塑料件涂装工艺.doc

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1、1涂料介绍汽车外饰塑料件涂料按涂层结构分为底漆、基色漆和清漆。1.1底漆主要性能要求：附着力、抗水性、抗化学品性、耐冷热冲击性、耐热水冲击性、耐汽油性。底漆分为单组分和双组分2种。单组分底漆优点：快干、可打磨、对底材附着力好。缺点：对面漆有选择，柔韧性较差、耐水性一般。用途：用于一般要求的场合。双组分底漆优点：与面漆附着力好、柔韧性好。缺点：需低温烘烤后才能打磨。用途：用于一般要求的场合。1.2基色漆基色漆是与罩光面漆进行湿碰湿配套涂装的底漆，能满足湿碰湿施工要求。基色漆分为基色闪光漆和基色实色漆。基色闪光漆：是由树脂、铝粉（或/和）珠光粉颜料、溶剂、助剂等组成的，有金属、珠光效果，有较快的表

2、干速率及抗溶剂性，能满足湿碰湿施工的要求。基色实色漆：是由树脂、有机和无机颜料、溶剂、助剂等组成的，有较快的表干速率及抗溶剂性，能满足湿碰湿施工的要求。1.3清漆清漆是用于基色漆罩光的透明涂层，为双组分。一般是2K聚氨酯漆，一组分是由羟基丙烯酸树脂、助剂和溶剂组成，另一组分为异氰酸酯固化剂；两组分按比例在使用前混合。该漆涂装于基色漆上，有很高的光泽、丰满度及优异的综合性能。2施工工艺塑料件涂装是用化学和机械方法除去塑料件表面的脱模剂、异物和污物，去除表面界膜阻力后在其表面涂覆涂料，经干燥成膜使汽车外饰塑料件与车身颜色及光泽一致并提供耐候性的工艺。2.1涂层的结构及膜厚要求涂层的结构及膜厚要求见

3、表1。2.2工艺介绍2.2.1典型的涂装工艺三喷两烘（3C2B）工艺（应用于溶剂型涂料）工件上件、前处理、预脱脂、脱脂、一次水洗、二次水洗、新鲜DI水洗、吹水、水分烘干、强冷、自然冷却、火焰处理、上遮蔽、手工除静电/检查、自动除静电、喷底漆、底漆流平、底漆烘干、强冷、自然冷却、底漆检查打磨、除静电、喷底色漆（BC）、面漆流平、喷罩光漆（CC）、流平、面漆烘干、强冷、自然冷却、成品检查下件、不合格品返修。三喷一烘（3C1B）工艺（应用于溶剂型涂料和水性涂料）工件上件、前处理、预脱脂、脱脂、一次水洗、二次水洗、新鲜DI水洗、吹水、水分烘干、强冷、自然冷却、火焰处理、上遮蔽、手工除静电/检查、自动除

4、静电、喷底漆、底漆流平、喷底色漆（BC）、面漆流平、喷罩光漆（CC）、流平、面漆烘干、强冷、自然冷却、成品检查下件、不合格品返修。工序作用脱脂：脱脂的主要目的是除去塑料件表面的油污、脱模剂等，主要依靠脱脂剂的浸润、分散及乳化作用达到除去油污的效果，去除界面阻力，提高附着力。一般采用环形压力喷洗。水洗及表面活化：脱脂后一般要经过4道水洗，主要目的是洗净工件表面残留的脱脂液、颗粒杂质和有害离子，并活化表面。一般前2道水洗为工业水喷洗，后2道为纯水洗。吹水：吹水工序是在前处理后，通过风嘴用压缩空气吹净工件表面和边角夹缝中的水珠。水分烘干及强冷：吹水后经过一段时间的沥水，工件进入水分烘干室烘干。考虑到

5、塑料件的耐热性能，烘干温度一般控制在6070，烘干时间为1520min。火焰处理：火焰处理技术即使用高温火焰对塑料件板材进行高温加热处理，消除表面层的油污和脱模剂，选择性地除去低分子物及表面各种非晶成分，使表面粗燥化，具有多孔性，从而提高涂膜的附着力。可用煤气或乙炔气和氧气的氧化焰，其中煤气氧化焰的处理温度一般为10002800。为了避免工件被烤变形，应使火焰烘烤时间限定在最小限度（约10s以下），烘烤后立即冷却。底漆、面漆喷涂：底漆喷涂底漆喷涂方式有手工喷涂和自动喷涂2种。底漆晾干底漆喷涂后，湿漆膜中含有大量有机溶剂，若直接进入烘干室中烘烤，就会因溶剂挥发过快而使涂膜表面出现针孔、气泡等缺陷

6、。在晾干过程中，伴随着溶剂的挥发，油漆得以充分流平、展开，晾干时间、风速对流平效果影响较大，易产生流平不良、橘皮等漆膜缺陷。底漆烘干目前使用的底漆有2种：快干型和普通型。快干型可自干，而普通型施工后其自身不能自然快速固化，需要采取加热固化方法，目的是缩短涂料烘干时间和提高涂层性能，同时要考虑到塑料件自身耐热性能及易变形的特点，烘干温度不宜过高，一般控制在80左右，工艺时间一般为2030min。底漆打磨底漆表面或多或少存在油漆缺陷，为了给下道工序提供良好的油漆涂层表面，有必要对底漆件的表面进行打磨处理。面漆喷涂面漆采用湿喷湿工艺,先喷底色漆再喷清漆，底色漆采用单组分油漆,色漆喷涂厚度因油漆品种不

7、同而不同，金属色漆一般为1218m，素色漆一般为2535m。面漆晾干和烘干面漆晾干工艺要求同底漆晾干一样，烘干工艺参数：工艺温度控制在（805），工艺时间控制在2535min。修饰交检部分面漆表面存在一些缺陷，需通过打磨抛光消除缺陷。不合格件若缺陷较小，可通过点修补消除，若缺陷较大且难处理，必须送到底漆打磨上大线返修。2.2.2水性涂装工艺及要求水性涂装系指底漆、基色漆为水性漆、清漆仍为溶剂型漆，工艺要求见表2。水性涂料施工要求喷漆室温湿度见表3。3.4耐水性耐水性能检测条件为40、240h，检测结果要求漆膜外观不能有明显的起泡、变色等，耐水后附着力要求小于1级、常温弯曲要求同前。图3为加速耐

8、水后的结果（80、4h，放置1h后划格检测附着力）。3.8耐候性耐候性分为加速耐候试验和天然曝晒试验，除要求外观、色差、光泽保持率外，还要求附着力小于1级。4综述为适应节能环保的发展需要，在保证涂层性能的基础上，汽车制造业势必开发采用低能耗、低VOC的环保型汽车外饰塑料件涂料及涂装工艺。如开发用于机器人喷漆室的具备除溶剂功能的新型循环供风设备，该设备在冬季生产时喷漆室采用循环供风，可节省大量的能源，此类设备在奇瑞东阳幼狮的塑料件涂装线上已有应用。减少底漆烘干工序的3C1B涂装工艺及水性漆、高固体分漆等环保型涂料的应用都已成为汽车塑料件涂装发展趋势。1 前言自上世纪60 年代，为提高汽车的安全和

9、环保节油性能，部分外饰件和内饰件材质开始塑料化，据统计目前的一辆轿车塑料件用量已经超过300kg ，占整个轿车质量的20 左右。随着塑料件在汽车中的运用越来越多，其装饰性和耐久性要求也越来越高，部分要求与车身同色且要具有与车身相同年限的防腐能力。塑料件涂装越来越重要且必不可少。奇瑞汽车有限公司十五万套塑料件涂装生产线是由该公司技术人员于1997 年自行设计，委托扬州琼花环保设备工程有限公司和九台电器厂联合制造，1999 年11 月建成投产。该条涂装线采用了当时国际上最新涂装技术，设备总投资较少，但其运行状况良好，产品质量稳定，一次交检合格率在92 以上，是一条经济实用的生产线。下面简单介绍一下

10、该条线的工艺状况。2 工艺简介2.1塑料件涂装的目的塑料件涂装是用化学和机械方法除去塑料件表面脱模剂、异物、污物等，去除表面界膜阻力，提高附着力，并在其表面涂覆涂料，经干燥成膜并附着于塑料件的表面，达到防护和装饰的作用。2.2 塑料件的涂装工艺过程该条生产线工艺过程可分为2 段，即前处理工段和底漆、面漆工段。前处理工段采用化学处理方法，经低温脱脂水洗，表面活化后烘干，化学品材料采用上海汉高公司生产的塑料件清洗剂及表面活性剂，工件输送方式为普通悬链连续通过式。底漆、面漆部分采用手工空气喷涂方式，三喷两烘或三喷一烘皆可，其输送方式采用NKC 反向积放式地面链。底漆、面漆材料采用PPG、杜邦公司提供

11、的溶剂型低温涂料。该线主要工艺流程如图1 （三喷两烘）。白件检查（打磨擦净）上白件预脱脂（脱脂剂：汉高代号2595 ) 脱脂N0 1水洗N0.2 水洗循环纯水洗（含表面活性剂：汉高代号AID 100) 鲜纯水洗吹水水分烘干强冷、擦净静电除尘喷底漆晾干烘干强冷底漆打磨擦净静电除尘喷涂底色漆晾干点打磨修补喷清漆晾干烘干强冷修饰交检合格去总装车间不合格点修补底漆打磨返工图12.2.1前处理工段2.2.1.1 脱脂 脱脂主要目的就是除去塑料件表面的油污、脱模剂等，主要依靠脱脂剂的浸润、分散及乳化作用达到除去油污的效果，去除界面阻力，提高附着力。一般采用环形压力喷洗。这道工序主要控制以下工艺参数。a.总

12、酸PH 值塑料件脱脂和整车脱脂不同，整身脱脂一般为碱性脱脂，而塑料件遇到碱性溶液会发生化学反应，破坏工件表面结构，影响表面质量，因而塑料件脱脂槽液pH 一般控制在6.0 1.0 ，总酸控制在4.8 1.0 点。b.脱脂温度 一般来说温度越高脱脂效果越好越彻底，但塑料件耐热性一般较差，温度过高会导致塑料件变形，考虑到此脱脂剂活性温度（50 左右活性最佳），将脱脂工艺温度控制在55 5 。c.脱脂时间和压力 脱脂过程中，必须保证有足够的喷洗时间，清洗时间太短会造成脱脂不净，这条线的脱脂时间为0.8 min ，清洗方式采用压力喷淋，喷淋管路采用环形布置，保证工件各个面能得到彻底喷洗，喷嘴喷射方向和状

13、况需定期调整，对喷射效果影响较大。喷洗压力一般控制在0.10.2 MPa 之间，脱脂过程中当脱脂液喷射到工件表面时，在强力作用下脱脂液与工件有较好的接触，促使脱脂剂渗透和破坏油膜，并可冲洗掉工件表面已乳化的油污。d.槽液的更换周期由于塑料件脱脂是喷淋脱脂，槽体较小。在长期循环使用后乳化、皂化油污越聚越多，有利于菌类、藻类物质的繁殖与生长，为了保证脱脂效果，防止菌类、藻类物质的污染，在正常生产一段时间后要及时排放槽液，一般脱脂槽液一周排放一次，若生产间隙时间太长，建议开班前再重新配槽。2.2.1.2 水洗及表面活化 脱脂后一般要经过4 道水洗，主要目的是洗净工件表面残留的脱脂液、表面的颗粒杂质和

14、有害离子，并活化表面。一般前2 道水洗为工业水喷洗，后2 道为纯水洗，工艺时间0.5-1.0 min ，喷洗压力0.2-0.4 MPa 。第3 道循环纯水洗电导率一般控制在30S /cm 以下，槽液中需不断补加表面活性剂，新鲜纯水的电导率控制在10S/cm 以下。2.2.1.3 吹水 吹水工序是在前处理后，通过风嘴用压缩空气吹净工件表面和边角夹缝中的水珠，一般吹水时间为0.5 min ，压缩空气压力为0.5-0.6 MPa ，压缩空气的压力和风嘴方向是本道工序的控制要点，若调整不好将会影响后续的烘干效果。2.2.1.4 水分烘干及强冷 吹水后经过一段时间的沥水，工件进入水分烘干室烘干。考虑到塑

15、料件的耐热性能，烘干温度一般控制在60-70 之间，烘干时间15-20 min 。2.2.2底漆、面漆喷涂工段2.2.2.1 底漆喷涂 塑料件喷涂方式有手工喷涂和自动喷涂2 种，奇瑞汽车有限公司塑料件涂装线采用手工空气喷涂，手工空气喷涂不仅对操作者的操作技能要求较高，而且施工环境和施工参数（喷漆室工艺参数、油漆施工参数）必须要严格控制。 喷漆室手工喷涂区风速一般设定在0.4-0.5m/s , 工艺温度一般控制在18-35 ，该线冬季喷漆室温度一般不低于18 ，而夏季因其空调机组无制冷系统有时最高温度达到40 左右，对空调系统进行改造增加了一套加湿系统后，夏季温度基本可控制在35 以下，相对湿度

16、一般控制在60-70 。喷漆室空气洁净度一般要求大于5m 粒径的微粒数为零，小于5 m 粒径的微粒含量小于1105 个/L。采用单罐供漆系统，油漆施工压力一般控制在0.2-0.3 MPa ，雾化空气压力一般控制在0.5-0.6 MPa ，底漆采用2 道喷涂，第1 道闪干50s后喷涂第2 道，膜厚控制在35-40 m 。2.2.2.2 底漆晾干 底漆喷涂后，湿漆膜中含有大量的有机溶剂，若直接进入烘干室中烘烤，就会因溶剂挥发过快造成涂膜表面针孔、气泡等缺陷。在晾干过程中，伴随着溶剂的挥发，油漆得以充分流平、展开，晾干时间、风速对流平效果影响较大，易产生流平不良、桔皮等漆膜缺陷，晾干时间一般控制在5

17、7 min ，风速一般为0.20.3 m/s。2.2.2.3 底漆烘干 塑料件使用的底漆涂料是双组分涂料，目前被使用的底漆涂料有快干型和普通型2 种，快干型可自然指干，但普通型施工后其自身不能自然快速固化，因而需要采取加热固化方法，目的是缩短涂料烘干时间和提高涂层性能，同时要考虑到塑料件自身耐热性能及易变形的特点，烘干温度不宜过高，一般控制在80 左右，工艺时间一般为2030min 。2.2.2.4 底漆打磨 底漆表面或多或少存在油漆缺陷，为了给下道工序提供良好的油漆涂层表面，有必要对底漆件的表面进行打磨处理，打磨材料一般采用600800 号水砂纸，打磨一般缺陷时用800 号砂纸，打磨较大缺陷

18、时用600 号砂纸。2.2.2.5 面漆喷涂 面漆采用湿碰湿工艺，先喷底色漆再喷清漆，底色漆采用单组分油漆，色漆喷涂厚度因油漆品种不同而不同，金属色漆一般为1218 m ，素色漆一般为2535m。喷涂工艺参数和底漆相同，底色漆喷涂后一般晾干57 min 后进入清漆喷漆室，在喷涂清漆前可对色漆表面的颗粒或较小的缺陷用1200 号抛光片进行修磨，修磨平整后对所修部位用空气补漆枪补喷色漆。处理完成后进行清漆喷涂，清漆喷涂时各工艺参数和底漆相同。2.2.2.6 面漆晾干和烘干 面漆晾干工艺要求同底漆晾干，烘干工艺参数为工艺温度一般控制在805 ，工艺时间一般控制在2535 min 。2.2.2.7 修

19、饰交检部分面漆表面存在一些缺陷，需通过打磨（一般用1500 号梅花砂纸）抛光消除缺陷。不合格件若缺陷较小，可通过点修补消除，若缺陷较大且难处理，必须送到底漆打磨上大线返修。2.2.3各工序主要参数表各工序主要参数见表1 表1 各工序主要参数序号工序名称处理方式工艺时间/min工艺温度材料备注1挂件人工2预脱脂喷淋0.8室温专用清洗剂压力为0.1-0.2 MPa , pH 值5-73脱脂喷淋255 5专用清洗剂压力为0.1-0.2 MPa , pH 值5-74一次水洗喷淋0.855 5自来水压力为0.2-0.4 MPa5二次水洗喷淋0.8室温自来水压力为0.2-0.4 MPa6循环纯水洗喷淋0.

20、8室温去离子水表面活性剂压力为0.1-0.3 MPa，电导30s/cm7新鲜纯水洗喷淋0.4室温去离子水压力为0.1-0.3 MPa，电导30s/cm8吹水吹压缩空气0.5室温压缩空气压缩空气压力0.6 MPa9水分烘干热风循环l575510转挂人工11检查、打磨人工1.512擦净人工1.5粘性擦布等13静电除尘人工1.5静电除尘器14喷底漆人工318-35双组分漆漆压0.15-0.30 MPa 、输气压15晾干挥发718-350.5-0.6 MPa，漆膜厚度30-40 m16烘干热风循环2585517强冷风冷4室温18底漆打磨人工18-35砂纸等19擦净静电吹人工18-35粘性擦布20喷涂底

21、色漆人工18-35单组分漆与底漆相同21晾干挥发18-3522点打磨修补人工18-35抛光片23喷清漆人工18-35双组分漆与底漆相同24晾干挥发18-3525烘干热风循环85526强冷风冷室温27修饰人工18-35砂纸羊毛球抛光膏28交检人工结束语这条十五万套塑料件涂装线建成投产6 年来，从运行状况来看该生产线可靠性好、质量稳定，达到当初设计要求，虽然单层同一平面工艺布置可节约大量投资，但洁净度和施工环境需加大控制力度。工艺规划1.塑料件的表面处理塑料件种类繁多，许多塑料极性小，结晶性大，表面张力小，润湿性差，表面光滑。为提高涂料对塑料的附着力，减少表面缺陷，改善塑料涂层的质量，塑料件涂装前

22、要进行表面处理。该前处理线采用化学处理方法，经低温脱脂水洗、沥液及高压空气吹水后烘干，工件输送方式为普通悬链连续通过式，变频控制链速。图2底漆打磨面漆喷漆其主要工艺流程如下：白件检查手工预清理白件转挂预脱脂沥液脱脂沥液一次水洗沥液二次水洗沥液循环纯水洗沥液新鲜纯水洗沥液高压空气吹水检查水分烘干冷却卸件。（1）手工预清理：用有机溶剂擦拭塑料能除去塑料表面的各种非晶态部分，使其粗糙化或具有多化性，提高涂料的附着力。（2）脱脂：塑料表面有油污、脱模剂等，必须除油和脱脂。它主要依靠脱脂剂的浸润、分散和乳化作用达到除去油污的效果，提高表面附着力。脱脂主要控制参数具体如下：脱脂液PH值在6.01.0，总酸

23、控制在4.81.0，脱脂温度控制在555，脱脂时间控制在1.5min。（3）水洗及表面活化：脱脂后经过4道水洗，每段水洗之间留有1min的沥液时间。前两道为工业水喷洗，工艺时间分别为0.6min。后两道为纯水洗，工艺时间为0.30.9min。喷洗压力0.20.4MPa。第三道循环水洗电导率一般控制在30s/cm以下，槽液中不断补加表面活性剂，新鲜纯水的电导率控制在10s/cm以下。第四道水洗后留有1.5min的沥液时间。（4）高压空气吹水：此工序通过风机从车间内进风，将高压空气吹向工件表面，目的是吹净工件表面和边角夹缝中的水珠。吹水时间为2min，吹水压力通过调节板适当调整，一般控制在0.20

24、.4MPa。（5）水分烘干和强冷：工件吹水后经过23min的沥水，进入水分烘干室烘干。水分烘干室通过热风循环，将工件表面和内腔内的水吹干。考虑塑料件的耐热性能，烘干温度控制在6070之间，烘干时间在16min左右。2.塑料件底漆和面漆喷涂（1）底漆喷涂、晾干：此生产线采用手工空气喷涂，喷涂作业区长度18m，要求手工喷涂区风速控制在0.40.5m/s，工艺温度控制在1830，相对湿度在6070%，工件通过时间为45min。此生产线采用单罐供漆，油漆施工压力一般控制在0.20.3MPa，雾化空气压力一般控制在0.50.6MPa。两道喷涂，膜厚控制在3540m。底漆喷涂后进入晾干室，由于底漆与面漆采

25、用W/W（湿碰湿）工艺，无底漆烘干，所以底漆的涂料采用双组份快干型涂料，且晾干要充分，表面要达到指干状态。晾干室风速设计为0.20.3m/s，工艺时间设计为7.5min。（2）面漆喷涂、晾干：进入面漆喷漆室前，有4m长的底漆检查室。在喷涂前，可对底漆表面的细小颗粒或缺陷用1200号抛光片进行修磨。面漆也采用W/W（湿碰湿）工艺，先喷色漆再喷清漆。色漆喷涂厚度因油漆品种不同而不同，金属色漆一般为1220m，素色漆一般为2535m。色漆喷涂后晾干7.5min进入清漆喷漆室。清漆喷涂完后晾干7.5min进入面漆烘干炉。色漆和清漆喷涂时，各参数与底漆相同。（3）面漆烘干、强冷：面漆烘干室的温度控制在8

26、090，烘干时间为40min。设备规划1.前处理设备前处理设备主要由室体、工作槽、管路系统、温度调节系统、排风系统和供排水等组成。室体由1.5mm厚的不锈钢板制作，内有维修和保养通道，设置2个保养门。保养门处安装悬臂式探照灯，方便人员检查和保养设备。整个室体安放在1.6m高的支架上，泵及附属设备放在槽侧部。图3面漆烘干室槽体上配有溢流、排净和泵循环管路出入口等。加热槽体外壁板表面覆有保温材料，并用0.7mm厚的镀锌钢板翻边压和保护。管路系统可拆装，用法兰连接，连接长度3m。加热和热循环系统相结合，热源为热水（设热水箱，用天然气加热），采用外置板式热交换器。温度采用自动和手动控制。2.喷漆室设备

27、喷漆室采用水旋式结构，主要由室体（含动压室、静压室、空调风过滤系统和操作间等）、漆雾收集以及排风系统等组成。在人员休息区还建有洁净间，使喷涂作业人员与车间隔离。室体侧板用镀锌钢板制成，用型钢骨架加固，两侧壁板嵌有夹胶玻璃门窗，保持喷房内部光滑、平整和不挂灰，易于清洁。在动压室和静压室之间装有F6袋式过滤器以使空气平稳流动，并有调节风量的控制结构，保持风平衡，并保证各工艺段的风速达到工艺要求。操作间顶棚为控制气流分布的过滤层，过滤层覆盖整个顶棚，严防喷漆室风向纵向飘移。漆雾收集系统的循环水通过供水管（逐级变径，法兰连接）、可调堰板进入散流板和水旋室后，经回流管道至废漆处理槽。水旋室是气液混合室，

28、能产生高强度的搅拌，使空气和水充分混合，再通过空间容积增大，风速降低，使气水分离。分离空气被排风风机吸到45m高的风道后，排到大气中，带漆渣的水流到废漆处理槽。所有喷漆室的排风由一个方形大烟囱分成四部位集中排向高空，增大扩散区域。喷漆室排风机集中放在风机房内，叶轮便于拆出检修，喷漆室至风机的排风道采用钢筋混凝土结构，风机房墙壁安装消音板。3烘干设备面漆烘干室采用直通式烘干炉，壁板厚度为100mm，采用插接式结构，接缝处打耐高温密封胶。为防止烘干室热气和烟气外溢，在出入口装有风幕。烘干室热源为天然气间接加热，设有安全措施和安全结构（天然气自动点火、火焰监控、燃气混合、压力调节、自动调节风阀及自动

29、控制等）。实现温度自动和手动控制，自动数字显示。废气采用直燃法处理，增加废气焚烧炉，每小时处理废气量6 000Nm3。废气通过交换，使排放温度不大于150。4.空调系统涂装车间厂房需要保持封闭式微正压，此条涂装线采用空调送风、机械排风方式进行通风换气，厂房换气次数为3次/h。车间共有3台工艺空调和1台工位空调，各空调风量按照设备风速进行量定。空调安装在空调平台上，新鲜空气从屋顶进风室吸入。进风室两侧设百叶窗、防鸟网，保证百叶窗内不进雨水。喷漆室空调由进风段、初效过滤段、加热段、加湿段、风机段、中效过滤段和出风段等组成。空调机组加热方式为天然气直接燃烧式，提高了热效率。机组骨架采用热镀锌处理，壁

30、板为聚氨酯夹心彩钢板（燃气加热段为岩棉夹心彩钢板），厚度为50mm。空调加湿采用高压水喷淋雾化方式，加湿泵为立式机械密封泵，变频控制，喷雾喷嘴交错布置，确保在整个迎风面形成水雾或水幕。加湿段挡水板采用2mm厚的不锈钢板，挡水板处风速3m/s，保证正常运行时风机段无水珠出现。结束语奇瑞汽车股份有限公司采用最新的3C1B工艺，新建的40万套塑料件涂装生产线在同一工艺平面上布置设备，厂房四周玻璃都是锁闭的，且在喷涂施工区域独立增加洁净间，不但节约了大量投资，降低了运行成本，而且在洁净度和施工环境上有了很大的提高，很大程度上提高了塑料件的涂装质量。随着轿车车身塑料件使用量的不断增加和轿车外观质量要求的

31、不断提高，其防腐性能和外观要求也提高到与车身相同的标准，塑料件的涂装显得愈加重要。一、常用塑料件简介：（一）塑料的定义：塑料是一种以树脂为主要成分，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。（二）塑料的特性：1. 热塑性：加热到一定温度时可变软以至流动，冷却后又恢复其硬度及其它功能，这种过程是可逆的，可以反复进行。例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯侵及其共聚物、聚讽、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子之间无化学键，因而在加热时具有软化流动及冷却变硬的特性；

32、2. 热固性：通过加热可以软化流动，当加热到一定温度时，会发生化学反应一交链固化而变硬，此后再次加热时，已不能再变软流动了，这种变化是不可逆的。塑料正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为既定形状和尺寸的各类制品。（三）常用塑料类型：1. 丙烯氰（23%41%）、丁二烯（10%30%）和苯乙烯（29%60%）三种单体共聚而成的聚合物：简称“ABS”，具有色彩醒目，耐热、坚固、耐溶剂性差等特点，外表面可镀铬、镍等金属薄膜，可制作琴键、按钮、刀架、电视机外壳、伞柄等；2. 聚乙烯塑料：简称“PE”，化学性能稳定，通常制作食品袋及各种容器，具有耐酸、耐

33、碱及盐类水溶液侵蚀的特点，但不宜用强碱性洗涤剂擦拭或浸泡；3. 聚丙烯塑料：简称“PP”，无毒、无味，可在100的沸水中浸泡不变形、不损伤，常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，多用于食品用具；4. 聚苯乙烯塑料：简称“PS”，容易着色、透明性好，多用于制作灯罩、牙刷柄、玩具、电器零部件，耐酸碱腐蚀，但易溶于氯仿、二氯乙烯、香蕉水等有机溶剂；5. 聚氯乙烯塑料：简称“PVC”，色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料，故其产品一般不存放食品和药品类；6. 尼龙塑料：简称“PA”，具有坚韧、牢固、耐磨、无毒性等特点，但不可长期与酸碱接触，常用于制作梳子

34、、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等。二、塑料表面处理：塑料种类繁多，由于塑料具有结晶性大、极性小、润湿性差、表面光滑等特点。为提高塑料涂层附着力，减少漆膜表面缺陷，塑料涂装前必须要进行表面处理。（一）常用塑料件的预处理方法主要有：退火、脱脂、静电除尘、湿润和粗化处理。1. 退火：塑料成型时易形成内应力，在涂装后应力集中处易开裂，一般可采用退火处理或整面处理来达到消除应力。退火处理是把塑料成型件加热到热变形温度以下（以ABS为例：一般加热温度60，保温2h）。为了减少设备投资，可采用整面处理来改善塑料表面状况；整面处理配方及工艺如表1：项 目工艺参数丙酮份1水/份3温度室温处理时间min

35、15202. 脱脂：由于塑料件表面沾有油污、手汗和脱模剂，造成漆膜附着力变差，涂层易产生龟裂、起泡和脱落等问题，因此涂装前必须进行除油处理。以ABS塑料件为例：一般采用含有表面活性剂的水系脱脂剂喷淋清洗，时间23min，喷射压力12bar，温度45550C，脱脂剂在重复使用时，由于槽液杂质、污物积累，造成塑料表面污物的再次附着，影响涂层质量，因此应加强槽液的过滤与更新管理。脱脂常见配方及工艺如表2：项 目工艺参数氢氧化钠(S/L)5070磷酸钠(S/L)2030碳酸钠(S/L)1020表面活性剂(S/L)510温度5060处理时间min1015温度越高，除油速度越快，但温度太高会使表面活性剂分

36、解，影响工件表面水洗，造成槽液寿命下降。3. 静电除尘：塑料制品是绝缘体，表面电阻一般在106以上，易产生静电，造成空气中的细小灰尘因静电作用而吸附着于塑料表面。由于静电吸附的灰尘用一般吹气法除去十分困难，因而普遍采用高压离子化空气流达到除电、除尘效果；4. 湿润和粗化：l 铬酸、硫酸混合液处理是比较简单、方便的传统工艺，它能使塑料表面的湿润性明显提高；l 采取含水性高分子的水系表调剂室温喷淋工艺，时间1min，喷射压力0.51bar,活化的作用有助于去除硬水，把含憎水基的塑料表面转换为含亲水基的表面，从而在塑料件表面形成一层均匀的薄膜，膜厚不超过5nm；l 火焰处理：采用压缩丙烷气作为燃料，

37、进气压力0.5bar（200250升/分钟）、燃气0.35bar（6升/分钟）、混合后压力为0.35bar，火焰的有效处理长度为7毫米到70毫米左右,从而提高塑料基材表面的表面张力与油漆的附着力。（二）其它表面处理技术：光固化涂料应用于汽车塑料件，许多汽车部件已采用工程塑料或者聚合物基复合材料，它们不仅仅需要涂料改善其表面性质，有时还可以实现材料的性能改进，汽车灯罩与反光镜材料以塑料代替玻璃就得益于光固化涂料的处理技术。1. 聚碳酸酯具有易加工成型、重量轻和柔性强不易破碎等优点，但它的表面强度不够，不耐刻划和刮擦而且耐候性差，易变黄。采用光固化涂料改善其表面性质，不仅可大大节省涂装时间而且涂层

38、有很好的光学耐擦性能，并可满足长期耐侯性要求，正是由于新技术的推进，如今聚碳酸酯灯罩已几乎完全代替玻璃灯罩；2. 汽车反光镜也是塑料件制品，但要求必须有很高的反光性能，为了达到这一目的，塑料表面必须经三次紫外照射处理；11 首先，塑料要经过紫外照射使表面产生光化学反应，增加表面张力，以利于光固化涂料的流平与附着；12 在塑料件表面涂布一遍光固化清漆并固化后，塑料表面变得平坦而易于金属化；13 在真空沉积箱中完成金属沉积，为了保护金属反光层，往往在塑料表面金属化后还需要再涂布一层光固化涂料。三、喷涂技术概要：对于汽车塑料件涂层而言，内饰件侧重于耐溶剂性，而外饰件侧重于耐水性、抗石击性、耐候性及装

39、饰性，塑料件喷涂方式分手工空气喷涂和自动喷涂两种。手工空气喷涂是目前塑料件喷涂较为广泛的喷涂方式之一，主要利用压缩空气的气流，流过喷枪喷嘴孔形成负压，使漆料从吸管吸入后，经喷嘴喷出，形成漆雾，从而涂布到零件表面上形成均匀的漆膜，此方法涂料利用率一般在5060左右；奇瑞汽车股份有限公司塑料件喷涂采用手工喷涂方式，手工空气喷涂不仅对操作者要求较高，而且施工环境和施工参数（喷涂室工艺参数、油漆施工参数）控制相当严格，具体喷涂工艺过程如下：（一）底漆喷涂：喷漆室手工喷涂区风速一般设定在0.40.5m/s，工艺温度一般控制在18350C，该线冬季喷漆室温度一般不低于180C，而夏季因其空调机组无制冷系统

40、，有时最高温度达到400C左右，后对空调系统进行改造增加了一套加湿系统后，夏季温度基本可控制在350C以下，相对湿度一般控制在6070%。喷漆室空气洁净度一般要求大于5um粒径的微粒数为零，小于5um粒径的微粒含量小于110105/L；采用单罐供漆系统，油漆施工压力一般控制在0.20.3Mpa，雾化空气压力一般控制在0.50.6Mpa，底漆采用两道喷涂，第一道闪干50s左右，膜厚控制在3540um。（二）底漆晾干：底漆喷涂后，湿漆膜中含有大量的有机溶剂，若直接进入烘干室中烘烤，就会因溶剂挥发过快造成涂膜表面针孔、气泡等缺陷。在晾干过程中，伴随着溶剂的挥发，油漆得以充分流平、展开，晾干时间、风速

41、对流平效果影响较大，控制不当易产生流平不良、桔皮等漆膜缺陷，晾干时间一般控制在57min，风速一般为0.20.3m/s。（三）底漆烘干：塑料件使用的底漆涂料是双组份涂料，目前被使用的底漆涂料有两种：快干型和普通型，快干型可自然指干，但普通型施工后其自身不能自然快速固化，因而需要采取加热固化方法，目的是为了缩短涂料烘干时间和提高涂层性能，同时要考虑到塑料件自身耐热性能及易变形的特点，烘干温度不宜过高，一般控制在800C左右，工艺时间一般为2030min。（四）底漆打磨：底漆表面或多或少存在油漆缺陷，为了给下道工序提供良好的油漆涂层表面，有必要对底漆件的表面进行打磨处理，打磨材料一般采用1000号

42、水砂纸，打磨较大缺陷时可先使用400号砂纸粗磨，再用1000号细砂纸细磨一遍。（五）面漆喷涂：面漆采用湿喷湿工艺，先喷底色漆再喷清漆，底色漆采用单组份油漆，色漆喷涂厚度根据油漆品种不同进行膜厚控制，金属色漆一般为1218um，素色漆一般为2535um，喷漆工艺参数和底漆相同，底色漆喷涂后一般晾干57min后进入清漆喷漆室，在喷涂清漆前可对色漆表面的颗粒或较小的缺陷用1200号抛光片进行修磨，修磨平整后对所修部位用空气补漆枪补喷色漆，处理完成后再进行清漆喷涂，清漆喷涂时各工艺参数和底漆相同。四、漆膜常见弊病与处理：在塑料件涂装施工过程或施工成膜后，会因各方面原因产生多种涂膜缺陷，本文涉及最主要的

43、几种缺陷，并尽可能地讨论其产生原因及处理对策。（一）缩孔现象当表面张力较高的涂料涂覆于表面自由能较低的底材上，也就是涂料表面张力与底材表面张力相差太大时，容易造成涂料对底材的润湿性不良，接触角变大，使涂料有保持滴状倾向而裸露出被涂面；另外，一些低表面张力的小颗粒或小液滴等杂物很容易在湿膜中产生一个局部的表面张力差，随着流动的发生，溶剂的挥发，表面张力差增大，流动继续，溶剂的挥发增大了黏度，阻碍了流动，最终形成凹下的缩孔；l 具体原因分析：1、环境原因 周围使用了有机硅类或蜡等物质，涂装环境空气不清洁（有灰尘、漆雾等）； 涂装环境温度过低、湿度过高。2、设备、机器原因 调漆工具及设备不洁净； 涂

44、装工具、工作服、手套不干净。3、涂装作业时的原因 底材脱脂不良，有水、油、遮蔽胶带的胶、灰尘、肥皂、打磨灰等异物附着； 旧涂膜打磨不完全，存在针孔、凹陷等缺陷。 涂层过厚4、材料导致的原因所用涂料的表面张力偏低，流动性差，释放气泡性差，本身对缩孔的敏感性大；所用涂料中混入水、油等；混入了异种涂料或两种树脂不间容的涂料。l 处理对策：1. 加强塑料件喷涂前的表面处理，防止油污造成漆膜不良；2. 检查压缩空气质量，防止空气油水分离不彻底；3. 检查烘干炉内设备状况，防止因烘箱滴油造成污染；4. 避免两种树脂不兼容，造成漆膜缩孔；5. 通过添加助剂来降低涂料表面张力，促进湿膜流平；6. 在涂装车间，无论是设备、工具还是生产用辅助材料等，绝对不能带有对油漆有害的物质，尤其是硅酮。（二）橘纹现象橘皮现象是涂漆过程中常见又较难克