涂装工艺技术基础ppt课件.ppt
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1、汽车面漆涂装技术基础HUNAN KANSAI R&D DEPT. HUNAN KANSAI R&D DEPT. 主要内容1、概论2、汽车涂膜的构成3、汽车涂装工序4、空气喷涂5、静电喷涂6、涂装对涂膜质量的影响7、涂膜不良及对策8、HKP自动静电喷涂系统HUNAN KANSAI R&D DEPT. 第一章 概 论一、汽车涂装的重要性: 汽车是现代化交通工具之一,其外表面90%以上为涂漆面,涂层质量(外观、鲜映性、光泽、颜色等)的优劣是人们对汽车质量的直观评价,因此它直接影响汽车市场的竞争力。 另外,涂装也是提高汽车产品的耐腐蚀性和延长汽车使用寿命的主要措施之一。因此,汽车制造行业越来越重视产品
2、的涂装,尤其是汽车车身的涂装已成为汽车制造的最主要工艺过程之一。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 二、汽车涂装的目的: 使汽车具有优良的耐腐蚀性和高装饰性外观、以延长其使用寿命,提高其商品价值。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 三、汽车涂装的特点 1、汽车涂装属于高级保护性涂装,所得涂层必须具备极优良的耐腐蚀性、耐候性和耐沥青、油污、酸、碱、鸟粪能物质的侵袭作用;HUNAN KANSAI R&D DEPT. 2、汽车涂装属于中高级装饰涂装,必须进行精心的涂装设计和具备良好的涂装环境及条件,才能涂层具有优良的装饰性。汽车涂层的装饰性主要取决于色彩、光泽、丰满度和外观等方面
3、。汽车的色彩一般根据汽车类型、汽车外型设计和时代流行的色彩来选择;除特殊用途的汽车(如军用汽车)外,一般都希望汽车涂层具有极好的光泽;涂层的优劣直接影响涂层的装饰性,主要影响涂层外观的是涂膜出现桔皮和颗粒等。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 3、汽车涂装是典型的工业涂装,除修补漆外,生产节奏一般为几十秒至几分钟。为此,必须选用高效快速的漆前处理方法,涂装方法,干燥方法,传送方式和工艺设备。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 4、汽车涂装一般系多层涂装,因靠单涂层涂装一般达不到优良的保护性和装饰性。例如轿车车身涂装就是由底涂层、中间涂层、面漆涂层组成,涂层的厚度控制在100
4、m左右。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 四、汽车面漆涂装种类 汽车面漆的涂装按照喷涂的方式可分为:空气喷涂、静电喷涂、无气喷涂、热喷涂、浸涂、粉末涂装等。 我公司产品主要采用空气喷涂空气喷涂和静电喷静电喷涂涂两种方式。因此,这里主要介绍空气喷涂和静电喷涂。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 第二章 汽车涂膜的构成 汽车涂膜可由以下五部分组成。实际的涂膜因各种车辆要求不同,往往只有其中的几部分。 磷化膜 底漆 中涂 面漆 保护膜HUNAN KANSAI R&D DEPT. 一、磷化膜 主要组成 由不溶性磷酸盐的致密微细结晶组成,有磷酸锌系、磷酸锌钙系、磷酸铁系和磷酸锰系等
5、。 主要作用 提高金属底材的抗腐蚀性、绝缘性以及底漆在底材上的附着性。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 二、底漆 分类 CED:阴极电泳漆 AED:阳极电泳漆 环氧酯底漆 主要作用 在被涂物件表面与随后的涂层之间创造良好的结合力,形成涂层的坚实基础,并提高整个涂层的保护性能。 进一步提高金属底材的抗腐蚀性。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 三、中涂(又称“二道底漆”) 组成及分类 按照树脂类型分为:聚酯-氨基体系、丙烯酸-氨基体系 按照溶剂含量分为:溶剂型、水性型 主要作用 1、保护作用:保护底漆和腻子层,以免被面漆咬起; 对涂膜的耐石击性能有主要作用; 2、增加底漆与
6、面漆的层间结合力,消除底涂层的缺陷和过 分粗糙度,对底材有一定的填充作用,提高涂膜的平滑度; 3、增加涂层的丰满度,提高涂层的装饰性。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 四、面漆 组成及分类 1、按照树脂类型分为:聚酯-氨基体系、丙烯酸-氨基体系、 聚酯-CAB体系 2、按照溶剂含量分为:溶剂型、水性型 3、按照涂装工艺分为: 1C1B本色漆 2C1B面漆(Base+Clear) 3C1B面漆(Color Base+Pearl Base+Clear) 4、按照颜料类别分为: 素色面漆、 金属面漆(珠光/银粉)HUNAN KANSAI R&D DEPT. 主要作用 1、装饰功能:如赋予
7、车辆颜色、光泽、 平整度等。 2、保护功能:提高涂膜的耐候性和耐化学性 能,如耐久、耐酸、耐碱、耐水、耐汽 油、耐机油等性能。 3、其它特殊功能:如耐擦伤性。 HUNAN KANSAI R&D DEPT. 五、保护膜 主要组成 以丙烯酸乳液为主要成分的水性涂料 主要作用 保护汽车涂膜,特别是在抵抗酸雨、 花粉、鸟粪、铁粉等引起的污染、擦伤方面的保护功能强。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 六、两种典型的汽车涂膜 着色颜料着色颜料15152020m m铝粉、珠光铝粉、珠光303035m35m303040m40m(一)(一)2C1B2C1B本色漆本色漆(二)(二)2C1B2C1B金属闪
8、光漆金属闪光漆上涂层(上涂层(BaseBase)151520m20m清漆(清漆(ClearClear)303040m40m中涂层中涂层(PrimePrime)电泳涂层电泳涂层(EDED)磷化膜磷化膜钢板钢板HUNAN KANSAI R&D DEPT. 第三章 汽车涂装工序HUNAN KANSAI R&D DEPT. 面涂面涂内板色内板色中涂中涂表面表面处理处理底涂底涂密封密封脱脂脱脂涂装工序 使用材料 磷酸锌金属表面处理水 溶 性 改性 环 氧 树脂电泳漆PVC系聚酯/三聚氰胺中涂聚酯/三聚氰胺中涂或面漆本色漆(Solid)金属基色漆(Base)罩光清漆(Clear)涂装方法 阴 离 子 电泳
9、阳 离 子 电泳喷胶枪静电旋杯手工空气喷涂静电旋杯静电旋杯静 电 空 气喷枪静电旋杯涂料利用率 97%100%80%* *40%* *80%* *60%* *80%* *注:注:* 实际上,由于空气喷涂进行的修补喷涂、换色时的浪费或空喷涂(向车体端部喷涂时)会导致比以上的值更低。 HUNAN KANSAI R&D DEPT. 第四章 空气喷涂 空气喷涂是用压缩空气使涂料雾化成细小雾滴并在气流带动下涂到被涂物表面的一种涂装方法。空气雾化喷枪的基本功能就是运用压缩空气将涂料击成雾滴,并将其吹送到被涂物上。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 一、喷枪的原理 右图为喷雾的例子。对着吹气,使空
10、气从顶端的细孔中涌出。这样使附近的气压降低,把水吸入,从管道的上端往外跑。然后由于空气的压力形成细雾被喷出。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 二、涂料雾化原理 空气喷涂一般以0.3MPa0.6MPa压缩空气的工作压力,高流速地从喷枪的空气喷嘴流过,使喷嘴周围形成局部真空,涂料被压缩空气吸入真空空间,将涂料雾化成细小的雾滴,涂复于被涂件的表面形成连续的涂膜。 从喷嘴中喷出的涂料和压缩空气混合,喷出的涂料变成细微的粒子。压缩空气的流动越快、流量越大,冲突能量越大,涂料雾化越好。 雾化后的涂料粒子和压缩空气的喷射流同时喷向被涂物进行涂装。三、空气喷涂条件q 压缩空气:压力4.55.5kg
11、f,不含水、不含油 的洁净压缩空气;q 空气喷枪:口径在1.02.0mm,涂料流量在 400500ml/min的压送式喷枪;q 涂料供给循环系统;q 经过培训的熟练喷涂人员。HUNAN KANSAI R&D DEPT. HUNAN KANSAI R&D DEPT. 四、特点及应用1、主要特点 优点:结构简单、操作方便、换色容易,能随被涂工件的几何形状调节喷幅扇形面的大小,雾化效果好。 缺点: A、漆雾易反弹飞散,污染操作环境,涂料利用率仅25%35%; B、涂料与压缩空气混合接触,对气源必须安装尘埃、油水过滤器,洁净压缩空气,以保证涂膜质量。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 2、应
12、用 空气喷涂的气源工作压力较低,对高粘度涂料的雾化较难,一般适用于装饰性低粘度涂料的喷涂。 目前,空气喷涂为应用最广泛的涂装方法,如高级轿车、高级家具。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 五、喷枪结构HUNAN KANSAI R&D DEPT. 是最重要的部件是最重要的部件。空气喷头产生的空气射流将涂料雾化并赋予雾化颗粒足够的速度,使其能到达工件表面; 空气喷头上有一些空气孔,如下图所示。被打开的空气孔个数越多,孔径越大,则涂料的吐出量越大,喷幅就越宽。侧面空气孔:形成喷幅中心空气孔:主要是雾化涂料辅助空气孔:调整形状,帮助雾化, 防止喷嘴沾上涂料A)空气喷头:HUNAN KANSA
13、I R&D DEPT. B)涂料喷嘴:是第二重要的部件,它控制着液体涂料 的输送;C)针阀组件:针阀与涂料喷嘴须配合使用。阀针就 象一个截止阀,控制涂料的通断;D)侧喷控制或扇形控制,通过调整向空气喷嘴的供 气量来改变喷涂宽度;E)涂料控制组件,在针阀上施加机械压力,使枪机 不被触发时,阀针阻断液流;HUNAN KANSAI R&D DEPT. F) 枪柄用于承受全枪的重量,便于操作者使用;G) 空气入口与空气软管相连;H) 枪机用于控制去往喷嘴的空气和涂料的通断;I) 空气阀门用于控制喷枪中空气的流动;J) 涂料入口可与料杯或涂料软管相连。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 六、喷
14、枪分类 按供料方式,可以分为一下几类:1、虹吸式 虹吸式喷枪是采用在空气喷头前端用吸力来供给涂料的方式。喷枪的下端带有涂料杯,压缩空气在喷枪喷嘴高速流过,周围产生局部真空,将涂料杯内涂料吸入喷嘴并并雾化成漆雾滴。 该喷枪是最普通的一类,应用范围从大物件涂装到小物件涂装。但有不便于朝上、朝下涂装的缺点。 HUNAN KANSAI R&D DEPT. 2、重力式 重力式喷枪是小型工件及补漆时使用,它的上部附带涂料杯,靠涂料的自重往下输至喷枪。 重力式喷枪的换色、清洗方便,耗料较少,适合于换色频繁的喷色工艺及喷涂固化快的双组份涂料。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 3、压力式 压力式喷枪
15、是通过压力将涂料输送到喷枪。喷枪自身不附带涂料杯,喷枪质量轻并可任意位置和角度进行喷涂操作。 适合工件间隙式、连续喷涂或涂装流水线上使用,喷涂效率高,涂膜质量好。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 七、喷涂要点1、涂装前的准备工作 喷枪和相关设备应清洁,并应处于正常的工作状态。检查喷枪是否产生了了理想的喷物形状。理想的喷雾形状应对称,雾化粒度均匀,分布均匀,边缘清晰。喷雾形状边缘之外只能由少量的漆雾存在。低的雾化气压有助于产生正确、均匀的喷雾形状,减少反弹和过喷。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 2、喷涂压力2.1 达到最佳雾化气压的条件(1) 在实现液体理想雾化的条件下
16、,应选用最 低雾化气压。(2)为使空气喷嘴高效运行,压缩气源需提供充 足的气量。对于内部混合式喷嘴来说,喷枪中 雾化气压与液压应是相等的。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 2.2 达到合适液压的条件(1)在满足喷枪所需漆料量的前提下,应采用最 低的液压值。(2)对于内部混合式喷嘴来说,喷枪中雾化气压 与液压应是相等的。(3)(无气雾化时)应采用能使涂料理想液化的 最低液压值。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 2.3 调整压力时遵循的原则 “喷雾形状调好了,所设压力就对了”在同样可实现良好雾化的条件下,压力尽可能低。2.4 其它因素(1)漆在工件上良好流平。(2)良好的干
17、燥,固化和烘烤。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 3、喷涂技巧3.1 概论(1) 第一个技巧是如何正确的持枪。应使喷枪与被喷工件保持垂直。喷枪移动时其轨迹要与喷涂表面保持平行,在每个喷涂行程开始后触发枪机,在每个喷涂行程结束之前释放枪机,触发枪机之前,枪应处于运动状态,否则会导致局部涂层过厚。(2) 保持喷枪与工件之间距离的恒定。(3) 喷枪在喷涂时应作匀速运动。(4) 工件表面的涂料颗粒应分布均匀,湿润。(5) 下一个喷涂行程的喷涂面要与上一个喷涂行程的喷涂面的重叠应 保持一致。(6)对于相同的工件,喷涂行程次数保持一致。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 3.2 喷枪
18、距离(1) 喷枪与工件的距离 喷枪与被涂工件表面的距离由所喷涂料和雾化压力所决定。对于普 通空气雾化设备来说,15-20cm(一巴掌长)(2) 要获得更湿、色深、较厚的涂层,喷枪可离得近些。(3) 要获得较干、色浅、较薄或薄雾状的涂层时喷枪可离得远些。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 3.3 喷涂行程(1) 喷枪的移动轨迹与工件表面保持平行(2) 喷枪枪体与工件与工件表面保持垂直,避免喷枪倾斜HUNAN KANSAI R&D DEPT. (3) 不要让喷枪作弧形运动,为此要移动前臂和肩膀,不能只用手腕运动HUNAN KANSAI R&D DEPT. (4) 相邻喷涂行程应有一个搭接
19、量。对于普通空气喷涂,搭接量(重合率)为1/22/3。HUNAN KANSAI R&D DEPT. (5) 当对漆层厚度的均匀性要求高时应采用交叉喷涂法。即先作竖直方向上的喷涂,然后再作水平方向的喷涂。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 3.4 触发枪机的作用(1)保持涂料喷嘴的喷孔的清洁。如果涂料在涂料 喷嘴喷孔产生堆积,就会有涂料滴到工件上形 成斑点。(2)减少涂料的浪费(3)防止涂料在拐角和边缘处大量堆积。(4)防止在喷涂行程开始和结束处产生流挂。(5)使有机会补充气量,保持气压。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 八、影响因素1、雾化 (1) 涂料粘度 (2) 雾化
20、空气压力 (3) 扇形喷雾宽度 (4) 涂料喷出速度或涂料压力 (5) 涂料流量 (6) 喷枪与工件之间的距离HUNAN KANSAI R&D DEPT. 2、溶剂挥发速度 (1) 溶剂的物理特性(如快速挥发型或慢 速挥发型); (2) 温度,包括涂料的温度,工件的温度, 空气的温度; (3) 被涂工件暴露在空气中的面积。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 3、涂料从喷枪飞向工件时的溶剂挥发 (1) 稀释剂或溶剂的种类 (2) 雾化空气压力 (3) 稀释剂或溶剂的数量 (4) 雾化程度HUNAN KANSAI R&D DEPT. 4、溶剂在工件上上的挥发 (1) 工件表面温度 (2)
21、 环境空气温度 (3) 周边气流速度 (4) 两次喷涂之间的闪蒸时间 (5) 涂完面漆后的闪蒸时间 (6) 溶剂的物理特性HUNAN KANSAI R&D DEPT. 5、操作人员因素(1)喷枪与工件之间的距离(2)喷枪移动速度(3)喷涂行程之间的的搭接量(4)喷枪的姿势,包括摆动、倾斜、弧形运动等(5)枪机触发技巧HUNAN KANSAI R&D DEPT. 第五章 静电喷涂一、概论 静电喷涂的主要优点是节省涂料和人力。它是借助于在每个涂料的雾化颗粒上施加高压静电荷,并将被涂装的工件良好接地来完成的。静电涂装按带电方式不同,可分为直接荷电法和外部荷电法。直接荷电法电晕电极与涂料雾化器合二为一
22、,而外部荷电法电晕电极与涂料雾化器分开。一般溶剂型涂料多采用直接荷电法,水性涂料一般采用外部荷电法。按涂料雾化方式分为离心力雾化型,空气雾化型和高压无气静电雾化型。按操作方式分,有固定式、手提式和自动式。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 二、静电喷涂原理 静电喷涂是将机械雾化与静电引力和排斥力结合在一起的一种高效的喷涂方式。在液体涂装系统中,涂料通过有气、无气、气助无气方式以及旋杯方式雾化,涂料穿过积有大量电荷的电极。电极通过直接与涂料接触或通过电极附近形成的电离区(电极处的静电达150KV)将大量电荷传递给涂料颗粒。在电极和工件之间形成了一个静电场,喷出的漆雾便集聚其中。由于所有
23、涂料颗粒带有相同极性的电荷,根据同性相斥原则,他们相互排斥,由此产生的喷雾比用非静电方式产生的喷雾更分散,更均匀。其结果是便于操作,提高生产率。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 当一个金属接地成为中性后,在它和充有电荷的喷枪之间就形成了一个电场,这一金属物体就成了施涂对象。充有电荷的粉末或雾化颗粒在电场力的作用下被吸附到接地金属上,就象铁屑吸附在磁铁上一样。当粉末或雾化颗粒到达接地金属后,它们就把自身的电荷传导给金属,由于金属通过挂具或与传送带接地,因此这些电荷不会在金属体上聚积。这样就可以使更多的涂料到达金属表面。由于带电涂料不会立即释放掉所有电荷,积累起来的电荷就会排斥后续到达
24、的涂料颗粒,使它们落到其他未被涂装的金属表面上。受到排斥的涂料颗粒会曲线飞行,绕到金属的背面,产生“包裹效应”。其结果是形成了高质量涂层,提高了涂料利用率。HUNAN KANSAI R&D DEPT. 静电喷漆利用了电荷之间同性相斥,异性相吸的基本原理。这一原理在静电涂装体系中体现为: 1、当涂料进入高压电晕放电区域被充上了静电荷。 2、一旦带电微粒可以自由运动时,它们就飞向最 近的接地物体表面。用一句话来概括就是带电微 粒在电场中的运动原理在带电荷漆雾颗粒上的应用。三、静电喷涂设备q 空气雾化静电喷枪(手工、往复机) 电压:-60kv -120kvq 旋杯 转速:15000 60000RPM
25、 电压:-30KV 90kvHUNAN KANSAI R&D DEPT. HUNAN KANSAI R&D DEPT. 四、静电喷涂优点 1、涂装效率和涂料利用率高。 由于静电场的作用,喷涂时相对减少了漆雾回弹和喷逸现象,并 有良好的“包裹”效应。一般手工空气喷涂涂料利用率为30%60%,甚 至更低,例如喷涂网状或管状物体时涂料利用率仅为10%30%。静电 喷涂可达80%90%,甚至更高,例如杯式雾化器静电涂装涂料利用率 高达90%95%。 2、雾化效果好,所获得的涂膜质量好。 3、不产生大量废漆,对环境污染小,节约三废处理费用。 4、被涂物的凸起部位、顶端、角部都能良好上漆。 5、使用低气压
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