馮 亮，崔志龍 （中信戴卡股份有限公司，河北秦皇島 066011）

0 引言

在現(xiàn)代汽車(chē)輪轂行業(yè)中，輪轂外表漆膜質(zhì)量是整個(gè)輪轂的重要指標(biāo)之一，其不僅對(duì)鋁合金內(nèi)部起到防腐保護(hù)作用，而且對(duì)輪轂的美化和外觀有著重要影響。目前汽車(chē)輪轂涂裝的一般工藝流程為：預(yù)處理→底粉→烘干→打磨→底漆→色漆→烘干→透明粉→烘干。通常，噴涂底漆是為了保證底材表面的平整性及抗石擊性，而采用免涂底漆工藝，實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化，不僅縮短了工藝流程，節(jié)省涂料及人工成本，還可減少VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）的排放，這是輪轂涂裝工藝的重大改進(jìn)。

1 免涂底漆工藝控制難點(diǎn)分析

采用免涂底漆工藝，因色漆遮蓋力較低，對(duì)于色漆厚度的控制，噴涂設(shè)備吐漆量的調(diào)整范圍相對(duì)較窄，容易出現(xiàn)砂紙印、色漆流掛等缺陷。對(duì)于不同的色漆，還會(huì)導(dǎo)致膜厚的變化以及鋁粉的排列方式等不易控制。主要表現(xiàn)在以下方面。

1.1 易產(chǎn)生砂紙印、發(fā)花等漆膜弊病

傳統(tǒng)工藝采用底漆和色漆濕碰濕噴涂，在噴涂過(guò)程中，涂料溶劑揮發(fā)較少，當(dāng)免涂底漆時(shí)，色漆和溶劑更容易揮發(fā)，因而在邊角位置容易產(chǎn)生發(fā)花等漆膜弊病?？紤]到色漆本身的遮蓋力不足，為了達(dá)到良好的流平和外觀并減少漆膜弊病，相對(duì)于底漆噴涂，優(yōu)化噴涂角度及參數(shù)的難度增加。

1.2 漆膜厚度、顏色均勻性控制難度增加

通過(guò)調(diào)整噴涂色漆的膜厚來(lái)實(shí)現(xiàn)最終仿電鍍銀顏色的效果。當(dāng)不噴涂底漆時(shí)，為滿(mǎn)足膜厚均勻的要求，對(duì)噴涂過(guò)程的一致性要求更高。如Midnight Silver等顏色的涂料，銀粉顆粒非常細(xì)，遮蓋力不足，噴涂時(shí)其顏色隨色漆膜厚的變化而變化，加上輪轂造型的原因，幾乎沒(méi)有完全的平面，噴涂時(shí)漆膜厚度差別過(guò)大，將出現(xiàn)輪轂不同位置色差以及輪轂外觀與標(biāo)準(zhǔn)板的匹配色差。

2 工藝改進(jìn)

2.1 預(yù)處理工藝改進(jìn)

免涂底漆工藝需減少中涂打磨過(guò)程，所以對(duì)于輪轂白毛坯的預(yù)處理工藝要求較高，本研究采用高效脫脂材料，以及較為穩(wěn)定的凱米特爾前處理體系，盡量保證輪轂充分清潔，以及鈍化膜均勻致密。

2.2 噴粉工藝改進(jìn)

噴粉過(guò)程的好壞決定了后期打磨點(diǎn)的多少，通過(guò)對(duì)粉房潔凈度的嚴(yán)格控制，以及噴粉參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化控制，減少粉包、粉坑的數(shù)量，進(jìn)而減少或取消后期的打磨工序。

2.3 噴漆工藝改進(jìn)

免涂底漆工藝中抗石擊功能由色漆來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般在色漆中引入底漆材料的部分功能，如抗輻射、抗石擊、填充作用等，免涂底漆對(duì)于色漆噴涂過(guò)程及涂料性能的要求更高。我們與涂料供應(yīng)商共同制定了相應(yīng)的試驗(yàn)方案，對(duì)于目前采用的色漆進(jìn)行組分調(diào)整。

3 免涂底漆工藝對(duì)不同顏色色漆的影響

為了驗(yàn)證實(shí)施免涂底漆工藝后，對(duì)輪轂噴涂的影響，以3種常見(jiàn)的涂料種類(lèi)進(jìn)行噴涂驗(yàn)證，包括仿電鍍銀漆、金屬漆、珠光漆，從顏色及質(zhì)量方面進(jìn)行考察。對(duì)免涂底漆工藝的可行性進(jìn)行討論。

3.1 仿電鍍銀漆

以Manoogian Silver色漆為例，噴涂底漆與免涂底漆的工藝參數(shù)比較見(jiàn)表1。

表1 Manoogian Silver噴涂底漆與免涂底漆的工藝參數(shù)比較Table 1 The comparison of technological parameters of Manoogian Silver（primer/primerless）

由表1可見(jiàn)，與噴涂底漆工藝相比，免涂底漆工藝的吐漆量要高一些，增加吐漆量是為了確保濕膜狀態(tài)的飽滿(mǎn)均勻；免涂底漆工藝的成形壓力較噴涂底漆時(shí)亦有所增加，在提高吐漆量的基礎(chǔ)上增大扇形面積，有助于使輪轂表面的漆膜更加細(xì)膩均勻，減少色差缺陷。

經(jīng)過(guò)對(duì)色漆噴槍參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，免涂底漆的Manoogian Silver外觀及色差與噴涂底漆時(shí)基本保持一致，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 Manoogian Silver噴涂底漆與免涂底漆工藝的色差及外觀質(zhì)量數(shù)據(jù)比較Table 2 Color difference and appearance quality data comparison of Manoogian Silver（primer/primerless）

由表2可知，以 Manoogian Silver為代表的仿電鍍銀涂料是可以采用免涂底漆工藝的，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要考慮如下建議措施：

針對(duì)色漆遮蓋力較差的問(wèn)題，對(duì)于輪轂易發(fā)生砂紙印問(wèn)題的窗口部位重點(diǎn)關(guān)注，細(xì)化工藝參數(shù)，漆膜厚度及狀態(tài)需經(jīng)多次確認(rèn)以確保顏色的一致性。在調(diào)整仿電鍍銀顏色過(guò)程中，通過(guò)降低閃干溫度以及將色漆的黏度由16 s提升至17 s，以減少溶劑揮發(fā)問(wèn)題對(duì)色漆顏色的影響。

3.2 珠光漆

珠光漆又稱(chēng)為云母漆，當(dāng)光線照射到云母顆粒上后，在云母顆粒中發(fā)生復(fù)雜的折射和干涉，產(chǎn)生珍珠般的光澤，其中，在輪轂漆中比較經(jīng)典的顏色為一款紫羅蘭的顏色。

紫羅蘭漆噴涂底漆與免涂底漆的工藝參數(shù)比較見(jiàn)表3。

表3 紫羅蘭漆噴涂底漆與免涂底漆工藝參數(shù)比較Table 3 The comparison of technological parameters of violet paint（primer/primerless）

由表3可見(jiàn)，紫羅蘭漆免涂底漆的工藝參數(shù)設(shè)置變化較小，在已經(jīng)調(diào)好的程序基礎(chǔ)上，針對(duì)輪輻立面、窗口等位置細(xì)化噴涂參數(shù)，適當(dāng)提高吐漆量。

紫羅蘭色漆噴涂底漆與免涂底漆工藝輪轂外觀比較見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)優(yōu)化調(diào)試，噴涂底漆與免涂底漆工藝的漆膜色差及外觀質(zhì)量數(shù)據(jù)基本一致，即以紫羅蘭顏色為代表的珠光漆也可以采用免涂底漆工藝。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要考慮如下建議措施：

珠光漆的膜厚較薄，受設(shè)備、涂料組分、環(huán)境的影響，很容易出現(xiàn)色差缺陷，因此在噴涂過(guò)程中一定要保證設(shè)備參數(shù)的穩(wěn)定性；在噴涂時(shí)，涂料的持續(xù)攪拌很重要，以避免出現(xiàn)批量色差缺陷；珠光漆對(duì)于潔凈度的要求也較高，在采用免涂底漆工藝后，更要保證輪轂表面的清潔，做好打磨后的清潔工作。

表4 紫羅蘭漆噴涂底漆與免涂底漆工藝的色差及外觀質(zhì)量數(shù)據(jù)比較Table 4 Color difference and appearance quality data comparison of violet paint（primer/primerless）

3.3 金屬漆

金屬漆是指在漆基中加入有細(xì)微金屬粒子的一種常溫固化涂料，如一般輪轂所用的銀粉漆等，它具有明顯的金屬質(zhì)感。

銀粉漆噴涂底漆與免涂底漆的工藝參數(shù)比較見(jiàn)表5。

表5 銀粉漆噴涂底漆與免涂底漆工藝參數(shù)比較Table 5 The comparison of technological parameters of silver paint（primer/primerless）

由表5可見(jiàn)，銀粉漆免涂底漆與噴涂底漆工藝相比，旋杯轉(zhuǎn)速由20 r/min降低至19 r/min，免涂底漆工藝成形壓力較噴涂底漆時(shí)有所降低，以減少漆霧反彈及污染。

銀粉漆噴涂底漆與免涂底漆工藝的外觀質(zhì)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。

表6 銀粉漆噴涂底漆與免涂底漆工藝外觀質(zhì)量數(shù)據(jù)比較Table 6 The comparison of appearance quality data of silver paint（primer/primerless）

由表6可見(jiàn)，免涂底漆后，銀粉漆外觀質(zhì)量數(shù)據(jù)與噴涂底漆時(shí)基本一致，橘皮數(shù)量有所增加，這是由于免涂底漆后，色漆直接噴涂在粉輪表面，鋁粉直接打在溫度較高的干膜上之后排列方式發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致部分區(qū)域產(chǎn)生輕微的橘皮缺陷。

采用免涂底漆工藝時(shí)，銀粉漆的顏色參數(shù)發(fā)生了較大變化，如表7所示。

表7 銀粉漆噴涂底漆與免涂底漆工藝顏色參數(shù)比較Table 7 The comparison of color parameters of silver paint（primer/primerless）

對(duì)于以銀粉漆為代表的金屬漆，如果不噴涂底漆，在實(shí)際使用過(guò)程中，需要考慮如下建議：

噴涂工藝不同，金屬漆中鋁粉顆粒的排列方式也會(huì)有很大變化，要保證噴涂間距、成型壓力和吐漆量的一致性；在色漆中加入適量樹(shù)脂，防止金屬漆出現(xiàn)發(fā)花問(wèn)題。在金屬漆顏色開(kāi)發(fā)過(guò)程中，按免涂底漆方式進(jìn)行顏色開(kāi)發(fā)工作，在后續(xù)量產(chǎn)中更好地控制色漆顏色及表面狀態(tài)變化。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，從產(chǎn)品整體的機(jī)械性能而言，免涂底漆與噴涂底漆工藝并無(wú)不同。它存在的主要問(wèn)題是產(chǎn)品施工環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)控制和最終顏色效果的控制。免涂底漆工藝不僅縮短了工藝過(guò)程，節(jié)省了涂料及人工成本，而且對(duì)于噴房的要求大大降低，取消了整個(gè)底漆噴房，使整體噴漆線及輸送鏈條縮短7%，大大節(jié)省了建設(shè)費(fèi)用。在能源消耗方面，減少一個(gè)噴房能夠減少約11%的成本；同時(shí)，免涂底漆減少了VOC的排放，保護(hù)了環(huán)境。

1 王錫春.涂裝車(chē)間設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

2 趙宏偉.水性免中涂工藝在涂裝生產(chǎn)線中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代涂料與涂裝，2014，17（11）：51-53.

3 胡帥，潘興旺，孫自松，等.淺談靜電噴涂技術(shù)及機(jī)械手噴涂參數(shù)設(shè)置［J］.上海涂料，2013（12）：36-40.

4 王錫春，李文剛.淺談底色漆的特性及功能［J］.上海涂料，2016（2）：53-54.

5 邢汶平，李曉琳，葛菲.汽車(chē)涂裝水性免中涂工藝案例［J］.上海涂料，2013（7）：20-24.