璃钢制品表面涂装的常用材料和基本工艺方法模板.doc
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1、璃钢制品表面涂装常见材料和基础工艺方法 (1)改性丙烯酸-氟树脂涂料 配方如表1所表示 表1改性丙烯酸-氟树脂涂料配方原料配比(重量份) 丙烯酸树脂 100 氟树脂 3050 改性剂 2 丙烯酸树脂和氟树脂混合制成溶液,边搅拌边加入改性剂,搅拦均匀后用混合溶剂调整漆粘度为涂4杯300s左右,过滤后即可使用。 (2)氟树脂涂料 配方如表2所表示。 表2氟树脂涂料配方 原料 配比(重量份) 氟树脂 100 钛白粉(R930) 3050 分散剂(BYKP104S) 5 消泡剂(BYK141) 3 催化剂 3 甲苯 5 缩二脲(N75,固化剂) 8 在氟树脂中加入分散剂、消泡剂和催化剂,低速搅拌均匀;
2、加入钛白粉,高速分散(1000rpm),检验细度到30m以下;加入碳酸钙,高速分散,检验细度到45m以下;密封保留。 (3)无机水性涂料 无机水性涂料是全部涂料中价格较高,一次性投资较大。该产品对玻璃钢制品表面保护作用和美化装饰效果很好,适适用于多种工艺成型玻璃钢制品表面。最大优点是由无机材料组成,涂装后挥发物为水,没有环境污染,涂层可自洁。 2.2喷塑工艺 (1)静电喷塑工艺 静电喷塑工艺利用高压电场感应效应,使粉末涂料和被涂覆物件分别带上相互相反电荷,粉末在电场力作用下飞向并吸附在制品表面,然后加热使粉末涂料熔融成膜。静电喷塑含有效率高、涂层均匀、污染少等特点,适应于规模化自动涂料生产线。
3、伴随多种高性能、中低温固化粉末涂料开发,该工艺在玻璃钢方面应用前景良好,是目前工艺研究关键之一。此工艺最关键问题是玻璃钢导静电问题。因为玻璃钢表面导电率低,不能良好地静电吸附涂料粉末。经过技术攻关,本文已成功地处理了涂层和玻璃钢界面问题,实现了高性 能粉末涂料涂装。 (2)热熔喷塑工艺 综合塑料粉末涂装工艺优缺点和对玻璃钢制品性能分析和要求,新开发了热熔喷塑工艺。它类似于静电喷塑工艺,但此工艺省略了静电喷塑中对玻璃钢制品导静电要求,粉末塑化温度较低,适适用于基材厚度较大玻璃钢制品。选择适宜分子量阶段聚合物,熔融后在制品表面形成一层塑料薄膜,以吸收紫外线、避免机械伤害和利用涂层优良耐老化、耐腐蚀
4、等性能保护制品。该工艺经过加热玻璃钢制品,粉末在热空气压力下飞向制品并热熔,附着在制品表面后塑化,形成保护涂层。涂层厚度由制品温度控制,涂层和玻璃钢界面良好,质量控制参数轻易掌握,可实现工业化生产。技术关键是玻璃钢表面前处理工艺和基体温度确实定。 (3)粉末浸塑工艺 粉末涂料在压缩空气作用下悬浮,将预热到高于粉料熔点温度玻璃钢制品浸入容器中;粉料均匀地粘附于制品表面,到预定时间取出制品机械振动,除掉多出粉末;最终将制品送入塑化炉流平、塑化,冷却,得到均匀涂层。玻璃钢制品粉末浸塑工艺和一般钢铁制品浸塑不一样之处于于玻璃钢制品不能象钢铁制品一样加高温后在流化床中涂粉再高温塑化。所以,此工艺关键应用
5、于耐高温厚壁玻璃钢制品,如SMC、缠绕等玻璃钢制品表面防护。因为现在性能很好粉末涂料溶点通常较高,它关键应用于有特殊功效要求制品表面涂覆,以增加制品功效。 2.3模内涂层技术 模内涂层技术是目前国际上水平较高表面涂装技术,关键用于SMC模压制品。它省略了二次底涂工序及所需设备,避免了挥发性溶剂污染,处理了常规成型制品和二次涂装制品易出现针孔、鼓泡等缺点,可实现A级表面。基础操作步骤是将片材加入模具中,闭合压机,使制品成型,直至取得最低初始强度;开启模具约0.5mm,将涂料注入制件表面;闭合压机,其压力较成型压力低,使涂料固化;开启压机,取出制件。IMC需要计算机控制。在批量大、制件质量要求高情
6、况下,IMC优越性将显示出来。 在IMC基础上国外已开发出多个表面涂装技术,如高压模内涂层技术(HPIMC)、RIM模内着色技术和粒化注射喷涂技术(GIPT)等。 3涂装技术应用前景 玻璃钢应用发展给表面处理技术提供了宽广应用前景。从80年代初开始,中国民用玻璃钢制品研究开始为大家所重视,而且快速发展。估计到年中国玻璃钢产量将达成90万t,并居世界第二位。 从经济角度分析,玻璃钢表面涂装技术含有以下优势:现在因为技术、工艺等原因,玻璃钢制品表面不尽如人意。大批成品仅因为表面缺点而成为不合格品,造成无须要成本增加。利用玻璃钢表面涂装技术,能够提升制品表观质量,从而降低制品废品率。在一些条件下可用
7、相对价低中碱纤维、通用树脂来替换无碱纤维、耐腐蚀树脂,在不影响制品使用性能前提下,降低原材料成本。以SMC片材为例,用中碱纤维替换无碱纤维可节省成本7%。玻璃钢表面涂装技术还能够提升助剂利用率,如紫外线吸收剂、抗氧化剂等。因为这些助剂只需在表面层使用。试验研究表明,玻璃钢老化通常全部是从表面开始,而且关键在0.7mm范围内。关键表现在表面起花、纤维外露。表面涂装技术能够增加玻璃钢制品使用寿命,节省维护成本。 玻璃钢表面涂装技术是玻璃钢行业一项新兴技术,工艺简单、成本较低、性能可靠。它有很好发展前景。 降低涂装公害、降低涂装成本、提升涂装质量一直是涂装技术发展专题。本文分别从涂装材料、涂装工艺、
8、涂装设备、涂装管理四大方面简明介绍了中国外汽车涂装技术发展动态。 涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理是汽车涂装四大要素,相互之间相辅相成,促进了涂装工艺和技术进步和发展。二十一世纪被称为面向环境新世纪,环境保护倍受全球关注,并已成为人类最迫切研究课题。汽车及其零部件涂装是汽车制造过程中能耗最高且产生三废最多步骤之一。所以,降低涂装公害、降低涂装成本、提升涂装质量一直是涂装技术发展专题。 新涂装材料应用 新涂装材料应用是涂装技术进步先导,在不停满足涂层性能要求前提下,一直以应用可降低公害、降低涂装成本材料为关键发展目标。 由生物可降解性活性剂配制脱脂剂、无镍磷化液、无亚硝酸盐磷化液、无铬钝化
9、剂、低温脱脂剂(处理温度43)、性能和常规相同低温(35)少渣(比常规低10%30%)磷化液、无铅无锡阴极电泳涂料及低温固化(16010min)、低加热减量(4%以下)、低VOC挥发量(0.4%0.8%)型阴极电泳涂料在欧美及日本已经推广应用多年。在北美和欧洲,可替换传统中涂二次电泳涂料已经开始应用。 在欧洲,有些汽车企业已经在近几年新建涂装线上全部采取水性涂料,VOC排放量已低于法规要求35g/m2(德国TA-Luft,1995年)。从20世纪90年代开始,全部新建涂装线底漆全部采取了电泳底漆或粉末涂料,中涂采取水性涂料或高固体分材料,面漆采取水性底色加高固体分清漆。现在,粉末清漆已经开始应
10、用于轿车车身涂装。继粉末罩光漆工业化应用后,粉末金属底色也已经商业化。在北美,粉末中涂已经工业化应用多年,同时水性面漆底色近几年普及得很快,高固体分中涂和面漆应用也相当普遍。欧美紫外光(UV)固化涂料在汽车涂装中应用技术已经靠近成熟。日本也在主动开发和推广水性涂料、高固体分及超高固体分罩光漆。 伴随全球环境不停恶化,我们必需大幅度提升汽车涂层耐酸雨性能和抗擦伤性能。近几年来,减小车身内外表面电泳底漆膜厚差高泳透力、低颜料分电泳涂料、耐酸雨和抗擦伤面漆、多色中涂和采取粘度控制技术涂料等得到普遍应用。中国几大汽车企业在漆前处理材料和电泳漆应用方面和国际水平相差不大,但因为应用水性中涂和水性面漆必需
11、使用专用设备,所以提升了涂装成本。尽管国外独资及合资企业含有在中国生产水性中涂和水性面漆能力,但汽车涂装中涂和面漆仍采取传统中低固体分溶剂型涂料,涂装VOC排放远落后于欧洲。 涂装工艺及设备 近十多年来,涂装工艺及设备进步关键表现在环境保护型涂装材料应用,降低废水、废渣排放,降低成本,优化汽车生产过程等多个方面。因为涂装材料进步,车身涂层体系设计也有了革命性进展,多个经典新涂装体系及新技术已经或立即用于工业生产。中国现在涂装工艺及设备总体相当于欧美前水平,有些企业在新涂装线上采取了部分当今国际优异水平新设备。 1.节水及废料回收技术 前处理和电泳是汽车涂装耗水量和废水排放量最大步骤。伴随膜技术
12、不停成熟,采取膜分离技术(UF和RO)回收脱脂液,再生清洗水和前处理废水,使得实现真正意义电泳闭路清洗成为可能。现在,膜分离技术已经开始应用。 近几年来,伴随发达国家环境保护涂料工业化应用,部分涂料循环利用技术(如粉末浆再循环利用技术,粉末底色及清漆回收技术,废漆絮凝干燥器技术,超滤法、冷却法和静电吸附法回收水性漆技术,过喷漆雾水性漆回收技术等)也得以应用,从而使涂装线涂料利用率深入提升,最大程度地降低废漆渣排放。 现在,中国在涂装节水及三废综合利用方面重视程度不够,在新技术应用方面相对落后。 2.多个新车身涂装工艺 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,随即粉末/
13、电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺约可降低60%电泳涂料用量,用厚度为70m粉末涂层替换车身外表面电泳底漆和中涂层,取消中涂及烘干工序,从而节省材料和能源费用,降低VOC排放量。 二次电泳工艺:采取两涂层电泳材料,用第二层电泳(3540m)替换中涂。电泳工艺自动化施工稳定可靠性高,一次合格率高,材料利用率高,设备投资少(不需空调系统),所以可节省费用48%,降低了维修频次及传统中涂漆渣和VOC排放。 一体化涂装工艺(三涂层概念):采取和面漆同色功效层(15m)替换中涂,功效层和面漆底色间不需烘干,取消中涂线,在提升生产效率同时,大幅降低了VOC排放量。 3.敷膜技术替换塑料覆盖件涂装 敷膜技术是预
14、制一个适应于热成形面漆涂膜,其经热成形后产品面漆性能和外观和传统烘烤喷涂涂膜很相近。该技术关键应用于塑料件生产,采取“夹物模压”或“内模”工艺将预制好复合涂膜在塑料件浇注成形同时完成成形并和塑料件熔为一体,得到无缺点涂装覆盖件。车身骨架采取传统冲压焊装工艺制造,涂装车间只对车身骨架进行涂装,面漆采取粉末喷涂技术。因为车身骨架外露面积较小,所以面漆颜色无须和覆盖件相同,深浅各1种即可。大面积覆盖件全部是采取敷膜技术制造塑料件,颜色有上千种。这么大大简化了车身涂装工艺,在降低涂装成本同时,使涂装VOC排放达成7g/m2左右,远低于欧洲排放法规要求。 4.车身涂装P2ZERO概念 所谓P2Zero概
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