金属处理液进行处理, 形成化学处理涂层，如磷化、钝化等，以提高耐蚀能力。(2)镀锌金属底材预处理 为了提升车身耐腐蚀性，镀锌板在车身的使用比率 越来越高，对镀锌板预处理提出了越来越高的要求。镀锌板外表平滑，涂层附着不牢。 锌是一个活泼金属，会与涂料的基料反响生成锌皂，锌皂破坏了锌板外表与涂层的附 着力。为使涂层与镀锌板外表结合牢固，需对镀锌板进行外表预处理，使镀锌板的表 面形成一个防止锌与基料反响的保护膜。(3)铝及铝合金底材的预处理铝及铝合金板材比钢铁外表光滑，涂膜附着不 牢，在进行化学处理前，与
24、其他金属板材一样，先要进行清洗，去掉油污和杂物。清 洗时注意铝制品不像钢材能耐强碱的侵蚀，不能使用强碱的清洗液进行清洗，一般采 用有机溶剂脱脂法、外表活性脱脂法，或由磷酸钠、硅酸钠等配制的碱液清洗。（4）塑料底材预处理塑料底材不会生锈，易于着色，本身就具有耐腐蚀和装 饰性，但并不是没有保护的必要。涂层对塑料的附着力较低，涂装前须通过打磨、除 静电、除尘、退火、外表脱脂等方法对塑料外表进行处理，以提高涂层对塑料制品的 附着力，减少涂装缺陷的产生。5 .打磨羽状边在清除损伤区漆膜后，在原子灰刮涂之前需产生一个宽的、平滑的边缘，以增加 附着力，此时可以将涂膜边缘打磨，形成一个缓和的斜坡，这个斜坡就是
25、羽状边，如 图3-30所示。通常羽状边由两局部组成，分别是羽状边区域和磨毛区域。规范的羽 状边，要求打磨后过渡平顺，无台阶（用手触摸底材和涂层，不能明显的感触到有台 阶），磨毛区范围合理（便于原子灰的刮涂、打磨），如图3-31所示。图3-30羽状边示意图图3-31羽状边效果6.防锈处理防锈处理作为底材处理最后一道工序，非常关键。新车在生产线上喷涂时，为 防止金属外表腐蚀，提高附着力，需进行防锈处理。在修补时，也不能在裸露的钢板 外表直接喷漆，也须进行防锈处理。目前汽车修补漆作业中常用的防锈处理是采用施 涂环氧底漆和侵蚀底漆。环氧底漆不但有较强的抗腐蚀能力，且能提供较高附着力， 方便下道原子灰施
26、工或中涂底漆喷涂，而施涂侵蚀底漆后便不可进行原子灰施工。其 施工可采用喷涂或刷涂两种方式，一般较小面积时可采用刷涂，如面积较大或者整板 施涂时可采用喷涂（采用1.3mm 口径的面漆喷枪）的方法。环氧底漆施工只要求一个 连续的薄层即可，只需15-20um,无须喷涂太厚，以免增加涂料消耗及漆层闪干时间, 降低工作效率。【实训任务】技能操作底材处理一、实训工具设备及耗材实训板件、干磨系统、干磨砂纸、除油剂、除油布、环氧度漆、记号笔、劳保用 品(工作服、防毒面罩、护目眼镜、工作鞋、防溶剂手套等)。二、作业准备操作前，必须牢记劳动平安考前须知：(1)必须穿戴好工作服、防毒面罩、护目眼睛、棉手套、防溶剂手
27、套等劳动安 全防护，才允许操作。(2)必须按照规范操作，时刻注意人身平安，慎防意外情况发生。(3)工作完毕应做好现场6s管理。三、实训过程1 .损伤范围评估(1)操作人员穿好实训服、平安鞋，同时将操作需要的材料及工具整齐摆放在 操作台上。(2)穿戴防尘口罩、护目镜、棉手套、平安帽等防护用品。(3)用抹尘布配合吹尘枪，一边擦尘一边吹尘，将板件清洁干净。(4)更换防护用品，戴上塑胶手套及防毒面具。(5)将除油剂均匀喷涂于旧涂层上。(6)用除油布将工件上的除油剂擦干，具体操作方法如下：方法一：用装有除油剂的喷壶在工件上喷涂一层除油剂，待工件上除油剂未干时 用除油布将其擦干(注意除油擦拭时的先后顺序，通常先面后边、由上而下，不得来 回重复擦拭，以免造成二次污染。一般一块除油布擦拭的面积控制在0. 2-0. 3 m?)。方法二：也可以采用两块除油布，一块除油布用除油剂湿润后，在工件上擦拭， 面积控制在0.2-0. 3而，一小块一小块地进行，当工件外表还湿润时，用另一块干净 的除油布将其擦干。注意：板件除油时，擦拭要向着同一个方向，不要来回擦拭。(7)进行损伤评估，用手从多个方向触摸板件，用眼睛从多个角度观察板件损伤 情况。标记损伤范围，用记号笔标记损伤范围。2 .去除损伤区域旧漆膜(1)穿戴防护用品。