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汽车塑料保险杠喷涂工艺
        塑料保险杠由外板、缓冲材料和横梁3部分组成。其中外板和缓冲材料用塑料制成,横梁用厚度为1.5mm左右的冷轧薄板冲压成U形槽。外板和缓冲材料附着在横梁上,横梁与车架纵梁之间用螺丝连接,可随时拆卸。这种塑料保险杠大体上使用聚醋系和聚丙烯系两类材料,采用注射成型。加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性,还具有可以焊接、涂装性能好的优点,在轿车上的用量越来越多。

    塑料保险杠具有较好的强度、刚性和装饰性,从性能上看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体:从外观上看,高质量的喷涂可以使其很自然地与车体结合在一块,具有很好的装饰性,成为装饰轿车外型的重要部件。

    塑料保险杠的喷涂质量要求极为严格,从前处理、喷涂到固化的整个过程都需要进行严格的控制,以保证保险杠的涂装质量。塑料保险杠喷涂大多采用多层喷涂工艺,本文采用“三喷二烘”工艺,以充分发挥油漆耐久性、耐候性的优势。喷涂设备必须保证出色的雾化效果和涂层的均匀性,涂料中金属微粒的分布直接影响涂层的外观效果。质量优秀的涂层具有金属光泽、颜色鲜明、立体感明显。而使用不合适的喷涂设备,会使涂层产生颜色不均、表面有阴影或结合力不好等弊病,大大影响保险杠的装饰效果。

    保险杠喷涂工艺

    1.工艺流程

    工件上线→前处理(预脱脂→脱脂→水洗①→水洗②→纯水洗→吹水)→水分烘干→冷却→转挂→擦净、打磨→火焰处理→静电除尘→喷底漆→流平→喷面漆→流平→喷罩光漆→流平→固化烘干→检查、抛光、检验→工件下线。

    2.保险杠喷涂工艺

    (1)前处理

    前处理直接关系到保险杠的喷涂质量。前处理一方面能提高涂膜的防腐性能、延长工件的使用寿命,另一方面能提高涂膜对基体的附着力,还能使保险杠涂膜具有均一的性能。

    (2)水分烘干

    水分烘干的目的是使经过前处理的保险杠表面充分脱水,获得最佳基体以进行表面喷涂作业。但烘干温度不应过高,因为过度脱水会导致涂层性能大幅下降。

    (3)表面喷涂

    通常保险杠表面涂层由多道作用不同的涂膜组成。现多采用湿喷湿的喷涂方式,这样既可节省能源、简化工艺,又能适应大批量流水线生产的需要。

    目前比较先进的涂装线由喷漆机器人、双组分供漆、自动换色、工件识别、同步、总控等子系统组成,具有自动换色、自动识别、同步运动、离线仿真等功能。多台机器人依次运动,一次完成打磨擦净、火焰处理、静电除尘、底漆、面漆和罩光漆喷涂等工序。当然,完全用机器人这种全自动作业方式进行各工序作业,投资和运行成本相对较大;当前在国内大多数生产企业中还没有应用。

    ·打磨擦净

    保险杠经前处理后进入下一道打磨擦净工序。这道工序可根据工件表面的实际情况决定是否省用,但工件表面凹凸不平或有其他损坏现象时]必须经过这道工序。

    ·火焰处理

    火焰处理是利用高温(3000##以上)气体火焰使塑料的表面氧化。一般用表面张力或表面能来衡量基材吸附液体的能力,若基材的表面能处于高水平,则液体在其表面将变得更加润湿,具有很好的延展性,这是基材吸附液体的基础。火焰处理可以提高基材的表面张力,使基材与涂层的结合强度趋于更大,更易于喷涂作业。

    火焰处理包含一系列复杂的物理、化学反应。一方面,高温火焰将能量传递给附着在基材表面的油污和杂质,使其受热蒸发,起到清洁基材表面的作用。另一方面,火焰中含有大量具有很强氧化性的离子这些离子在高温状态下与被处理物表面发生氧化反应,使被处理物表面形成一层带电的极性功能团,提高了基材的表面能,从而也提高了其吸附液体的能力。

    保持一定的火焰温度和距离,在适当的移动速度下对工件表面进行这种喷涂前的处理,可降低工件表面应力、提高工件表面附着力,提高喷涂质量。

    ·静电除尘

    可去除工件表面由于静电吸附的毛刺,保证工件在喷涂前的洁净度,有利于提高喷涂良品率。主要设备可以用静电除尘枪、静电除尘离子风机、静电除尘离子除尘风棒等。

    ·涂底漆

    涂底漆的目的在于提高涂层的抗渗透能力、增强对基材的保护作用、掩饰基体表面的细微缺陷、加强面漆与工件表面的附着力、保证面漆涂层颜色的均匀性。底漆层厚度通常为5~8μm。

    ·涂面漆  保险杠经涂底漆、底漆流平后涂

    装面漆,这是完成涂装工艺过程的关键阶段。面漆的作角在于提供所需的装饰颜色,使外观达到设计要求,并且保护工件不受大气、酸雨的侵蚀,防止紫外光穿透,大大增加基材的抗老化能力。在多层喷涂中面漆涂层最厚通常为30~35μm。

    ·涂罩光漆

    罩光漆的作用在于增强面漆涂层的抗外界侵蚀能力,保护面漆涂层不被氧化,增加面漆的金属光泽使产品外观更加鲜艳。漆层厚度通常为10~15μm。

    ·流平晾干

    流平晾干是涂层中溶剂或水分蒸发的过程,从而达到涂膜可触摸或可再喷涂的状态。流平效果取决于稀释剂的挥发速度,快干稀释剂可减慢漆膜的运动和流动,导致涂膜产生桔皮、干喷、湿化不好等缺陷;慢干稀释剂留在湿膜内的时间较长,可使漆膜光滑,但会产生流挂、花斑和颜色不一致。所以应随时观察流平效果,控制好溶剂挥发速度,确保漆膜流平最佳。流平区必须保持干净、无尘。

    ·烘烤固化

    喷涂好的保险杠经流平后,需进入固化炉进行固化处理。涂料的烘烤固化是一个熔融和化学反应过程,它使涂膜变硬、耐摩擦,是涂装工艺中重要的一个环节。烘烤的时间和温度将决定涂膜的性能和特性,烘烤不足可导致涂膜厚度不均匀、附着力差、耐候性差、强度和硬度下降;烘烤过度,轻则涂膜失色,重则涂膜焦化,机械强度严重下降。

    ·工件运输

    根据现有工程实例和大多数用户的要求,一般前、后处理都采用滑撬地面链输送,滑撬上摆设双工位,连续运行。也有前处理采用吊挂形式、后处理采用地面链的运输方式。  ·质量检验

    目前主要以《美国汽车安全技术法规》第15篇第38章《国家交通及机动车安全法》为准则,严格的质量检查才能保证喷涂产品高质里。

    结论

    我国保险杠产业发展前景广阔,随着汽车车型的增加及产销量的扩大;保险杠和保险杠配件、备件的市场需求量也将不断增加,这给汽车保险杠生产企业带来巨大发展机遇。在保险杠需求数量增长的同时,经济附加值高、技术含量高的轿车彩色保险杠正呈现全面替代本色保险杠的趋势,轻微型客车中也将有30%左右采用彩色保险杠。

信息来源:汽车工艺与材料

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