四、中涂面漆(罩光)
汽车涂装中排出的VOC主要来源于涂料和喷具的清洗,在汽车涂装线上VOC的排出比例中,中涂和面漆分别占到了19%和36%,两者在VOC排放量中占全部排放量的55%,所以控制VOC的排放,主要在于控制中涂和面漆的VOC排放,减少VOC排出量必须更新采用环保型涂料。属于环保型涂料的有水性涂料、粉末涂料和超高固体份涂料。
在欧洲,水性涂料的应用较普遍,一代中涂(水性、粉末)已经开始被低成本转换概念(LCCC)二代中涂(低膜厚水性中涂和低膜厚粉末.)所替代,烘干规范和溶剂型完全相同(20℃晾干6 ~8min、升温6 ~8min,160℃保温12~15min ),外观质量优于第一代;宽施工窗口(50%-80%RH,20-3290)的金属和塑料通用的水性底色漆开始应用,底色漆喷涂与罩光漆之间不需要红外烘干和冷却,可以降低设备和生产运行成本;双组份高固体份溶剂型或水性清漆应用比较普及,在适应VOC排放要求的同时,抗擦伤性能进一步提高;粉末罩光漆的应用通过不断改进已经成熟,将进一步推广。为了适应不断提高的环保节能的要求,目前,中涂和面漆开始向简化工艺方向发展。
五、涂装新工艺
汽车涂装工艺正朝高效、节能方向发展,底涂无铅化、高泳透和低加热减量的经济涂装、生态涂装工艺大行其道。目前我国汽车涂料水性化相对滞后,要加快中涂水性化、罩光漆高固体份和粉末涂料应用研究。扩大高固体份的2K罩光涂料的应用。几种涂装新工艺的广泛应用将为汽车涂装的环保发展注入活力。
逆过程工艺:在车身外表面先喷涂粉末涂料,待热熔融后再进行电泳涂装,随后粉末/电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺约可减少60%的电泳涂料用量,用厚度为70 μm的粉末涂层替代车身外表面的电泳底漆和中涂层,取消中涂及烘干工序,从而节省材料和能源费用,降低VOC排放里巨。
二次电泳工艺:采用两涂层电泳材料,用第二层电泳(35---40μm)替代中涂。电泳工艺自动化施工稳定可靠,一次合格率高,材料利用率高,设备投资少(不需空调系统),因此可节省费用48%,减少了维修频次及传统中涂的漆渣和VOC排放。
一体化涂装工艺(三涂层概念):采用与面漆同色的功能层(15 μm)替代中涂,功能层与面漆底色间不需烘干,取消中涂线,在提高生产效率的同时,大幅降低了VOC排放量。
敷膜技术替代塑料覆盖件涂装。敷膜技术是预制一种适应于热成形的面漆涂膜,其经热成形后产品的面漆性能和外观与传统的烘烤喷涂涂膜非常相近。该技术主要应用于塑料件生产,采用“夹物模压”或“内模”工艺将预制好的复合涂膜在塑料件浇注成形的同时完成成形并与塑料件熔为一体,得到无缺陷的涂装覆盖件。车身骨架采用传统冲压焊装工艺制造,涂装车间只对车身骨架进行涂装,面漆采用粉末喷涂技术。由于车身骨架外露面积较小,所以面漆颜色不必与覆盖件相同,深浅各一种即可。大面积的覆盖件都是采用敷膜技术制造的塑料件,颜色有上千种。这样大大简化了车身涂装工艺,在降低涂装成本的同时,使涂装的VOC排放达到7g/m2左右,远低于欧洲排放法规的要求。
六、结论
综上所述,未来的汽车涂装在不断地提高涂膜耐蚀性、抗石击性及装饰性同时,也一定朝着环保、节能的方向发展。主机厂要与世界上知名的化学品供应商、设备供应商合作,建立巩固的战略伙伴关系,开发出更简化、更节能、更环保的工艺产品。