汽車(chē)零部件陰極電泳涂料應(yīng)用實(shí)例值得信賴(lài)「浩力森涂料」

3 汽車(chē)用面漆汽車(chē)面漆是汽車(chē)多層涂層中后涂層用的涂料。它直接影響汽車(chē)的裝飾性、耐候性、保光保色性、耐化學(xué)品性、抗沾污性及外觀，因而對(duì)汽車(chē)用面漆的質(zhì)量要求非常高。

A. 汽車(chē)用面漆選用條件

根據(jù)汽車(chē)的使用條件，產(chǎn)品品種和設(shè)計(jì)要求，在選擇汽車(chē)用面漆或制定面漆技術(shù)條件時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：

（1）外觀：符合生產(chǎn)條件的漆膜厚度和硬度、光澤、流平性、豐滿度、清晰度、色彩鮮明度，以保證汽車(chē)車(chē)身具有高質(zhì)量的協(xié)調(diào)的外形。

（2）硬度和抗崩裂性：面漆漆膜應(yīng)堅(jiān)硬，具有足夠的硬度，以防止涂層在汽車(chē)行駛中由于路面砂石的沖擊和磨擦?xí)r產(chǎn)生劃痕。一般烤漆130-140℃/30min，雙組分自干或低溫70-80℃/30-60min。

（3）耐候性：汽車(chē)用面漆涂膜在熱帶地期曝曬（≥12月），只允許輕微的失光和變色，不得有起泡、開(kāi)裂和銹點(diǎn)。人工老化1000h，面漆失光率≤15%，變色或粉化≤1級(jí)。

（4）耐潮濕性和防腐蝕性：面漆與底漆、中涂配套后，浸泡在水中或暴露在相對(duì)濕度高的空氣中，面漆層不起泡、不變色、不失光。雙組分聚氨酯涂料中面配套后，40℃/10d，面漆漆膜基本無(wú)變化。

（5）耐化學(xué)品性：主要是面漆與底漆、中涂配套后，具有一定的耐酸、堿、機(jī)油、、剎車(chē)液、冷凍液、肥皂液和各種洗滌劑的能力。

（6）施工性能：要求汽車(chē)面漆具有良好的施工性能，在裝飾性要求高的場(chǎng)合，面漆干透后應(yīng)具有優(yōu)良的拋光性能；面漆液應(yīng)具有較好的重涂性和修補(bǔ)性。

（7）耐高溫性、抗寒性：汽車(chē)面漆應(yīng)能適應(yīng)高寒高熱地區(qū)的氣候條件要求。聚氨酯汽車(chē)面漆一般均能通過(guò)-40℃至50℃的溫變?cè)囼?yàn)，滿足用戶的要求。

（三） 汽車(chē)緊固件陰極電泳涂裝工藝

近幾年，國(guó)外汽車(chē)公司（如GM和Ford）的部分緊固件采用陰極電泳涂裝進(jìn)行表面處理，以替代電鍍工藝后的鈍化處理。眾所周知，陰極電泳涂裝機(jī)械化程度高、環(huán)保、漆膜具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，在汽車(chē)車(chē)身及零部件涂裝上已應(yīng)用數(shù)年，是比較成熟的工藝。

隨著陰極電泳涂料的更新?lián)Q代，具有一定耐候性的陰極電泳涂料、邊緣耐腐蝕性陰極電泳涂料等也在生產(chǎn)線上得到了實(shí)際應(yīng)用。隨著各國(guó)環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格，無(wú)鉛、無(wú)錫陰極電泳涂料及低溶劑含量的陰極電泳涂料在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)線也已普遍應(yīng)用。

采用陰極電泳涂裝工藝的優(yōu)點(diǎn)如下：

a.有利于環(huán)保。鍍鋅后鈍化液含有六價(jià)鉻，而陰極電泳漆是水性涂料，有利于環(huán)保。

b.提高產(chǎn)品的耐腐蝕性和耐濕熱性能。傳統(tǒng)的電鍍鋅 鈍化工藝，鹽霧試驗(yàn)達(dá)到144 h左右，達(dá)克羅涂覆耐腐蝕性能可以達(dá)到500~1 000 h，但成本比較高，且膜層耐潮濕性差（耐濕熱240 h）、不耐磨；陰極電泳涂裝通過(guò)采用不同的工藝方案，耐鹽霧性能可達(dá)到240~1 000 h以上、耐濕熱500 h以上。

c.漆膜磨擦系數(shù)適宜，不影響產(chǎn)品裝配。

為滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求，目前歐州汽車(chē)涂裝中的底漆、60%以上的中涂、40%以上的金屬底色漆均采用水性涂料，罩光漆采用2K高固體分涂料，水性罩光漆和粉末罩光漆在試用中。現(xiàn)歐州比較成熟的涂裝工藝是：無(wú)鉛陰極電泳→水性中涂→水性底色→高固體分（2K）罩光漆。采用該工藝后VOC排放可降到30 g/m2左右，符合歐洲環(huán)保法規(guī)要求。但采用水性涂料設(shè)備投資大、能耗高，同時(shí)對(duì)施工環(huán)境（溫度、濕度）要求比較嚴(yán)格，因此國(guó)內(nèi)老涂裝線應(yīng)用水性涂料的難度較大。在汽車(chē)涂裝材料向環(huán)保、節(jié)能、低成本方向發(fā)展的今天，采用新的中涂、面漆涂裝工藝將是主機(jī)廠涂裝工藝的發(fā)展趨勢(shì)。主機(jī)廠可以根據(jù)涂裝線的現(xiàn)狀因地制宜地選擇幾種不同的涂裝工藝。

電泳涂裝線工藝參數(shù)的控制

根據(jù)電泳特性，電壓控制在170-230 V之間，在此范圍內(nèi)，涂層的厚度隨電壓的不斷升高而升高，但一旦電壓超過(guò)電泳的擊穿電壓時(shí)，涂層會(huì)擊穿，造成涂層粗糙、、桔皮等弊病。

pH值、電導(dǎo)率它們是電泳的兩大特性值，對(duì)電泳特性、槽液穩(wěn)定性和涂裝效果都有較大影響。陰極電泳槽液系酸溶液體系，需要適當(dāng)?shù)乃岫炔拍鼙ＷC槽液的穩(wěn)定。槽液的電導(dǎo)率一般要求較寬，可以在較寬的范圍內(nèi)控制，方便生產(chǎn)控制。涂層的厚度隨槽液電導(dǎo)率的而。

電泳時(shí)間：工件的電泳時(shí)間要根據(jù)其復(fù)雜程度和面積的大

小來(lái)確定，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)提高漆的泳透力，但會(huì)使膜變厚，增加生產(chǎn)成本；時(shí)間太短，則漆膜厚度達(dá)不到要求，降低涂層的耐腐蝕性。對(duì)一般復(fù)雜的汽車(chē)零部件來(lái)說(shuō)，時(shí)間設(shè)定在 3 min 左右 就可以了。

固體分：電泳槽液固體分含量的控制的好壞直接影響成。

膜速度和質(zhì)量，固體分含量過(guò)高時(shí)，電泳速度加快， 膜粗糙，甚至出現(xiàn)枯皮；固體分含量過(guò)低則使漆的泳透力下降，膜厚變薄，影響涂層的防腐蝕能力。

顏基比：所謂顏基比就是指漆中顏料的含量與基料中不揮發(fā)物總的含量的比值，摟的顏基比失調(diào)，會(huì)影響涂層的外觀質(zhì)量和耐腐蝕能力。

電泳槽液溫度：在涂裝時(shí)對(duì)電泳漆的溫度有一定要求，溫度過(guò)高，電極反應(yīng)過(guò)快，漆的電沉積速度也加快，易使漆膜變厚變粗，甚至產(chǎn)生裂縫，也使槽液的溶劑揮發(fā)加快，漆的穩(wěn)定性下降；如果溫度偏低，出現(xiàn)泳透力下降。

工藝參數(shù)和涂層質(zhì)量控制

為確保生產(chǎn)正常進(jìn)行，必須對(duì)電泳涂裝線的設(shè)備、槽液和生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的科學(xué)管理并做好記錄。在電泳涂裝工藝管理中，現(xiàn)場(chǎng)管理的的項(xiàng)目為確保槽液穩(wěn)定及泳涂質(zhì)量穩(wěn)定，槽液管理由涂料供應(yīng)方技術(shù)人員會(huì)同用戶方技術(shù)人員共同負(fù)責(zé)。

汽車(chē)輕量化用高強(qiáng)度鋼零部件的表面性能要求

汽車(chē)應(yīng)用的所有鋼鐵零件，在多種環(huán)境中都需要進(jìn)行表面防護(hù)處理，包括電鍍層、化學(xué)鍍層、有機(jī)涂層（油漆）等，目的主要是為了表面防護(hù)（防腐蝕）的需要，當(dāng)然也有表面裝飾、耐磨等要求。相對(duì)于汽車(chē)用普通鋼板材料的表面處理來(lái)說(shuō)，高強(qiáng)度鋼板盡管強(qiáng)度高，但是材料本身的厚度薄，為了使用過(guò)程中的安全可靠，對(duì)其表面涂鍍層的耐腐蝕性能的要求比普通碳鋼零件要高。

隨著汽車(chē)輕量化的發(fā)展和高強(qiáng)度鋼鐵零件的大量應(yīng)用，世界一些的汽車(chē)廠商對(duì)于高強(qiáng)度鋼鐵電鍍鋅零件的中性鹽霧試驗(yàn)出白銹時(shí)間由原來(lái)的72～120 h，提高到了 168～240 h。出紅銹時(shí)間由312 h提高到720h以上。當(dāng)然，電鍍鋅鎳合金的汽車(chē)零件和電鍍鋅、鋅鎳再陰極電泳的零件耐腐蝕性能的要求會(huì)更高。

除了汽車(chē)零部件電鍍層耐腐蝕性能高之外，由于高強(qiáng)度鋼零件在電鍍過(guò)程中會(huì)析氫，容易引起高強(qiáng)度鋼零件的氫脆敏感性增加，因此，在高強(qiáng)度鋼鐵汽車(chē)零件電鍍后要進(jìn)行嚴(yán)格的除氫工藝進(jìn)行處理，以消除汽車(chē)高強(qiáng)度鋼電鍍零件的氫脆敏感性。

另外，有些汽車(chē)高強(qiáng)度鋼鐵零件的表面鍍層有滑動(dòng)磨損性能的要求，希望零件表面有更穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)和低的磨損率。一般鍍鋅層的表面摩擦系數(shù)在0.02～0.16。這也需要在鍍鋅鈍化之后的封閉溶液里，加入一些減摩物質(zhì)（如二硫化鉬、聚四氟乙烯等），才能滿足這種低摩擦系數(shù)的性能要求。

一些汽車(chē)廠商要求經(jīng)過(guò)鍍鋅、鍍鋅鎳合金鍍層既要進(jìn)行三價(jià)鉻鈍化，提高鍍層的耐腐蝕性能，同時(shí)還希望保留鍍鋅、鍍鋅鎳的本色，目前國(guó)內(nèi)外通常是通過(guò)鍍鋅鎳鈍化后的封閉，即可以消除零件鍍層鈍化膜的色澤，說(shuō)明封閉實(shí)現(xiàn)了很好的遮色效果，同時(shí)提高了電鍍零件的耐腐蝕性能。另外，這種封閉有時(shí)還可以滿足汽車(chē)高強(qiáng)度鋼鐵零件的表面鍍層滑動(dòng)磨損性能的要求，通過(guò)鈍化后的封閉實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)和磨損率，零件表面摩擦系數(shù)在0.10～0.16之間。