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1、第一章涂装概论1.1 引言在现代生产和生活中，人们越来越离不开涂料和涂装。家电、家具、房屋、汽车等都需要涂漆。尤其是汽车和摩托车，其外表面的90%以上是涂装面。漆层外观、鲜艳性、光泽、颜色等的好坏是人们对汽车质量的表观评价，因此它将直接影响汽车的市场竞争力。同时，涂装也是提高汽车产品的耐蚀性和延长汽车使用寿命的主要措施之一。因此汽车行业越来越重视产品的涂装。涂装是指将涂料涂覆于物体表面上，经干燥成膜的工艺。俗称“涂漆”或“油漆”。已固化的涂料膜称为涂膜（俗称漆膜）或涂层（涂层一般是指由两层以上的涂膜所组成的复合层）。1.2 涂装功能与要素1. 2.1涂装的功能涂装有以下几方面的功能1 .保护作
2、用：保护被涂物，使其免受周围介质的侵蚀，起防腐蚀、抗老化和耐各种介质的作用。世界上每年因腐蚀造成的损失可达钢铁总产量的1/41/5。涂装是最方便、最可行的防腐蚀方法之一。在物体表面上涂装形成具有一定耐水性、耐候性和耐油、耐化学品等性能的涂膜，可获得保护物体，延长其使用寿命。2 .装饰作用：涂装使被涂物具有色彩、光泽、鲜映性等，给人以美的视觉感受。3 .特种功能：涂装能调节热、电等能量的传导性，防止微生物的附着（杀菌），示温，控制声波的散发、反射和吸收，产生夜光等。在美化环境的同时还起到色彩对心里和生理的调节作用，能改善工厂、医院、学校、船舶和车辆内部的环境，防止灾害和提高效率等。1.2 .2涂
3、装三要素为了使涂层满足底材、被涂物要求的技术条件和使用环境所需的功能，保证涂装质量，获得最佳的涂层，取得最大限度的经济效益，必须精心进行涂装工艺设计，掌握涂装各要素。涂装材料、涂装工艺和涂装管理被称为涂装三要素。在工业化的汽车及零部件的流水性涂装生产中，抓好这三要素是保证涂装质量的关键。1 .涂装材料涂装材料的质量和作业配套性是获得优质涂层的基本条件。在选用涂料时，要从涂料性能、作业性能和经济效益等方面综合衡量。如果忽略涂膜性能，单纯考虑价格，会明显地缩短涂层地使用寿命，造成早期补漆或重新涂漆，反而会造成更大的损失。而且，如果涂料选择不当，即使精心施工，所得涂层的性能达不到理想的效果。2 .涂
4、装工艺涂装工艺是充分发挥涂装材料的性能，获得优质涂层，降低涂装生产成本和提高经济效益的必要条件。涂装工艺包括所采用的涂装技术（工艺参数）的合理性和先进性；涂装设备和涂装工具的先进性和可靠性；涂装环境条件以及操作人员的技能、素质等。3 .涂装管理涂装管理是确保所制定的工艺的实施，确保涂装质量的稳定，达到涂装目的和最佳经济效益的重要条件。涂装管理包括工艺管理、设备管理、工艺纪律管理、质量管理、现场环境管理、人员管理等。以上三要素是互为依存的制约关系，忽略哪一方面都不可能达到优质涂装的目的。1.3 涂装分类涂装种类品种繁多，根据分类方法不同，有不同的涂装类别。如：按使用领域的不同，可分为工业涂装和民
5、用涂装；而在工业涂装领域内，按涂装对象的不同，可分为汽车涂装、摩托车涂装、零部件涂装等；根据涂装方式的不同，又可划分为空气喷涂、静电喷涂、旋杯喷涂等。一般来说，在汽车涂装领域，按涂层（coat）和烘烤（bake）的次数不同分为，单层涂装体系（Icoatlbake 简称1C1B）、双层（2C2B）、三层（3C3B 或3C2B）、四层（4C4B 或4c3B）等。第二章油漆理论知识2.1 油漆的组成和分类2.1.1油漆的组成不同种类或不同厂家生产的油漆其成分是大不相同的，但都包括基料、颜填料、挥发性物质和添加剂四个主要组分。1 .基料基料，也叫成膜物质，它使颜料结合在一起并最终附着于物体表面，使漆膜
6、具有各种物理化学属性，对漆膜的性能起决定性作用。基料可以是油，也可以上树脂或二者的混合物。基料分为两类，热塑性基料和热固性基料。热塑性基料是指干燥成膜后可用溶剂或稀料溶解的一类基料，如硝酸纤维素、天然树脂漆和各种挥发性涂料等。目前工业用漆的基料绝大多数是合成树脂，如醇酸树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等。各种树脂都有其独到的特殊功能，一般根据油漆的不同用途和要求来选择树脂或几种树脂的混合物。总体来说，树脂赋予漆膜的物理性能有：光泽、附着力、硬度、抗石击性、柔韧性、耐候性、耐溶剂性、耐化学品性等。2 .颜料颜料一般包括填料，即颜料分为着色颜料和体质颜料，体质颜料俗称为填料。颜料的定义：带
7、有色彩特性的无机或有机不溶性微细粉末。它提供了涂层的色彩，具有遮盖物体表面的作用，另外提供防腐蚀、保护及特殊功能作用。颜料品种：按化学结构分类：a.有机颜料；b.无机颜料按功能作用分类：a.着色颜料：钛白粉、钛箸颜料等b.防锈颜料：红丹、铅粉、锯钙黄、铁红等c.体质颜料：碳酸钙、滑石粉、硫酸钢、云母等 d.闪烁效果颜料：铝粉、珠光粉、变色龙等3 .挥发性物质挥发性物质是指当油漆干燥成膜过程中挥发掉的油漆组分，一般通称溶剂。由此可见，溶剂不是构成漆膜的组成部分，挥发到大气中造成环境污染。因此，油漆厂家都在开发高固体涂料和无溶剂涂料。溶剂的定义：溶剂一般指在常温常压下液体状的有机混合物，它们不需要
8、化学反应就能溶解其他物质。溶剂可以稀释涂料以达到它们的施工粘度，此时溶剂也叫稀料。溶剂可分为六大类，煌类（如甲苯、二甲苯、200#溶剂油等）、酮类（如丁酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等）、醇类（如乙醇、丁醇、异丙醇等）、酯类（如乙酸乙酯、乙酸丁酯等）、二醇醴（如乙二醇丁酸、乙二醇乙醴醋酸酯等）及氯化物（如四氯化碳、氯仿等）。由此看出，溶剂的种类繁多，要选择好合适的溶剂并非易事。溶剂的选择是为了优化涂料的施工性和湿膜性，具体会影响到：流挂、流平、气泡、漆膜外观、油漆利用率等。通常，为了使溶剂适合特定的喷涂工艺和喷涂环境，需要配制混合溶剂。也可以根据实际涂装设备、生产线速度、喷房的湿度和温度等因素对溶剂
9、进行调整。调整时应考虑溶解性、挥发率、燃烧性、毒性、价格及在静电喷涂时的导电性等因素，充分参考供应商提供的资料，根据以往的经验，边调整边试验。4 .添加剂添加剂也叫助剂，助剂是极小量的用来改变涂料特性的物质。尽管添加剂只占油漆总量的1%2%,但它对涂层的物理及化学特性起到非常关键的作用。根据实际情况，添加剂有如下作用： 改善涂料的特性：润湿分散剂，防结皮剂，防浮色、发花剂，消泡剂和粘度调节剂。 在贮存过程中防止涂料变质：防沉淀剂、防腐剂、冻一融稳定剂。 便于涂装：增稠剂、防流挂剂。 使涂料具有理想特性：增亮剂、消光剂、抗划伤剂、防滑剂、催干剂等。2.1.2油漆分类与涂装的分类一样，油漆的种类根
10、据分类的方法不同也有不同的名称。以下介绍几种常见的分类方法：1 .按油漆在被涂物的涂层中的位置和作用分为，底漆、中涂（也叫底漆二道浆）、色漆和清漆（有时色漆和清漆合称为面漆）。2 .按油漆中主树脂的种类分为，丙烯酸树脂漆、氨基醇酸树脂漆、聚氨酯树脂漆等。3 .按油漆的组分和固化方式分为，单组分油漆和双组分油漆，低温漆和高温漆等。2.2 油漆的制造过程了解油漆的制造过程对油漆的使用和贮存管理有很好的帮助，在此对油漆的制造过程做一简单介绍。一般油漆的制造工艺如下：合格调整1 .预混：用部分树脂和溶剂预分散颜料和填料；2 .砂磨：用砂磨机把预混浆磨到要求的细度；3 .后添加：加入工艺配方中尚未加入的
11、树脂、溶剂和助剂，搅拌均匀后成为油漆；4 .检测过滤包装：质量控制和满足客户要求的必须步骤。2.3 油漆的性能指标要了解和使用好油漆，首先须知道油漆的一些基本性能指标。下面从常用指标和施工指标两方面进行说明。2.3.1 油漆的常用指标常用指标也就是油漆厂家在生产和出厂时必须检测的一些基本指标，如：外观、密度、固体分、细度、色差、遮盖力等。1 .外观：指油漆在包装桶内的状态。一般好的油漆，在规定的保质期内，是分散均匀，无沉降和浮色，即使有轻微沉降和浮色，经搅拌分散后也能均匀一致。2 .密度：即比重，单位为g/cm:为参考指标，测量仪器为比重杯。3 .固体分：指油漆中固体物质所占的比例，与挥发分（
12、VOC）相对应。如某种油漆的固体分是38%,那么挥发分就是62%（1-38%）1,4 .细度：是衡量油漆中颜填料粒子粗细的指标，也是油漆的重要指标之一，单位是微米（um）,用刮板细度仪检测。5 .色差：指油漆与标准板之间的颜色差异，通常用AE表示，也是油漆成膜后的重要指标之一。6 .遮盖力：遮盖力指标是针对底漆和色漆来的，对清漆不适用。它表示油漆对底材或底漆颜色的遮盖能力，单位为微米（um）。数字越大，说明遮盖力越差。2. 3.2油漆的施工指标施工指标包括稀释率、主漆与固化剂的配比、适用期、流挂极限和针孔极限等，它们都与施工过程紧密相关，也是在使用油漆之前应该了解的参数。1 .稀释率：指对一定
13、量的油漆为了调到施工粘度，加入稀释剂的比率，通常为一大概值，是调配油漆的参考指标。2 .主漆与固化剂的配比：仅对双组分油漆，调漆时必须按油漆供应商提供的指标进行配漆，否则比例不对将严重影响漆层的质量。3 .适用期：指双组分油漆调配后的可以使用的时间。因为双组分油漆一经调配，就开始发生化学反应，粘度会慢慢增加直至结块。一般来说，温度低，适用期延长；温度高，适应期缩短。因此对双组分油漆的施工，要根据生产量和完成时间来配料，不要盲目多配，以免浪费油漆。4 .流挂极限：是衡量油漆抗流挂的能力指标，单位是微米（um）,数值越大，抗流挂能力越好，施工稳定性也就越好。5 .针孔极限：是衡量油漆抗针孔的能力指
14、标，单位是微米（Rm）,数值越大，抗针孔能力越好，施工稳定性也就越好，特别在夏天，漆膜不容易出现针孔。第三章涂装工艺及管理涂装一般由若干道工序组成，工序多少取决于涂层的装饰性和涂层的功能要求。对于装饰性要求高的场合多达十几道，甚至上百道。但按工序内容及其实质来看，涂装工艺是由前处理、涂料的涂装和涂膜的烘干三个基本工序和若干辅助工序组合而成。涂装工艺管理的重点是对原材料的质量控制（如油漆的质量、基材的质量等）、涂装参数的控制（如油漆温度/粘度、喷房的温度/湿度、烘房温度、喷涂环境等）、涂膜的质量检验（外观、光泽、颜色等）和涂装工艺纪律等。在现代化的流水线生产中，管理的作用就更加突出了。如果仅选用
15、了优质的原材料和先进的涂装设备，而无科学的管理，也将得不到理想的涂装质量，甚至会造成返修率的剧增，我们对此必须引起足够的重视。3. 1涂装工序3. 1.1涂装前处理（预处理）涂装前处理是指在喷漆之前对被涂面进行各种处理，使之清洁干净，为各涂层质量创造良好基底的工序。可细分为底材处理工序（脱脂、水洗、磷化、钝化等）和喷涂中涂、面漆前的表面准备工序（打磨、表面修平、除尘等）。3. 1.1.1底材处理工序底材的表面质量直接影响涂装的质量（如附着力、外观、防腐蚀性等），因此涂装前必须对基材进行合适有效的处理，才能保证涂层的良好功能。针对不同的底材，有不同的处理工艺。对汽车车身来说，主要包括脱脂、表调、
16、磷化和钝化等；对汽车零部件等塑料件来说，主要有水洗和火焰处理等。1 .脱脂定义：指采用一定的方法除去物体表面的油污的工序。目的：有利于磷化膜的形成，提高涂层结合力和耐腐蚀性。方法：1）溶剂脱脂，即依靠有机溶剂对油污的浸透、溶解等作用达到去除油污的目的；2）碱液脱脂，利用含有表面活性剂的碱性物质对动植物油的皂化及表面活性剂的浸润、分散及增溶作用达到去除油污的目的。2 .表调定义：表调全称为磷化表面调整处理，是指采用磷化表面调整剂使需要磷化的金属表面改变微观状态，促使磷化过程中形成结晶细小、均匀、致密的磷化膜的工艺方法。3 .磷化定义：指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，发生化学反应而在金属表
17、面生产稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面化学处理方法，所生成的膜叫作磷化膜。作用：1）提供一清洁、均匀、无油脂的表面；2）增强了有机涂层对基材的附着力；3）具有抑制腐蚀的作用。4 .钝化定义：指对磷化膜采用含铭的酸性水溶液补充处理。作用：进一步提高磷化膜的耐蚀性。5 .水洗此处的水洗专指塑料件在涂装前的水洗处理。塑料表面的油污及脱模剂（蜡、硅酮或硬脂酸）会大大降低涂料的附着力和引起涂膜缩孔等弊病，因此一般采用酸性水洗使得塑料件表面干净、清洁。6 .火焰处理定义：是指塑料表层在极短的时间内（以秒计）接触温度可达1000-2000C的火焰，使塑料表面分子局部氧化的工艺方法。目的：改善塑料表面的
18、润湿性，从而提高附着力。3.1.1.2表面准备工序为了获得优质的、高装饰性的涂层，对底漆涂层或前道涂层上的缺陷或弊病必须清除掉，涂装前涂层表面应达到清洁无尘。随着技术进步，以往板金上的缺陷少了或完全消失了，所以老式的刮腻子、打磨的工序少了。目前清除被涂物表面的灰尘是涂装前表面准备工作的主要内容。尘埃是涂装的大敌，被涂表面有尘埃或不干净将直接影响涂层的质量。清除被涂物表面的灰尘的常用方法介绍如下：1 .用抽风机吸尘切忌用压缩空气吹灰，这是灰尘搬家，且影响环境。2 .用粘性抹布擦净使用时注意不要重复使用，以免灰尘掉在产品上；也不要用力过重，以防止粘性剂粘在产品上。有时，特别是在夏天，为消除手污、汗
19、水对被涂物的污染，在用黏性抹布擦拭前用溶剂浸润的清洁抹布擦拭一遍。3 .采用鸵鸟毛擦拭由于鸵鸟毛强度高且不产生静电，在现代化的涂装线上采用自动的仿形鸵鸟毛除尘机。在鸵鸟毛滚轮前吹离子化风，消除尘埃在被涂物表面的静电吸附，在鸵鸟毛滚轮的背后装有吸风管，吸掉鸵鸟毛上的灰尘，从而达到除尘的目的。优点：自动、快速；缺点：投资大。3. 1.2涂料的涂布采用各种涂布方法将各种类型涂料均匀地涂布到被涂物表面上的工序称之为涂布工序。涂料的涂布方法很多，大致可分为浸涂（如电泳）、喷涂、滚涂及刷涂等。在汽车涂装中，大量地采用喷涂法，如手工空气喷涂、静电喷涂、旋杯喷涂及自动静电喷涂（ESTA）等，当然，底漆为了良好
20、的耐腐蚀性均采用阴极电泳涂装（CED）。详细的涂装方法介绍留到下一节，本节主要介绍涂层的涂布流程，如底漆、中涂和面漆等涂布工序。4. 1.2.1底漆的涂布直接涂在被涂物底材表面的第一道油漆叫底漆（俗称打底）。底漆是整个涂层的基础，与底材的结合力和涂层的耐腐蚀性主要靠它实现。因此底漆层的质量好坏直接影响到整个涂层的质量。为确保底漆层的质量，防止产生种种涂膜弊病，应严格掌握以下涂底漆的操作要点：1 .选用底漆时，应注意与被涂物底材及处理膜和随后涂层（中涂或面漆）的配套性。如底漆层的烘干温度一般不低于中涂、面漆层的烘干温度；底漆中不能含有易渗入中涂或面漆的颜料；底漆层的力学性能（附着力、抗冲击、弯曲
21、性能）应优于中涂、面漆涂层。2 .涂底漆前应检查被涂表面的质量是否符合工艺要求，在被涂表面不清洁（有油污、尘埃和锈蚀）或磷化膜不均匀等情况下必须立即停止涂底漆。对涂装前处理的被涂物应及时涂底漆，不宜存放过夜，储存应该在底漆烘干之后。3 .应严格遵守底漆涂装方法的技术规范和操作要点。4 .涂装环境要保持整洁干净。虽然底漆喷涂场所的环境清洁程度可以比中涂、面漆时的喷涂环境略低一点，但为了减少打磨量，也不可忽视。5 .底漆层应按规定的烘烤工艺烘干。只有待底漆层干透后才能涂下道漆（湿碰湿工艺除外），否则易产生底涂层被“咬起”或结合力变差的弊病。3. 1.2.2中涂的涂布中涂是介于底漆层和面漆层之间的涂
22、层。中涂层所用涂料按其功能不同，可分为通用底漆（又称底漆二道浆、二道浆）、腻子二道浆（又称喷用腻子）、封底漆等，通称为中涂涂料。中涂层的功能是保护底漆层和腻子层，防止被面漆咬起；增加底漆涂层与面漆涂层的结合力；消除底漆层的粗糙度，提高涂层的装饰性。为确保中涂层的质量，防止产生种种涂膜弊病，应严格掌握以下中涂喷涂的操作要点：1 .要注意选用中涂与底漆、面漆的配套性。未打磨的中涂层与面漆之间也应有良好的结合力，其强度应与面漆相仿，烘干温度应与面漆的烘干温度相同或略高一些。2 .在涂中涂前应检查底漆层的表面质量和清洁度应符合工艺要求。3 .应严格遵守所选用涂装方法（如手工喷涂、手工静电喷涂和高速旋杯
23、自动静电涂装）的操作要求和技术规范（参见下一节）。4 .涂装环境应整洁干净、清洁无尘，这样可以减少或消除中涂层的弊病，达到减少打磨量或实现中涂层不打磨。5 .中涂层打磨应有规律，要求采用圆圈式打磨方式，禁止直线式打磨，砂纸采用600800号的水砂纸，有条件的话尽量湿打磨。尽量避免打磨露底（露出基材，特别是金属底材），如果露底，在涂面漆前应补涂底漆，以增强该处的防绣性和与面漆的附着力。3. 1.2.3面漆的涂布在多层涂装工艺中，涂布最后一层涂料的工序称为涂面漆。面漆层直接影响被涂物的外观装饰性、耐候性和物品价值。因此必须选用高装饰性、耐候性好、遮盖力强、与底漆结合力好的涂料作为面漆。面漆的涂装道
24、数取决于被涂物的外观要求和使用条件。面漆一般分为色漆和清漆。色漆在中涂或底漆层与清漆层之间，主要起到遮盖底漆颜色、使被涂物着色，也叫底色漆。色漆根据着色颜料的不同又分为单色漆与闪光漆（金属闪光漆和珠光漆两种）。清漆在轿车行业中被普遍采用，因为清漆不仅能提供高的光泽、鲜艳性，还能提高车辆的耐候性。而在一般工业或外观装饰性要求低的场合，只采用喷单色面漆的工艺。目前，面漆一般采用“湿碰湿”的喷涂工艺，即喷第一道面漆（一般是色漆）后不烘干，只在室温下闪干5lOmin,然后进行喷第二道面漆（即清漆），再一起进烘房烘干成膜。但对闪光漆来说，为了防止金属闪光漆发花，一般采用多道“湿碰湿”喷涂工艺，例如：手工
25、或静电喷涂第一道闪光底色漆闪干数分钟一手工或机械手空气喷涂第二道闪光底色潸一闪干5lOmin手工或静电喷涂罩光清漆（膜厚控制在30-35 urn）在一定温度下烘干30mino为确保面漆层的质量，防止产生种种涂膜弊病，应严格掌握以下涂面漆的操作要点：1 .根据汽车零部件的技术要求及使用条件选好面漆。千万不能用耐候性不好的内用面漆作为外用面漆使用；应通过耐候性试验或其他单位经验来选用面漆；应注意底漆层的配套性，切忌面漆的烘干温度高于底漆的烘干温度。2 .在涂面漆前应严格检查被涂面的清洁度和底漆层的质量。不应有影响面漆层质量的缺陷；如有露底金属面，应补涂底漆。在涂面漆前应用粘性抹布或鸵鸟毛擦净，吹离
26、子化空气消除静电吸附的灰尘。3 .应严格遵守所选用涂装方法（如手工喷涂、手工静电喷涂和高速旋杯自动静电涂装）的操作要求和技术规范。4 .应保持喷涂环境的清洁度。面漆喷涂室应是涂装车间清洁度要求最高的工位。尘埃的许可程度如下：尘埃粒子的大小为5um以下，粒子数为100个/cm、以下，尘埃量1.5mg/m3以下。环境空气温度2025；湿度60%75%。面漆最好能在具有空调（调温、调湿、除尘）的喷漆室中进行，以确保面漆漆层无垃圾、颗粒和具有良好的展平性。5 .在进行面漆涂层的最终检杳时不应用硬的粉笔作标记，而应采用贴标记或软的蜡笔作标记，注意保护涂层，防止划伤。3.1.3涂层的烘干烘干工序是涂料湿膜
27、转变成干膜的必须工序（低温自干漆除外），烘烤不仅能缩短涂膜的干燥固化时间，还能提高涂膜的性能（如硬度、光泽等）。需要注意的是，烘烤必须按规定的烘干条件（烘烤温度、时间）进行。一般，涂料供应商会根据物体的材质、涂料的烘干性能和现场条件提供最佳的烘干方式和烘干规范，也叫烘烤窗（Baking Window ）见图31。Low Solids Clearcuat 2K bake widows 10095908580757002030405060708090Bake Time, minutes图31烘烤规范烘干工序的注意事项：1 .烘干室的温度应均匀、稳定，应符合工艺规定的要求。严防各区段温差过大和温度过
28、高、过低，避免产生烘不干或过烘干现象，从而影响产品的性能。2 .烘干室内装载的工件量不应太多，以防影响涂膜的干燥和产生爆炸事故。3 .补给烘干室的新鲜空气和烘干室的循环风应过滤，以保证烘干室内空气清洁无尘。烘干室内应定期清扫，清扫后开始启动烘干室时最好先用粘灰车吸附调烘干室内飞扬的灰尘。3.1.4涂装的辅助工序辅助工序系指不是组成涂装工艺的必不可少的工序，而是对主要工序起辅助作用，或是某种特殊的涂装工序。它包括打磨、抛光、打蜡、密封技术检查等工序。现简单介绍如下:3.1.4.1打磨打磨是指手工或借助一定的工具，用砂纸清除被涂物表面的颗粒或粗糙度的一道工序。打磨可分为干打磨和湿打磨两种。涂装工艺
29、中的打磨工序主要有三大功能：1）清除底材表面的毛刺和杂物；2）清除工件被涂面的颗粒、粗糙和不平整度；3）增强涂层的附着力。打磨虽然有以上三大功能，但是因为打磨劳动强度大和打磨产生的打磨灰容易破坏清洁的喷涂环境，在目前的流水线涂装中正努力消除这一工序。打磨操作应注意的要点如下：1）应严格按工艺要求选用打磨材料。选用的砂纸太细，打磨费力；但选用的砂纸太粗，打磨痕明显，影响外观质量。一般来说，面漆的砂纸最细，底漆用的砂纸较粗一些。2）打磨时要注意打磨方向，不宜朝各个方向乱磨，打磨时不要压得过紧，应平面地从容不迫地动作。3）在打磨过程中应不断清除掉打磨灰，湿打磨结束后要用去离子水彻底冲洗干净，吹干，使
30、被涂面干净、干燥。4）涂层应干透后才能打磨，不然打磨时会粘砂纸，影响打磨质量。3.1.4.2抛光抛光是使面漆涂层具有柔和、稳定的光泽，使漆面更加光滑。在目前汽车涂装工业中，一般采用打磨抛光的方式来消除面漆层的颗粒。即先用细砂纸（一般1200#以上）打磨平面漆表面的颗粒，然后挤上抛光膏，用抛光枪固定羊毛球进行抛光，使表面光亮如新，最后擦净抛光膏。3.2典型的涂装方法介绍涂装方法系指将涂料均匀地涂布在被涂物表面上的工艺。在汽车工业100来年的涂装史中，刚开始采用的涂装方法是刷涂、刮涂、喷涂、浸涂、淋涂等，随着涂装技术的进步、新型涂料的出现和汽车涂层质量要求的提高，汽车涂装方法有了很大的变革。目前，
31、汽车涂装方法流行采用电泳涂装法、自动静电涂装法、粉末静电涂装法等，而老的涂装方法中除喷涂法尚占-定比例外，其他方法基本上被淘汰了。本节主要介绍喷涂法、电泳涂装法及自动静电涂装法的原理及应用。3.2.1喷涂法喷涂法是靠压缩空气或高压扩散使涂料雾化，高速喷射到被涂物上的一种涂装方法。根据喷涂原理及其改进方式的不同，可以分为以下几种：-冷喷涂一一手工、自动涂装机（机械手或往复机）r空气喷涂法-热喷涂一一手工喷涂法-匚静电喷涂一手工、自动涂装机（机械手或往复机）厂热喷涂一一手工、自动涂装机_高压无气喷涂法静电喷涂一一手工-空气辅助喷涂一一手工喷涂法在绝大多数场合下涂料不加热，一般为室温或温度控制在规定
32、的土 ic范围内，故称为冷喷涂。而在一些特殊场合，为了节省稀释剂的用量和提高一次喷涂的膜厚，将涂料加热到一定温度再喷涂，这种喷涂方法称为热喷涂。热喷涂主要用于稀释剂用量多的硝基漆、乙烯系、氨基树脂系和水溶性涂料等加热后粘度显著下降的涂料的涂装。例如在喷涂硝基漆时采用热喷涂法（涂料加热到7075C）,不仅节约稀释剂，涂膜的流平性好，光泽高，还不受气候影响，不用担心湿度大易产生白化弊病，而且涂膜丰满，不易产生流挂等弊病。静电喷涂法是将静电涂装法的原理与空气喷涂法或高压无气喷涂法相结合，以提高涂料利用率。它是将喷枪喷头上的阀针作为高压负电极，枪体绝缘，手柄部分接地，改装开发而成。其缺点是电缆较硬且重
33、，不便操作。表3.1不同喷枪的涂着效率喷枪类型空气喷枪高压无气喷枪空气辅助无气喷枪空气静电喷枪高压无气静电喷枪空气辅助无气静电喷枪涂着效率（%）15-3020-4025-4545-7550-805585选择何种喷涂方法主要根据被涂物的特性，所喷涂的涂料品种，涂层的装饰性和现场条件决定。但在当今高环保要求及节约资源的要求下，各种涂装方法的涂着效率（或称涂料利用率）是选择喷涂方法的关键因素。各种喷涂方法的涂着效率大体见表3. Io3.2. 1.1空气喷涂法及其要点空气喷涂法是靠压缩空气的气流使涂料雾化，在气流带动下，喷涂到被涂物表面的一种涂装方法。由于它几乎适用于各种涂料，各种被涂物，作业性好，效
34、率高（是刷涂的810倍），且能得到均匀美观的涂膜，因此空气喷涂法至今还是中小批量汽车及零部件涂装和汽车修补涂装的主要方法之一。空气喷涂法的缺点是涂料涂着效率低（30%左右），漆雾飞散多，施工环境差；优点是适应性强，设备投资小。空气喷涂的技巧：1 .应掌握正确的持枪方式，使喷枪与被涂工件表面保持垂直，在喷枪移动过程中其轨迹要与喷涂表面保持平行。2 .在每个喷涂行程开始后开枪，在行程结束前关枪，不要先开枪后移动和移动停止后再关枪。3 .喷枪与被涂物表面的距离由所喷涂料和雾化压力所决定，一般1530cm,使落在工件表面的涂料颗粒分布均匀、润湿。4 .为了获得均匀的涂层，下一道喷涂行程的涂装面要与上一
35、道行程涂装面有50%的重叠。（具体参见图3-2）图3-2喷涂技巧示意图3.2.1.2喷涂时的喷涂故障及对策现象原因对策1.涂料时有时无1）空气进入涂料管道中2）涂料缸中涂料不足3）涂料接头松弛和破损4）涂料管道阻塞5）喷嘴损伤或紧固不好6）针阀密封垫圈破损或松弛7）涂料粘度过高8）吸上式和重力式喷枪的涂料杯盖上的空气孔阻塞1）防止空气进入涂料管道2）补加涂料3）紧固或更换接头4）除去干固的涂料5）更换或紧固喷嘴6）更换、紧固7）稀释涂料8）除去阻塞物2.喷雾图样不完整（呈拱形）1）空气帽的角孔阻塞2）涂料喷嘴一侧有污物3）空气帽中心孔和涂料喷嘴之间受阻或空气帽的辅助喷射孔堵塞4）空气帽和涂料喷
36、嘴的接触面有污物附着，使空气帽配合不良5）空气帽和喷嘴的其中之一面损伤先喷一下，然后转动空气帽180,取两者的喷涂雾图样比较，如果喷雾图样相同，是喷嘴不良；如果喷雾图样不同，则是空气帽不良。1）除去堵塞物2）除掉污物3）除掉堵塞物4）除去污物5）更换3.涂料一方过浓1）空气帽和喷嘴的间隙部分有污物或干固的涂料附着2）空气帽松弛3）空气帽或喷嘴变形1）除去污物或干固的涂料2）紧固3）更换4.涂料中部稀薄两边浓1）喷涂气压过高2）涂料粘度过低3）角孔空气量过多4）在空气帽和喷嘴的间隙中有污物或涂料固着5）喷出量小1）调低喷涂气压至合适范围2）提高涂料粘度3）减少角孔空气量4）除去污物或干固的涂料5
37、）加大喷出量5.喷雾图样小1）喷涂压力过低2）喷嘴的口径磨损过大1）调高喷涂气压至合适范围2）更换喷嘴3）空气帽和喷嘴的间隙过大3）更换空气帽6.雾化不良1）涂料粘度过高1）稀释涂料至合适粘度2）涂料的喷出量过大2）调低喷涂量至合适大小7.涂料中部浓两头过薄1）空气调节螺母拧得太紧1）放松2）喷涂气压过低2）调高喷涂气压3）涂料粘度过高3）调稀4）压送涂料压力过高4）降低涂料压力5）涂料喷嘴过大5）更换喷嘴3.2.2电泳涂装法电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法，仅适用于电泳涂装专用的水性涂料（简称电泳涂料），它是汽车涂装近2030年来最普及的涂底漆的方法之一。电泳涂装是将具有导电性的被涂物浸渍在
38、装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽中作为阳极（或阴极），在槽中另设置与其相对应的阴极（或阳极），在两极间通一定时间的直流电，在被涂物上析出均一、水不溶涂膜的一种涂装方法。根据被涂物的极性和电泳涂料的种类，电泳涂装法（ED）可分为阳极电泳（AED）和阴极电泳（CED）两种。阳极电泳涂装法：被涂物为阳极，所采用的电泳涂料是阴离子型（带负电荷）。阴极电泳涂装法：被涂物为阴极，所采用的电泳涂料是阳离子型（带正电荷）。在阴极电泳中，金属车身作为阴极收到保护，不会造成电解，这是阴极电泳比阳极电泳最大的优势所在。而且阴极电泳涂料的泳透力高于阳极电泳涂料，因而使被涂物的内腔和焊缝泳涂得更好，再加上阴极电泳涂
39、料含有对基材有阻蚀作用的基团，因此阴极电泳涂膜的耐腐蚀性显著地优于阳极电泳涂膜。这就是目前车身90%以上采用阴极电泳的根本原因所在。3.2.2.1电泳涂装法的原理和特征电泳涂装过程由电解、电泳、电沉积、电渗四个电化学物理过程组成。电解：任何一种导电液体在通电时产生的分解现象称为电解。电泳：在导电介质中的带电荷的胶体粒子在电场的作用下，向相反电极移动的现象称为电泳。例如：在阴极电泳涂装中带正电荷的胶体树脂粒子和颜料粒子移向阴极（被涂物）。电沉积：漆粒子在电极上的沉析现象称为电沉积。例如：在阴极电泳涂装时带正电荷的粒子在阴极上聚集，带负电荷的粒子在阳极聚集。电沉积的第一步是水的电解。假使槽液的PH
40、值是7,在阴极上的最初反应是形成氢气和氢氧根离子（0H）,这一反应使在阴极表面产生高碱性界面层，当阳离子（树脂和颜料）与氢氧根离子反应就生成了不溶性的涂膜。电渗：刚沉积到被涂物表面的涂膜是半渗透的膜，在电场的持续作用下，涂膜内部所含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液，使涂膜脱水的现象称为电渗。电渗使亲水的涂膜变成憎水的涂膜，脱水使涂膜致密化。电渗性好的电泳涂料泳涂后的湿膜可用手摸不发粘，可用水冲洗掉附在湿膜上的槽液。电泳涂装的特征可通过电泳涂装的优点及局限性来全面的了解。电泳涂装的优点见下表：项目内容自动化程度涂底漆工序可实现完全自动化，适用于流水生产。因此从涂装前处理到电泳底漆、烘干可以实现生产
41、完全自动化。可得到均一的膜厚依靠调整电量容易得到均一目标的膜厚，鸵选择电泳涂料的品种和调整电泳工艺参数，膜厚可控制在1035 Hm范围内。耐腐蚀性由于电泳涂装可使物体的内腔、焊缝等喷涂无法涂着的地方上漆，因而耐腐蚀性能大大提高。阴极电泳涂膜的耐盐雾性在500h以上，高达1000h,是喷涂法的1050倍。涂料的利用率通过超滤回收装置，涂料的利用率高达95%以上。安全性溶剂含量少，涂料回收率高，因而对水质和大气污染少、安全性高。采用UF和R0装置，实现电泳后水洗的全封闭作业，大大减少了废水处理量。涂膜的外观好，烘干时有较好的展平性电泳涂膜的含水、含溶剂量少，在烘干过程中不会象其他涂料那样产生流挂、
42、溶落、积漆等弊病，并且可直接进入高温烘干。电泳涂装的局限性：1 .一般电泳涂膜耐候性差，在户外使用需涂面漆;2 .对挂具的管理较严，要确保被涂物良好接地；3 .仅适用与具有导电性的被涂物涂底漆；4 .不能耐高温（140180）的被涂物，也不能采用电泳涂装；5 .对颜色多变的场合不宜采用；6 .对小批量生产场合也不推荐使用。3.2.2.2电泳涂装工艺电泳涂装工艺一般由涂装前处理、电泳涂装、电泳后清洗及电泳涂膜的烘干等四道主要工序组成。电泳涂装的工艺（以阴极电泳为例）包括以下四个方面13个条件：1 .槽液的组成方面：固体分、灰分、MEQ和有机容积含量（VOC）；2 .电泳条件方面：槽液温度、泳涂电
43、压、泳涂时间；3 .槽液特性方面：PH值、电导率；4 .电泳特性方面：库仑效率、最大电流值、膜厚、泳透力。在以上13个电泳工艺参数中，泳涂电压和时间，槽液的固体分、温度、 PH值和电导率是现场控制和管理的主要项目。现将这些参数简单介绍如下：1 .电泳槽液的固体分：电泳涂料（或槽液）在110C以下烘干时所留下的不挥发部分称为电泳涂料（或槽液）的固体分。为保证电泳涂膜的质量稳定，电泳槽液的固体分需严格控制在一定范围内。2 .槽液的PH值和电导率：它们是电泳槽液的两大特性值，它们对电泳特性、槽液的稳定性和涂装效果都有较大的影响，因此必须将槽液的PH值、电导率严格地控制在规定的工艺范围内。3 .泳涂电
44、压：能够获得规定厚度、外观优良的涂膜时，两极间接通的电压称为泳涂电压。泳涂电压一般有一定的范围，跟涂料的品种、涂装其他工艺（如：温度、被涂物、电极间距等）密切相关。但一般来说，超出泳涂电压上限一定值时，在沉积电极上的反应加剧，产生大量气体，使沉积的漆膜炸裂，绝缘被破坏，产生异常附着，这一电压值称为破坏电压。低于泳涂电压下限的某一电压值时，电沉积与再溶解涂膜量相抵消，几乎泳涂不上涂膜，这一电压值称为临界电压。电泳工作电压（泳涂电压）介于临界电压与破坏电压之间。泳涂电压是电泳涂装的重要工艺参数之一。在其他条件不变的场合，泳涂膜厚和泳透力随泳涂电压的增高而增厚和提高。在生产中，为获得优良的涂膜外观和
45、较高的泳透力，一般起始电压低一点，以减轻电极反应；随后电压高一些，以提高内腔缝隙表面的泳涂质量。4 .槽液温度和电泳时间：槽液温度、电泳时间和泳涂电压是电泳涂装的三个基本工艺条件。经调试选择最佳值后，在稳定的电泳涂装生产线上是保持稳定不变的。随槽液温度增高，涂膜增厚，但涂料易变质，槽液的稳定性变差；槽液稳定降低，不仅涂膜变薄，由于湿涂膜的粘度增大，涂膜表面的气泡不易排出，易产生涂膜弊病。槽液温度对泳透力也略有影响，一般来说，在较低的温度下得到较高的泳透力。电泳时间系指被涂物浸在槽液中通电时间，通常限定在24mino随泳涂时间的延长，涂膜厚度增厚，泳透深度增大。适当提高泳涂电压可缩短泳涂时间，达
46、到同样泳涂膜厚。3.2.3自动静电喷涂法静电喷涂法是以接地的被涂物作为阳极，涂料雾化器或电栅作为阴极，接上负高压电，两极间形成高压静电场，阴极产生电晕放电，使喷出的涂料粒子带电，并进一步雾化，按异性相吸的原理使带电的涂料粒子在静电场的作用下沿电力线方向飞向被涂物，放电后吸附在被涂物上。这种涂装方法称为静电喷涂法。由于“静电环抱”现象，被涂物的部分背面也能涂上涂料（见图3-3） o静电喷涂法经历了从50年代的电喷枪静电涂装法（Ransburg II法）到高转速旋杯式自动静电喷涂的发展历程。正因为静电涂装的省料、省工和低的环境污染，它已成为汽车工业涂装的主要方法之一。图3-3静电涂装示意图3. 2
47、.3.1高转速旋杯式自动静电喷涂的优点相对于传统的手工喷涂，它拥有以下突出优点:1、装饰性好、质量稳定；2、涂着效率高、节省涂料；3、节能降耗、保护环境；4、使用方便、生产效率高。与一般空气喷涂的性能比较见下表：指标一般空气喷涂高转速旋杯式静电喷涂压缩空气消耗量（m/h）406012喷漆室内的垂直风速（m/s）0.50.70.20.3涂着效率（）304090涂膜表面质量好很好静电环抱性无很好涂料适应性没有问题没有问题雾化细度与涂料粘度的相关性高低雾化细度与表面张力的相关性低I.J过喷漆雾多少喷漆流的可调整性很好好换色的可能性好好维修工作量少中等投资费用低高有机溶剂的挥发量I.J低涂膜厚度的可调整性好很好3. 2.3.2高转速旋杯式静电喷涂工艺参数