方震

（國際涂層涂裝工業(yè)協(xié)會，廣東 珠海 519075）

淺談轎車涂裝及制造

方震

（國際涂層涂裝工業(yè)協(xié)會，廣東 珠海 519075）

概述了中國汽車的發(fā)展狀況，對汽車涂裝工藝中磷化工藝的替代技術(shù)以及水性漆和納米材料的應用狀況進行了介紹。從員工素質(zhì)、創(chuàng)新理念、對生產(chǎn)制度和法規(guī)標準的執(zhí)行力度以及汽車生產(chǎn)檔次等方面指出了國內(nèi)汽車與國外汽車的差距。認為通過加強創(chuàng)新力度，打造一支在世界上過得硬的汽車專業(yè)隊伍，中國的民族汽車品牌將會登上世界汽車名牌之列。

涂裝；轎車；水性漆；納米材料；前處理

Author’s address:International Surface Coatings Association (ISCA), Zhuhai 519075, China

1 前言

近10年來，在同行和朋友的幫助下，筆者有幸先后到奇瑞、比亞迪、陜汽、南汽、日產(chǎn)、江淮、長城等汽車制造企業(yè)以及汽車輪轂廠、電動汽車廠和大型客車廠等單位學習、參觀，親眼目睹了我國汽車行業(yè)的發(fā)展，特別是涂裝線的變化。2008年發(fā)生金融風暴后，我國及時出臺了振興經(jīng)濟的十大產(chǎn)業(yè)計劃，汽車行業(yè)被排在了首位。僅兩年左右的時間，在汽車界的朋友們的努力拼搏下，我國成為了世界汽車生產(chǎn)第一大國。2010年1 ～ 6月份，國內(nèi)生產(chǎn)汽車847萬輛，汽車銷量718萬輛；1 ～ 8月份，累計銷售汽車高達1 200萬輛；2010年全年汽車銷量高達1 800萬輛。2009年，我國汽車保有量為 47.8輛/千人(此數(shù)字相當于美國1917年、日本1964年、韓國1988年的水平)。到2020年，預計我國汽車銷量將達5 100萬輛，汽車保有量為3.7億輛。且不說我國的交通設施和駕車人員的素質(zhì)是否能與迅猛發(fā)展的汽車工業(yè)相匹配(筆者認為這方面的問題較多)，按目前的情況來分析，我國的汽車生產(chǎn)也僅僅是只有市場，沒有品牌；有足夠的生產(chǎn)產(chǎn)量，卻缺少優(yōu)質(zhì)、被人稱贊的質(zhì)量。

建國以來，我國先后興建了一汽、二汽、上汽這樣一批大型的國有企業(yè)。經(jīng)過50多年的發(fā)展，這些企業(yè)已經(jīng)在國內(nèi)外汽車業(yè)占有了一定的地位(改革開放后，他們先后與國外汽車廠家進行了合資)。就涂裝線而言，通過引進、消化，他們已成為我國汽車涂裝方面的骨干企業(yè)，占據(jù)著非常重要的地位。與此同時，他們也為我國培養(yǎng)了一批素質(zhì)較高的專業(yè)科技隊伍。其次，擁有我國自主品牌的非國有企業(yè)在改革開放中經(jīng)受了市場競爭的考驗而逐漸成熟，在國內(nèi)外市場上也初露頭角，顯示出一股勢不可擋的勁頭。

以“沙發(fā)加四個輪子”為主導的吉利汽車，成功收購了福特門下的沃爾沃，使洋品牌為之一驚！這與吉利掌門人的經(jīng)營理念有著密不可分的關(guān)系，僅由吉利汽車開辦以汽車專業(yè)為主的吉利大學這一點就可以看出端倪。

比亞迪是1995年以手機電池為主的民營小企業(yè)，在市場競爭中，他們牢牢把握住科技創(chuàng)新這條主線，在手機電池方面由一個不知名的小廠，發(fā)展成為世界上最大的手機電池生產(chǎn)商。2003年，他們成功收購了西安秦川汽車(福萊爾)。在此基礎上，他們根據(jù)自己的優(yōu)勢，揚長避短，在看到能源緊缺、石化資源逐步枯竭、環(huán)境污染的情況下，積極創(chuàng)新，開發(fā)電動汽車。到目前為止，他們已擁有西安、上海、北京等九大生產(chǎn)基地，成為擁有14萬職工的大型民營企業(yè)。股神巴菲特按照可持續(xù)發(fā)展的原則，看中了比亞迪的綠色能源車，投資 2.3億美元入股比亞迪，買了比亞迪 10%的股權(quán)。巴菲特的入股無疑給比亞迪插上了騰飛的翅膀。美國財富雜志認為“比亞迪將是未來最有希望進入美國的十大品牌汽車之一”。為了表彰比亞迪為環(huán)保節(jié)能所作的貢獻，國家為比亞迪頒發(fā)了“2010年節(jié)能中國貢獻獎”。

奇瑞汽車在涂裝技術(shù)上不斷總結(jié)與創(chuàng)新，涂裝水平有了顯著的提高(與非公有企業(yè)的涂裝相比)。到目前為止，他們已擁有一批涂裝線上的新生力量，如張國忠、李國波等涂裝專門人才。在此情況下，我國轎車涂裝在質(zhì)量上有了顯著提高，我們的民營企業(yè)也開始擁有數(shù)萬平方米的大型涂裝流水線(長城汽車涂裝線為6.2萬平方米)。

2 汽車涂裝工藝的變革

現(xiàn)代汽車制造技術(shù)包含了汽車沖壓、焊接、涂裝和總裝四大工藝。如何在這四大工藝的現(xiàn)有基礎上實現(xiàn)創(chuàng)新，已成為新一代汽車發(fā)展的重點。實行節(jié)約資源、能源，降低消耗，減少污染，實現(xiàn)循環(huán)利用已是汽車界的主要研究方向，汽車涂裝已向環(huán)保、節(jié)能的方向發(fā)展。

2. 1 水性漆的使用

在上世紀60年代，德國大眾、通用、寶馬、克萊斯勒等汽車公司從綠色環(huán)保的角度出發(fā)，已采用了水性底漆(電泳漆)和水性中涂。而我國到目前為止，除底漆用電泳漆外，中涂、面涂均未使用水性漆。

拜耳公司在1990年前后就開始研發(fā)新一代具有柔軟手感的水性聚氨酯涂料，確保了涂料的環(huán)保和安全(與溶劑型涂料相比)。上海通用汽車公司在2002年成功應用了第6代無鉛電泳底漆，根據(jù)RoHS指令的要求，率先實現(xiàn)了電泳漆重金屬(Pb、Cd、Hg、Cr)的零排放。在節(jié)約水資源方面，他們采用了中水回用，大大降低了水資源的消耗；在節(jié)約能源方面，他們變?nèi)济簽槿继烊粴?，不但大大降低了不可再生能源的消耗，也大大降低了因燃煤而帶來的大氣污染，整體上減少了廢氣的排放；在治理噪聲和固廢管理、安全處置率方面，污染物排放達標率均達到了100%，危廢再生循環(huán)利用方面達到了國內(nèi)先進水平，通過了國家環(huán)保總局的驗收，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和社會效益的完美結(jié)合。

2. 2 改變舊有的涂裝前處理工藝

由于磷化具有過肥化、二次污染等問題，新的轉(zhuǎn)化膜工藝不斷涌現(xiàn)。目前已研發(fā)成功并在生產(chǎn)上獲得應用的有以下幾種新的前處理工藝：德國漢高公司研發(fā)的氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜工藝，美國依科公司硅烷環(huán)保防銹技術(shù)，稀土轉(zhuǎn)化膜技術(shù)，植化膜與生化膜技術(shù)，釩酸鹽轉(zhuǎn)化膜以及其他轉(zhuǎn)化膜技術(shù)，如低溫、低濃度、低渣(少渣)的新型磷化和三價鉻鈍化等代替六價鉻鈍化的技術(shù)。

2. 3 納米材料的應用

用納米材料改性的涂料具有優(yōu)異的光澤、耐腐蝕性和耐磨性，它能使車身更加漂亮、更加耐用。利用納米金紅石型TiO2的光學效應，可使涂層起到隨角度的不同產(chǎn)生變色效應，使車身具有華麗、神秘的色彩。粒徑65 ～ 130 nm的TiO2可以極大地散射紫外光，從而可以大大提高烤漆涂膜的耐老化性能。納米材料在汽車上還有其他一些特殊的功能，值得我們給予極大的關(guān)注：

(1) 在減少汽車尾氣對大氣的污染方面，過去的汽車排氣系統(tǒng)通常采用貴金屬、鉑、鈀、銠作為觸媒，以便將尾氣中的CO、NOx、碳氫化合物轉(zhuǎn)化為無害氣體。采用貴金屬作為觸媒雖有較高的轉(zhuǎn)化效率，但是由于價高、資源稀少，并且比較容易受尾氣中Pb、S、P等的作用而中毒，使觸媒失效。因而研發(fā)新的材料替代鉑、鈀、銠已是解決尾氣對大氣污染的關(guān)鍵。近年來，科學家們對利用稀土氧化物來替代重金屬的研究已有了很大的進展，如用鈰和鑭的氧化物和納米級的鈷和鋯的氧化物作為觸媒，它們對CO、NOx等均有較好的轉(zhuǎn)化效率。

(2) 利用納米材料對塑料進行改性，使得塑料物件的強度有極大的提高，并且可以改善塑料物件的耐熱性、抗老化性，減小比重，并且在外觀上可以大大提高塑料自身的透明度和光澤度。

(3) 把納米材料應用到輪胎的制造上(如納米ZnO、CaCO3、TiO2、Al2O3等)，使輪胎不再是單一的黑色，而具有多種的色彩，并可大大提高輪胎的抗老化性和強度。

(4) 以新的納米材料改性用于制造輪胎的填料，可以使輪胎側(cè)面膠的抗裂痕性由10萬次提高到50萬次。

3 我國轎車涂裝與國外轎車涂裝的差距

3. 1 員工素質(zhì)

我國轎車涂裝線過去大多是由杜爾公司總包，國內(nèi)一些涂裝公司分包一部分。目前，在整體設計上和國外涂裝線相比，盡管在配置、新技術(shù)和新工藝應用方面還有些差距，但是整體上的差距已不十分明顯。然而在人員素質(zhì)方面，我們還有較大的差距。國內(nèi)的汽車涂裝線還是存在人海戰(zhàn)術(shù)和基本功不扎實的現(xiàn)象。筆者近年來曾到一些轎車涂裝線參觀，發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象很普遍。如在參觀某廠的涂裝線時，該廠涂裝部部長就問：你在某工序看了那么長時間，我們那個工序有什么問題嗎？我說：一、人多了一些；二、基本上都是新手吧，工作的方法有些欠缺。部長說這些都是剛進廠兩三個月的新工人，最長的也不超過半年。從上述現(xiàn)象可以看出，我國涂裝線上的工作人員有不少沒有經(jīng)過嚴格的技術(shù)培訓就上崗。像這樣低素質(zhì)的員工怎么可能生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品？！

3. 2 生產(chǎn)制度的執(zhí)行力度

我國涂裝線的施工工藝的執(zhí)行力度較差。筆者曾到某汽車涂裝線上參觀，該涂裝線的進口本應有2道空氣浴凈化，可是我們?nèi)⒂^時，該空氣凈化裝置發(fā)生故障，而所有的工作人員均未經(jīng)過凈化就進入了生產(chǎn)線。德國專家克拉克曾經(jīng)說過：“涂裝線最大的敵人是灰塵，而灰塵的主要攜帶者是人?！庇谢覊m的攜帶，這樣的生產(chǎn)環(huán)境，怎么能制造出好的涂膜？

3. 3 創(chuàng)新理念

在設計理念和創(chuàng)新方面，國內(nèi)與國外的差距還很大。譬如，在涂料使用、環(huán)保意識、安全和節(jié)能等方面，還有不少的差距。目前，為了盡快趕上國外先進技術(shù)，有一些汽車制造廠已經(jīng)采用了較新的涂裝前處理工藝，如美國依科的硅烷環(huán)保防銹技術(shù)、德國漢高的氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜工藝，在沖壓、焊接等工藝上也采用了一些新技術(shù)。

3. 4 法規(guī)、標準的執(zhí)行力度

在執(zhí)行國際法規(guī)及標準方面我們的差距更大。筆者曾向有關(guān)汽車制造廠的老總們詢問是否清楚歐盟的ELV指令和RoHS指令，他們的回答基本上都是不清楚。這是很不應該的。

3. 5 汽車檔次

在汽車的檔次上，國內(nèi)生產(chǎn)的大多是微型車、經(jīng)濟車和中檔車，高檔車與我們的距離還很遠。

4 小結(jié)

經(jīng)過60多年的發(fā)展，特別是改革開放后30多年的努力，我國汽車制造業(yè)已取得了長足的進步，我國業(yè)已成為世界汽車生產(chǎn)第一大國。因此，在此基礎上如何加強創(chuàng)新力度，通過不斷努力打造出一支在世界上過得硬的汽車專業(yè)隊伍，制造出合乎時代理念、精湛的優(yōu)質(zhì)汽車，使自主的民族汽車品牌能夠榮登世界汽車名牌之列，是我們這一代人當仁不讓的責任。筆者深信，通過大家的共同努力，中國的品牌汽車登上世界名牌的時間已經(jīng)不遠了。

State on coating and manufacture of cars //

FANG Zhen

The development status of cars in China was summarized. The substitution technologies for phosphating process as well as the application status of waterborne paints and nano-materials in cars coating process were introduced. The differences between home-made cars and foreign cars were described from aspects of staff quality, innovation ideas and execution power for production systems, laws, regulations and standards, as well as car production level. It is believed that the China’s national car brands will be able to climb up to the world-known car brand by enhancing innovation degree and building a world-class automobile professional contingent.

coating; car; waterborne paint; nano-material; pretreatment

TQ639

A

1004 – 227X (2011) 08 – 0082 – 03

2011–02–16

方震（1938–），男，河南洛陽人，教授級高級工程師，中國表面工程協(xié)會特種涂層專業(yè)委員會副理事長，國際涂層涂裝工業(yè)協(xié)會常務副理事長，西安防護涂裝協(xié)會理事長。主要從事材料、涂裝、能源、新材料等方向的研究。

作者聯(lián)系方式：(E-mail) f13110463662@163.com。

[ 編輯：韋鳳仙 ]