汽車制造四大工藝-涂裝工藝-全部工序

汽車制造四大工藝-涂裝工藝-全部工序第一頁，共76頁。

汽車是一種陸路交通工具，其使用的環(huán)境、氣候、道路條件復(fù)雜而多變，為此它需要有良好的耐候、耐蝕、耐擦傷及抗石擊的特性，即應(yīng)在日曬、雨淋、風(fēng)沙沖擊、干濕交替、冷熱變換、鹽霧與酸雨侵蝕的環(huán)境下，具有良好的保光、保色、不粉化、不脫落、不起泡、不銹蝕能力。此外，覆蓋在車身表面的油漆涂裝層還是汽車一層美麗的外裝，對(duì)于絕大多數(shù)用戶而言，往往外觀是決定是否購買某車的主要因素。由此可見，汽車涂裝應(yīng)具有防護(hù)和裝飾二大功效。汽車涂裝工藝的重點(diǎn)就在于：在低污染、低成本的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車車身及其他各總成部件最有效的防護(hù)并達(dá)到最佳的美化效果。第二頁，共76頁。第三頁，共76頁。第四頁，共76頁。第一節(jié)汽車涂裝工藝流程

汽車涂裝工藝經(jīng)歷了100多年的發(fā)展歷程，其作業(yè)方式由最初作坊式的簡(jiǎn)單刷涂到簡(jiǎn)單噴涂再到適應(yīng)于大量流水生產(chǎn)的現(xiàn)代化工業(yè)涂裝；其作業(yè)內(nèi)容也由最初的僅在需保護(hù)的工件表面刷上一層油漆到在工件表面先刷防銹漆再噴面漆發(fā)展到現(xiàn)在的“漆前處理——電泳——中涂——面漆”等。第五頁，共76頁。

涂裝涂層至少包括電泳底漆、中涂、色漆和清漆等四層。對(duì)于有密封要求的焊縫部位，在電泳底漆與中涂之間還要加涂PVC。為了適應(yīng)用戶對(duì)汽車外觀質(zhì)量越來越高及多樣化的要求，汽車車身涂裝的漆前處理、底漆陰極電泳工藝已實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，中涂與面涂工藝實(shí)現(xiàn)了靜電自動(dòng)噴涂、計(jì)算機(jī)智能化控制。汽車車身涂層質(zhì)地（外觀裝飾性、耐腐蝕性、抗擦傷性等）得到了顯著提高，車身保用期達(dá)到和超過了汽車的整體使用壽命。第六頁，共76頁。

車身涂層的構(gòu)成第七頁，共76頁。面漆的構(gòu)成

面漆包括色漆層和清漆層二個(gè)層級(jí)，色漆層的主要作用是裝飾，使車身美觀好看；清漆層處于涂裝的最外層，其主要作用是：防紫外線、防水的滲透、耐氣候的蠶食、保色、耐酸雨、抗劃傷等。第八頁，共76頁。第二節(jié)

漆前處理

早期生產(chǎn)的汽車，盡管新車出廠時(shí)外觀非常漂亮，但不久就會(huì)出現(xiàn)起泡、油漆表面冒出星羅棋布的銹蝕斑點(diǎn)，通常每隔2至3年需要重新做一次油漆。其原因是漆膜的附著能力不夠、防腐蝕能力差。為有效提高涂層壽命，其有效的方法是磷化。利用磷酸的離解（平衡）反應(yīng)在潔凈的金屬表面析出不溶性的磷酸金屬鹽膜（簡(jiǎn)稱磷化膜）。第九頁，共76頁。

磷化膜是否能夠有效生成與金屬表面的潔凈程度和表面微觀結(jié)構(gòu)直接相關(guān)。車身沖壓與焊裝工藝過程中不可避免會(huì)在金屬車身表面留下脂、銹或其他殘留物。為此，在磷化前需徹底除脂、除銹和表調(diào)處理；磷化處理后，還需徹底清除殘留在車身表面上的磷化液及磷化膜表面的疏松層，并對(duì)磷化膜不完全的部分空穴進(jìn)行封閉，使磷化膜的結(jié)晶細(xì)化，提高其致密性（即鈍化）。汽車車身的前處理通常需要經(jīng)歷預(yù)清洗、預(yù)脫脂、脫脂、水洗、表調(diào)、磷化、水洗、純水洗、翻轉(zhuǎn)瀝水等10多道工序。第十頁，共76頁。一、脫脂

前5道工序是除油清洗（脫脂）工序。用熱水和熱堿液噴、浸結(jié)合的方法清洗車身。通過脫脂劑中的堿性物質(zhì)對(duì)油污皂化及表面活性劑的浸潤、分散、乳化及增溶作用達(dá)到脫脂的目的。借助壓力噴射和攪拌等機(jī)械作用可以達(dá)到良好的脫脂清洗效果。第十一頁，共76頁。二、除銹

除銹較為有效的方法是酸洗。對(duì)于現(xiàn)代汽車制造業(yè)而言，由于普遍采用了拉動(dòng)式生產(chǎn)方式，焊裝好的白車身無需中間停留便進(jìn)入到涂裝工藝，銹蝕通常來不及產(chǎn)生，因此在現(xiàn)代化的汽車制造公司，車身涂裝工藝中已很少見到除銹工序。當(dāng)然，若車身沖壓件及焊裝好的車身有較長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存、中轉(zhuǎn)，車身表面銹蝕可能在所難免，在這種情況下，則應(yīng)增設(shè)除銹工序。第十二頁，共76頁。三、表面調(diào)整

表面調(diào)整是磷化前必須進(jìn)行的一道重要工序，其作用是改變金屬表面的微觀狀態(tài)，促使磷化形成晶粒細(xì)致密實(shí)的磷化膜。尤其是經(jīng)酸洗或高溫強(qiáng)堿清洗過的金屬表面。表面調(diào)整，簡(jiǎn)單的講：是為磷化而作準(zhǔn)備。第十三頁，共76頁。四、磷化

磷化工藝過程是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力。第十四頁，共76頁。汽車車身磷化工藝

當(dāng)今汽車磷化的處理方式有：噴淋、浸漬、噴浸結(jié)合、刷涂等多種，由于浸漬處理方式具有高的生產(chǎn)效率和高的磷化處理質(zhì)量，因此應(yīng)用最為廣泛。進(jìn)入磷化池浸漬磷化第十五頁，共76頁。五、水洗

水洗的目的是清除殘留在車身表面上的磷化液。水洗效果與水洗次數(shù)、水洗方式、水的潔凈度、水質(zhì)（自來水、純水、去離子水）、瀝水時(shí)間等工藝參數(shù)有關(guān)。多次水洗是提高清洗效果的關(guān)鍵因素。第十六頁，共76頁。六、鈍化

利用化學(xué)或電化學(xué)的方法，在金屬表面形成一層化學(xué)轉(zhuǎn)換膜，使活性金屬表面處于鈍化狀態(tài)，稱為鈍化。鈍化處理能進(jìn)一步改善電泳涂層與磷化膜黏附能力和提高磷化膜的耐腐蝕性。鈍化劑中的六價(jià)鉻系劇毒物質(zhì)，有些國家基礎(chǔ)上已取消了鈍化工序。但歐美的汽車公司仍堅(jiān)持在磷化后要進(jìn)行鈍化處理，為了減小污染，無鉻鈍化劑已開始用于歐美的汽車制造公司。結(jié)合我國的國情，對(duì)于普通鋼板，若采用低鋅磷化液進(jìn)行磷化可不進(jìn)行鈍化處理；若采用高鋅磷化液或鍍鋅鋼板磷化后應(yīng)進(jìn)行鈍化處理，以提高磷化膜與電泳涂裝的附著力和涂層的耐蝕性。第十七頁，共76頁。第十八頁，共76頁。第三節(jié)

電泳涂裝工藝

電泳涂裝是一種特殊的涂膜形成方法。將具有導(dǎo)電性的被涂工件浸漬在裝滿用水稀釋過的低濃度電泳涂料槽中，被涂工件作為一個(gè)電極，在槽中另設(shè)置一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的電極。兩極間通上一定時(shí)間的直流電后，在工件表面析出一層均勻的水不溶性涂膜，這種涂裝方法稱為電泳涂裝法。電泳涂裝法分為陽極電泳和陰極。若被涂工件為陽極、電泳涂料是帶負(fù)電荷的陰離子型涂料，則稱為陽極電泳；若被涂工件為陰極、電泳涂料是帶正電荷的陽離子型涂料，則稱為陰極電泳。第十九頁，共76頁。1、良好的浸透性

電泳涂料可在水中完全溶解和乳化，且電泳液的濃度很低，和水差不多。能浸透到車身內(nèi)外表面的每一個(gè)部分，包括袋狀結(jié)構(gòu)部及縫隙中，所以可以對(duì)車身實(shí)現(xiàn)無遺漏的全方位保護(hù)。一、電泳涂裝的特點(diǎn)第二十頁，共76頁。2、泳透性好、涂膜均勻

電泳液具有良好的導(dǎo)電性，涂料粒子具有很高的活性，但隨著涂膜厚度的增加，沉積到車身上濕涂膜的導(dǎo)電性逐漸減小，電阻逐漸增大。當(dāng)涂膜電阻達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，電沉積停止，涂膜不再增厚。由此可見，電泳涂裝具有良好的泳透性，涂膜厚度均勻。第二十一頁，共76頁。3、電泳液的利用率高

槽液的固體含量小，黏度小，被車身帶出槽外涂料少，且回收利用，電泳液的利用率高。4、電泳涂膜的附著與防銹能力均強(qiáng)

由于電泳涂膜均勻、致密，因此涂膜的附著能力和防銹能力都很強(qiáng)。第二十二頁，共76頁。5、安全性好

電泳液的濃度很低，用噴燈點(diǎn)火都燒不起來，因此不可能發(fā)生爆炸與火災(zāi)，整個(gè)工藝過程均十分安全。6、電泳涂裝工藝的應(yīng)用范圍受限

導(dǎo)電性能差、多種不同材料的組合體、耐溫性能差的工件及批量小的產(chǎn)品均不適合電泳涂裝工藝，且電泳涂裝工藝最適合涂底漆工藝。第二十三頁，共76頁。第二十四頁，共76頁。二、電泳涂裝工藝流程

電泳涂裝工藝由電泳、電泳后清洗、吹干和烘干（涂膜固化）等工序組成。電泳過程由擺桿鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)在輸送過程中自動(dòng)完成。第二十五頁，共76頁。

（a）車身進(jìn)、出電泳池

（b）車身進(jìn)入電泳中電泳涂裝第二十六頁，共76頁。三、

電泳后清洗

電泳后清洗是一道十分重要的工序，其目的和作用是：回收電泳液，提高電泳涂料的利用率（在封閉清洗場(chǎng)合涂料利用率可達(dá)95%以上）；提高和改善涂膜表面質(zhì)量；減小打磨工作量，從而提高涂層的耐腐蝕性。第二十七頁，共76頁。四、電泳涂膜的烘干

陰極電泳涂料屬于熱固化性涂料，必須在規(guī)定的較高溫度下固化，這就是烘干。

陰極電泳涂膜在熱固化過程中（當(dāng)涂膜溫度達(dá)110℃以上時(shí)）有熱分解產(chǎn)物，產(chǎn)生較多的油煙，在較高溫度下較長(zhǎng)時(shí)間烘干，能使涂膜變薄2～3μm，膜的平整度明顯提高。烘干條件（溫度和時(shí)間）對(duì)陰極電泳涂膜的固化十分重要，低于規(guī)定溫度和烘干時(shí)間則不能固化，嚴(yán)重影響涂膜質(zhì)量和性能。烘干不徹底，會(huì)嚴(yán)重影響涂膜的力學(xué)性能、附著力、耐腐蝕性、抗石擊性和耐崩裂性。烘干溫度過高、時(shí)間過長(zhǎng)，輕者會(huì)影響中涂或面漆與電泳底漆層的附著力；重者涂膜會(huì)變脆，乃至脫落。第二十八頁，共76頁。電泳涂膜烘干程度的評(píng)估

正確評(píng)估電泳涂膜的干燥程度，對(duì)確保車身涂裝質(zhì)量十分重要?？赏ㄟ^觀察涂膜的色澤變化判斷涂膜的干燥程度。如車身涂膜出烘干室時(shí)不冒煙、不粘手，即表明涂膜已基本干透。電泳涂層完全干透需在約190℃的烘干爐中烘烤30～40min。烘干室第二十九頁，共76頁。五、強(qiáng)冷

電泳后的車身經(jīng)長(zhǎng)達(dá)近40min鐘190℃高溫的烘烤，車身溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后續(xù)涂防石擊密封膠工藝所要求的溫度，為了使后續(xù)工序能按照生產(chǎn)節(jié)拍連續(xù)進(jìn)行，須迅速降低車身溫度，即對(duì)電泳烘干后的車身進(jìn)行強(qiáng)冷處理。第三十頁，共76頁。第四節(jié)

PVC涂裝與防振隔聲材料裝涂工藝PVC是聚氯乙烯的縮寫，PVC在汽車涂裝工中的應(yīng)用有二種不同的形態(tài)：一是PVC密封膠，主要用于焊縫的密封；二是PVC防石擊涂料，噴涂到汽車車身的底部，可以防止汽車行駛時(shí)車輪甩起的沙石對(duì)汽車底部的損害。第三十一頁，共76頁。一、PVC密封膠涂裝工藝

我國早期生產(chǎn)的汽車，由于沒有采用涂密封膠工藝，所以車身漏風(fēng)、漏雨、焊縫淌黃銹等質(zhì)量問題經(jīng)常發(fā)生，還嚴(yán)重影響到車身的使用壽命。20世紀(jì)80年代，我國開始學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外先進(jìn)的PVC涂裝工藝，車身密封性和壽命均有質(zhì)的改變。密封膠的涂裝，對(duì)于轎車生產(chǎn)企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)機(jī)械手作業(yè)。

車身密封膠的涂裝工藝過程是：先將噴槍噴嘴沿車體板的搭接縫，距涂布面20mm左右噴涂，利用足夠的壓力將PVC膠充分壓入縫隙，密封膠膜厚約3－5mm。第三十二頁，共76頁。全自動(dòng)機(jī)械手涂密封膠第三十三頁，共76頁。二、防石擊涂料的涂裝工藝

汽車輪罩與車底板下表面、縱梁與懸架擺臂下部等部位極易受石擊而損傷。普通油漆涂料抗石擊能力差，為此需要噴涂防石擊涂料。

車底防石擊涂料的涂裝工藝過程是：利用防石擊涂料專用噴槍將防石擊涂料均勻噴涂到車底外表面上，噴涂膜厚度約為500－800μm。在轎車生產(chǎn)企業(yè)，防石擊涂料的涂裝大多采用機(jī)械手自動(dòng)作業(yè)。第三十四頁，共76頁。防石擊涂料的涂裝第三十五頁，共76頁。三、減振隔聲材料裝貼

為減小振動(dòng)和噪聲，減振隔聲材料在汽車上得到了廣泛應(yīng)用，其原理是利用某些材料良好的內(nèi)阻尼特性衰減振動(dòng)、吸收或阻礙聲的傳播。轎車上使用減振隔聲材料已達(dá)15～20kg/輛。

減振隔聲材料主要是厚度為1.0－2.0mm的復(fù)合板材。粘貼部位主要是：①門板、隔板、車頂蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、后行李艙等的內(nèi)表面；②車身地板的上表面。

作業(yè)方式：目前主要是人工作業(yè)，但在部分汽車生產(chǎn)企業(yè)已開始采用機(jī)械手自動(dòng)粘貼。第三十六頁，共76頁。第三十七頁，共76頁。第五節(jié)

中涂、色漆、清漆

盡管中涂、色漆、清漆是三種不同類型的涂料，且分設(shè)在汽車涂裝工藝的不同階段，但其所采用的涂裝設(shè)備及工藝方法較為相近。第三十八頁，共76頁。一、中涂工藝

中間涂層簡(jiǎn)稱中涂層，其主要作用是改善被涂車身表面和底漆的平整度，為面漆層創(chuàng)造良好的基底，提高面漆涂層的鮮映性、豐滿度和抗石擊性，以達(dá)到良好的外觀裝飾效果。為此，中涂工藝應(yīng)包括下表所示的工藝內(nèi)容。

中涂工藝內(nèi)容表

序號(hào)工序名稱作

用

與

功

能1底漆打磨消除表面缺陷、形成良好的噴涂基面、增強(qiáng)涂層附著力2擦

凈去掉車身表面雜質(zhì)、確保車身表面清潔、保證中涂層質(zhì)量3噴

涂形成良好、鮮映性好、豐滿度高的漆膜4晾干（流平）在自然流平的過程中，揮發(fā)多余的溶劑、形成平整的漆膜5烘

干使漆膜完全固化，避免后續(xù)工序?qū)嚿硗庥^的不良影響6強(qiáng)

冷降低車身溫度，便于下續(xù)工序的連續(xù)進(jìn)行第三十九頁，共76頁。第四十頁，共76頁。1、底漆打磨

底漆打磨是消除底漆表面缺陷、提高底漆表面平整度最有效的方法。中涂打磨有人工打磨和機(jī)械手自動(dòng)打磨不同的作業(yè)方式。近些年，為了改善汽車涂裝操作工的工作環(huán)境，減少可能對(duì)工作人員健康帶來影響工位的用工人數(shù)，采用機(jī)械手自動(dòng)打磨裝線越來越普遍。人工打磨機(jī)械手自動(dòng)打磨第四十一頁，共76頁。2、擦凈

保證涂裝前車身表面潔凈是獲得高質(zhì)量涂裝質(zhì)量重要且最基本的保證，為此需對(duì)車身進(jìn)行擦凈處理。其方法是采用吹、擦相結(jié)合的方式，除去車身表面上的灰塵、水漬，力爭(zhēng)做到車身表面的潔凈度達(dá)到100%。擦凈處理由人工和機(jī)械自動(dòng)二種作業(yè)方式。機(jī)械自動(dòng)擦凈的質(zhì)量好效率高。人工擦凈用駝毛擦凈機(jī)擦凈第四十二頁，共76頁。3、噴涂

為了確保涂裝質(zhì)量，中涂噴涂在專門的恒溫、恒濕的超高潔凈度工藝區(qū)內(nèi)進(jìn)行。在早期，中涂噴涂均采用人工作業(yè)；隨著轎車合資企業(yè)的建立，機(jī)械手自動(dòng)噴涂的作業(yè)方式開始引入國內(nèi)汽車制造企業(yè)，中涂噴涂開始進(jìn)入人工噴涂和機(jī)械手自動(dòng)噴涂相結(jié)合的車身涂裝作業(yè)階段；近幾年，我國轎車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，帶生產(chǎn)方式的進(jìn)步越來越快，中涂涂裝和面漆（色漆和清漆）大多已全部采用機(jī)械手自動(dòng)涂裝。第四十三頁，共76頁。車身外部噴涂第四十四頁，共76頁。

車身內(nèi)部噴涂（機(jī)械手將發(fā)動(dòng)機(jī)罩打開噴涂發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)部）第四十五頁，共76頁。4、晾干（流平）

盡管機(jī)械手噴涂系統(tǒng)可以大幅提高噴涂的均勻度，但要想做到絕對(duì)均勻事實(shí)上亦是不可能。中涂用涂料（油漆）具有很好的流動(dòng)性，一方面可以利用油漆在失去流動(dòng)性前的短暫過程，利用其流動(dòng)性讓漆面充分自動(dòng)流平；另一方面，在其尚未失去流動(dòng)性前，進(jìn)行高溫烘烤，還會(huì)帶來漆面炸裂、橘皮、魚鱗斑等質(zhì)量缺陷。因此，適當(dāng)?shù)牧栏桑髌剑r(shí)間是一個(gè)十分必要和重要的工藝過程。由于未干的漆層表面具有高的黏附性，降塵會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷漆層表面，因此晾干（流平）的環(huán)境應(yīng)高度潔凈。第四十六頁，共76頁。5、烘干

中涂烘干在專門的高潔凈度密封烘爐內(nèi)進(jìn)行，如圖所示。烘干溫度140～150℃、烘干時(shí)間約30min。中涂烘干第四十七頁，共76頁。6、強(qiáng)冷

高達(dá)140℃以上的高溫車身既不便于向下一道工序的轉(zhuǎn)運(yùn)，又不便于下一道工序的施工（稍不注意會(huì)燙傷操作工），強(qiáng)冷后的車身溫度一般控制在40℃左右。自然冷卻所需的時(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)影響生產(chǎn)效率，為此需要在短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)冷卻。當(dāng)然，冷卻時(shí)間若能短到足以滿足流水生產(chǎn)的節(jié)拍要求最為理想；但冷卻時(shí)間還受漆面快速強(qiáng)冷是否會(huì)帶來漆膜損傷（冷卻速度太快會(huì)導(dǎo)致期末炸裂）及能耗太高等因素的影響，實(shí)踐表明，中涂強(qiáng)冷時(shí)間為6～8min較為合適。第四十八頁，共76頁。二、色漆噴涂工藝色漆又稱面漆，所謂色漆工藝，是指獲得所要求的設(shè)定顏色及十分漂亮、色彩鮮艷飽滿、無外觀質(zhì)量缺陷的全過程。色漆工藝與前述中涂工藝很相像，某些具體操作細(xì)節(jié)略有差異。在轎車生產(chǎn)企業(yè)，色漆的噴涂幾乎已全部采用機(jī)械手自動(dòng)噴涂作業(yè)。第四十九頁，共76頁。第五十頁，共76頁。車身外部噴涂第五十一頁，共76頁。車身內(nèi)部噴涂第五十二頁，共76頁。三、清漆噴涂工藝

清漆又稱罩光漆，是一種無色透明、固化后有很好的耐候特性和足夠的抗劃傷、抗石擊的能力。清漆的噴涂與中途噴涂工藝幾乎完全相同，在此不再重復(fù)。第五十三頁，共76頁。四、面漆的修飾與噴蠟

色漆和清漆加在一起統(tǒng)稱為面漆。面漆修飾的目的在于消除操作人員、噴涂設(shè)備、涂料、操作方法、作業(yè)環(huán)境等原因所導(dǎo)致的顆粒、臟污、流痕等涂裝缺陷，使車身外觀達(dá)到所要求的視覺效果。修飾的工藝方法主要有打磨、拋光、修補(bǔ)等三種。第五十四頁，共76頁。1、打磨

對(duì)于顆粒、贓物和小的流痕僅用1200～1500＃的細(xì)砂紙打磨即可；對(duì)于較為明顯的流掛（大的流痕），先用刨刀將其刨平，再進(jìn)行打磨。打磨第五十五頁，共76頁。2、拋光

擦凈打磨留下的膜灰，涂上拋光膏對(duì)打磨過的部位用拋光機(jī)對(duì)其進(jìn)行拋光。油漆拋光第五十六頁，共76頁。3、修補(bǔ)

對(duì)于經(jīng)打磨、拋光的部位，往往需要補(bǔ)漆才能恢復(fù)原貌。為了避免補(bǔ)漆對(duì)其他部位的影響，需在補(bǔ)漆部位的四周貼上遮蓋物（如紙張），調(diào)好修補(bǔ)用漆（黏度為18～23S）后，用人工噴涂的方法補(bǔ)漆。晾干（流平）3～5min后再進(jìn)行第二次噴涂，待漆面固化后噴涂清漆（罩光漆）。補(bǔ)漆后經(jīng)幾分鐘的晾干（流平），用烤燈烘烤修補(bǔ)部位20～