汽車保險杠的發(fā)展與噴涂工藝

1、汽車保險杠論文汽車保險杠的發(fā)展與噴涂工藝江蘇中大工業(yè)涂裝環(huán)保有限公司（224003）楊奎摘要：隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保險杠作為一種重要的安全裝置走向了革新的道路，保險杠除了有保護功能外，還要追求與車體造型的和諧與統(tǒng)一，追求本身的輕量化和表亮化。為此，本文結(jié)合生產(chǎn)實踐和實際應(yīng)用，對于保險杠的表面噴涂，從它的發(fā)展、應(yīng)用領(lǐng)域、涂層性能要求、涂裝工藝等方面逐一進行闡述與探討。關(guān)鍵詞：汽車保險杠、塑料保險杠、安全裝置、噴涂工藝1前言汽車保險杠是吸收緩和外界沖擊力、防護車身前后部的安全裝置。20年前,轎車前后保險杠是以金屬材料為主，用厚度為3毫米以上的鋼板沖壓成U形梢鋼，表面處理鍍銘，與車架縱梁鐘接或焊

2、接在一起，并與車身有一段較大的間隙，好像是一件附加上去的部件。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保險杠作為一種重要的安全裝置也走向了革新的道路。今天的轎車前后保險杠除了保持原有的保護功能外，還要追求與車體造型的和諧與統(tǒng)一，追求本身的輕量化。為了達到這種目的，目前轎車的前后保險杠采用了塑料，人們稱為塑料保險杠。塑料保險杠是由外板、緩沖材料和橫梁三部分組成。其中外板和緩沖材料用塑料制成，橫梁用厚度為1.5毫米左右的冷軋薄板沖壓而成U形梢；外板和緩沖材料附著在橫梁上，橫梁與車架縱梁螺絲連接，可以隨時拆卸下來。這種塑料保險杠使用的塑料，大體上使用聚酯系和聚丙烯系兩種材料,采用注射成型法制成。國外還有一種稱為聚碳

3、酯系的塑料，滲進合金成分,采用合金注射成型的方法，加工出來的保險杠不但具有高強度的剛性，還具有可以焊接的優(yōu)點，而且涂裝性能好，在轎車上的用量越來越多。塑料保險杠具有強度、剛性和裝飾性，從安全上看，汽車發(fā)生碰撞事故時能起到緩沖作用，保護前后車體；從外觀上看，高質(zhì)量的噴涂技術(shù)可以很自然的與車體結(jié)合在一塊，渾然成一體，具有很好的裝飾性，成為裝飾轎車外型的重要部件。2保險杠噴涂工藝介紹2.1 工藝流程：工件上線一預(yù)脫脂-脫脂-水洗一水洗一純水洗一吹水-水份烘干一冷卻一轉(zhuǎn)掛一擦凈、打磨-火焰處理-靜電除塵一噴底漆一流平一噴面漆一流平-噴罩光漆一流平-固化烘干一檢查、拋光、檢驗一工件下線。2.2 保險杠噴

4、涂的工藝說明：塑料保險杠噴涂作為比較高檔的表面涂裝工藝手段，整個過程的質(zhì)量要求極為嚴格，用涂料廠商的整個表面處理工藝過程，包括前處理過程，噴涂過程到固化過程都需有嚴格的質(zhì)量控制，以保證保險杠涂裝的質(zhì)量。保險杠噴涂工藝多采用多層噴涂，本文采用“三噴二烘”的工藝，以充分發(fā)揮油漆的耐久性、耐候性的優(yōu)勢。噴涂設(shè)備必須保證有出色的霧化效果，保證噴涂層的均勻性，涂料中的金屬微粒的分布，直接影響涂層的外觀效果。涂層均勻，質(zhì)量優(yōu)秀的涂層具有金屬光澤，顏色鮮明、明顯的立體感。而使用不合適的噴涂設(shè)備的噴涂層，會產(chǎn)生顏色不均，表面有陰影或涂層不牢。大大影響了保險杠的裝飾效果。以下為塑料保險杠噴涂工藝的具體說明：2.

5、2.1 表面處理：前處理是涂裝作業(yè)的基礎(chǔ)，是不可缺少的重要工序，是提高保險杠涂膜附著力、耐蝕力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因而前處理質(zhì)量高低，直接關(guān)系到保險杠噴涂質(zhì)量的優(yōu)劣。表面處理一方面提高涂膜的防腐防銹性能，延長涂膜的使用壽命，另一方面提高涂膜對保險杠的附著力，另外能使保險杠得到均一的涂膜性能。表面處理主要包括三個方面：(1)、從保險杠表面去除各種污垢。如除油(也稱脫脂)，以保證涂膜的理化性能和產(chǎn)品的質(zhì)量。常見的污垢有：灰塵、油污、舊涂膜等。(2)、對經(jīng)過清洗的保險杠的表面進行各種化學(xué)處理，以提高涂膜的耐腐蝕性和涂膜與工件表面的附著力。(3)、采用機械的辦法消除保險杠的加工缺陷，調(diào)整基體表面的粗糙度，以提

6、高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和附著力。2.2.2 水份烘干：烘干的目的是使保險杠表面生成的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜充分脫水，獲得最佳的附著力和耐蝕力。但烘干溫度不應(yīng)過高，否則過度脫水會引起涂層性能大幅下降。2.2.3 表面噴涂：通常保險杠表面層由多道作用不同的涂膜組成。現(xiàn)噴涂工藝多采用濕噴濕的噴涂方式，這樣既可節(jié)省能源、簡化工藝，又能適應(yīng)大批量流水線生產(chǎn)的需要。目前比較先進的涂裝線由噴漆機器人、雙組份供漆、自動換色、工件識別、同步、總控等子系統(tǒng)組成，具有自動換色、自動識別、同步運動、離線仿真等功能。多臺機器人依次運動，一次完成打磨擦凈、火焰處理、靜電除塵、底漆、面漆和罩光漆噴涂等工序。當(dāng)然，完全用機器人這種全自動作業(yè)方

7、式進行各工序作業(yè)，投資和運行成本相對較大，當(dāng)前在國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)中還沒有應(yīng)用到這個領(lǐng)域。(1)、打磨擦凈：保險杠經(jīng)過表面處理后，第一道工序是打磨擦凈，這道工序可根據(jù)工件的表面實際情況可以省用，但對工件表面有凹凸不平或其它損壞現(xiàn)象，必須進行這道工序的作業(yè)，然后進行表面擦凈清理工作。(2)、火焰處理：火焰處理這種方法是利用高溫(3000F以上)氣體火焰使塑料的表面氧化?；鹧婕せ羁諝庵械难醴肿?，使它們在材料的表面形成帶有碳分子的極性分組。表面分組極性的增加和氧化減少了塑料的表面張力，增加材料基體對油漆的吸附力。保持一定的火焰溫度和距離，是在適當(dāng)?shù)囊苿铀俣认聦ぜ砻孢M行的一種噴涂前的處理，以達到降

8、低工件表面應(yīng)力，提高工件表面的附著力，提高噴涂的質(zhì)量。(3)、靜電除塵：可以去除工件表面由于靜電吸附的毛刺，保證工件在噴涂前的潔凈度，有利于提高噴涂過程的良品率。主要設(shè)備可以用靜電除塵槍、靜電除塵離子風(fēng)機、靜電除塵離子除塵風(fēng)棒等。(4)、涂底漆：涂底漆的目的在于提高涂層抗?jié)B透能力，增強對基材的保護，掩飾金屬表面細微缺陷，加強面漆與金屬表面的附著力，保證面漆涂層的顏色均勻性。漆層厚度通常為58µm。(5)、涂面漆：保險杠經(jīng)涂底漆、底漆流平后涂裝面漆，這是完成涂裝工藝過程中的關(guān)鍵階段。涂面漆的作用是在于提供所需的裝飾顏色，使外觀達到設(shè)計的要求,并且保護金屬表面不受外界環(huán)境大氣、

9、酸雨污染的侵蝕，防止紫外光穿透,大大增加抗老化能力。在多層噴涂中面漆涂層最厚，通常為3035µm。(6)、涂罩光漆：涂罩光漆的作用是在于增強面漆涂層抗外界侵蝕能力，保護面漆涂層不被氧化，增加面漆色彩的金屬光澤，使產(chǎn)品外觀更加鮮艷。漆層厚度通常為1015µm。(7)、流平晾干：流平晾干是一個涂層中溶劑或水份蒸發(fā)的過程，從而允許涂膜達到晾干可觸摸或晾干到可再噴涂的狀態(tài)。流平效果如何取決于稀釋劑的揮發(fā)速度?？旄上♂寗┛蓽p慢漆膜的運動和流動，導(dǎo)致涂膜產(chǎn)生桔皮、干噴、濕化不好等缺陷。慢干稀釋劑留在濕膜內(nèi)的時間較長，可使漆膜光滑，但會產(chǎn)生流掛、花斑和顏色不一致。所以

10、應(yīng)隨時觀察流平效果，控制好溶劑揮發(fā)速度，確保漆膜流平最佳。同時流平區(qū)必須保持干凈、無塵。(8)、烘烤固化：噴涂好的保險杠經(jīng)流平后，需進入固化爐進行固化處理。涂料的烘烤固化是油漆的一個熔融、化學(xué)反應(yīng)過程，它使涂膜變硬、耐摩擦，是涂裝工藝中重要的一個環(huán)節(jié)。完全的烘烤包括烘烤時間和溫度，它將決定涂膜的性能和特性。烘烤不足可導(dǎo)致涂膜厚度不均勻、附著力差、耐候性差、強度和硬度下降；烘烤過度輕則涂膜失色，重則涂膜焦化，機械強度嚴重下降。2.2.4 工件運輸：根據(jù)我們現(xiàn)有工程實例和大多數(shù)用戶的要求，一般前處理、后處理都采用滑撬地面鏈輸送，滑撬上擺設(shè)雙工位，連續(xù)運行。也有前處理采用吊掛形式，后處理采用地面鏈的

11、運輸方式。2.2.5 質(zhì)量檢驗：目前主要以美國汽車安全技術(shù)法規(guī)第15篇第38章國家交通及機動車安全法為準則，嚴格的質(zhì)量檢查才能保證高質(zhì)量噴涂產(chǎn)品。3結(jié)束語：我國保險杠產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊，隨著汽車車型的增加、產(chǎn)銷量的擴大，保險杠的需求也將隨之增長。汽車保險杠配件、備件市場需求量的同時增加，將給汽車保險杠生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大發(fā)展機遇。在保險杠需求數(shù)量增長的同時，經(jīng)濟附加值高、技術(shù)含量高的轎車彩色保險杠正呈現(xiàn)全面替代本色保險杠的趨勢。目前國內(nèi)轎車使用彩色保險杠的比例為60%70%,估計到2006年，轎車將基本全部使用彩色保險杠，輕微型客車中也將有30%左右采用彩色保險杠。參考文獻:1、中國涂裝網(wǎng)，成都2、粉末涂料涂裝工藝學(xué)，上海，上海科學(xué)技術(shù)文獻出版社，1997,93、最新汽車涂裝技術(shù)，北京，機械工業(yè)出版社，1998,34、中外涂裝，南京，全國涂裝標準化分技術(shù)委