淺析鋁輪轂綠色涂裝技術(shù)的發(fā)展及應用

靳亞明 賀峰(中信戴卡股份有限公司， 河北 秦皇島 066011)

隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，鋁輪轂涂裝也發(fā)展十分迅猛。我國現(xiàn)在是世界汽車鋁輪轂制造中心。隨著世界能源問題及環(huán)境問題的日益突出，各大知名汽車商家開始在汽車鋁輪轂的涂裝工藝中推行綠色涂裝理念，低污染的工藝成為車企改造及建設生產(chǎn)線的首要標準。而涂裝前處理作為涂裝排污的重要環(huán)節(jié)，如何實現(xiàn)鋁輪轂涂裝的節(jié)能環(huán)保系本文研究的宗旨所在。

1 綠色涂裝理念的源起及發(fā)展

環(huán)境的日益惡化，要求人們要保護環(huán)境，樹立綠色環(huán)保理念。這種理念對汽車涂裝工藝影響深遠，推動了鋁輪轂涂裝技術(shù)，向綠色環(huán)保的方向發(fā)展。綠色涂裝理念強調(diào)高品質(zhì)、低成本和生產(chǎn)更綠化，要求在鋁輪轂涂裝過程中切實貫徹“3E”原則：低能耗(Energy)、低排放(Environment)和高效率(Ergnomics)，并兼顧實現(xiàn)“高品質(zhì)、商品價值、經(jīng)濟性和環(huán)境友好性”四個方面的目標價值，以降低鋁輪轂的生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)過程中廢氣、廢水和廢渣的排放量，有效提高鋁輪轂涂裝的質(zhì)量及效率。高品質(zhì)是指鋁輪轂涂層的耐久性、耐腐蝕性、抗劃傷性和超長的使用壽命；商品價值是指鋁輪轂的外觀裝飾及顏色與整車搭配十分協(xié)調(diào)，符合廣大汽車消費者的多元化需求；經(jīng)濟性是指采用綠色涂裝技術(shù)對鋁輪轂進行涂裝的成本較低，可節(jié)省資源，降低能耗，符合汽車輕量化的發(fā)展要求；環(huán)境友好性是指綠色涂裝的低VOC化、低碳化及無害化。綠色涂裝技術(shù)的諸多價值功能，必將推動汽車鋁輪轂涂裝技術(shù)的革新。

2 鋁輪轂綠色涂裝技術(shù)的發(fā)展

輪轂作為汽車重要的零部件之一，它不僅可以平衡整車外形，而且承受整車質(zhì)量及加載壓力，使用環(huán)境及條件十分惡劣。這對汽車輪轂質(zhì)量要求很嚴格。而精細的涂裝施工、性能優(yōu)異的涂料，可以使涂層的附著力更好、色澤美觀，還可以提高輪轂抗腐蝕性和耐石擊性能，從而有效提升鋁輪轂的整體性能。

在傳統(tǒng)的汽車輪轂涂裝方案中，鋁合金輪轂采用鉻化的處理方式，首先對輪轂噴涂粉末底漆，以提高輪轂的防腐蝕性能，烘干后再濕噴涂溶劑型面漆和罩光透明漆，噴涂出來的鋁輪轂具有良好的外觀和綜合性能。國內(nèi)大約有90%的汽車輪轂是采用此種方式進行涂裝。但此方式的缺點是，鉻輻射性很強，對人體健康的危害甚重。因此，鋁輪轂采用鉻處理的方式，已經(jīng)不適應汽車發(fā)展的環(huán)保要求。

有人主張在涂裝液中添加揮發(fā)性有機化合物，這樣雖使產(chǎn)品具有很好的裝飾性和施工性，但對人體的健康及環(huán)保有危害。因此，選用環(huán)保性能好的涂裝材料成為各大車企的首選。

針對國際上日趨嚴格的環(huán)保要求，結(jié)合汽車輪轂行業(yè)的自身特點，選用不含揮發(fā)性有機化合物的涂料，符合國家有關(guān)揮發(fā)性化合物的排放要求，對汽車鋁輪轂采用無鉻化的前處理方式。這種方式的工藝流程是：第一，要噴涂粉末底漆；第二，烤干后，要噴涂水性面漆；第三，噴涂水性透明漆或者粉末透明漆。此種工藝不僅能夠保持輪轂的外觀和性能，而且可以極大的降低VOC，符合國家環(huán)保法的嚴格要求。

鋁輪轂無鉻前處理工藝藥劑的選擇，可以考慮脫脂劑Ridoline 212、酸洗劑Deoxalume151、無鉻鈍化劑ALODINE2600和SAM采用DEOXYLYTETM100NC四種。

3 鋁輪轂綠色涂裝技術(shù)的應用

鋁輪轂采用無鉻化處理方式，選用合理的鋁輪轂無鉻前處理藥劑，大力發(fā)展鋁輪轂涂裝前處理工藝技術(shù)，逐步實現(xiàn)低污染、低排放、低能耗和高效率。鋁輪轂綠色涂裝技術(shù)的應用主要體現(xiàn)在如下幾個方面：①鋁屑分離。鋁輪轂涂裝前，先進行加工，由此產(chǎn)生大量的鋁粉，會隨著熱水洗噴淋，流入第一道熱水洗槽中。槽中大量鋁粉長時間堆積，會堵塞噴嘴，影響噴淋效果。為此，在此工序設立銀屑分離塔，利用旋流分離、分區(qū)沉降和稀釋沉浸等方式，提高懸浮液的沉降速度。銀屑分離的最大好處在于，能提高熱水槽的使用壽命及噴嘴的清理周期，降低資源的消耗。②油水分離。除油是鋁輪轂涂裝前十分重要的一環(huán)。油污隨熱水一起流入槽體，勢必會加大除油的工作量，無形中增加了污水的處理量，增加了能耗。為此在此道工序設立了油水分離塔，通過浮球式吸入口，將脫脂液中浮在最上層的油污，泵入到比重式油水分離器中。油水混合液在向上流動過程中，邊流動邊分離，液體走油水分離器底部，在流動的過程中油向上浮動，實現(xiàn)自動分離。③氣液分離。鋁輪轂涂裝生產(chǎn)線中，熱水洗、脫脂、酸洗、無鉻鈍化等工位均為熱段噴淋，會產(chǎn)生很多蒸汽，這些蒸汽若直接溢出車間，就會污染工作環(huán)境，因此需將產(chǎn)生的蒸汽吸入排氣管路中。吸入的蒸汽還有噴淋液體，若直接排放到大氣中，會污染空氣，同時會造成漕液消耗過大。為此在此道工序需設置汽水分離器，將蒸汽冷凝成液體流回至液槽，可節(jié)約成本、降低損耗和凈化環(huán)境。通過重力分離、絲網(wǎng)分離、折板分離等多種組合形式實現(xiàn)氣液的高效分離。

4 結(jié)語

針對鋁輪轂自身的特點，對無鉻涂裝工藝流程進行調(diào)整，通過鋁屑分離、油水分離和氣液分離等組合方式，極大地減少廢氣、廢水和廢渣的排放量，可有效減少環(huán)境污染及對人體的危害。且可提高質(zhì)量及效率，節(jié)約能耗，提升效益。

[1]賴華清，范宏訓.汽車鋁合金輪轂的成形工藝[J].金屬成形工藝，2002，(06).

[2]李曉敏.我國汽車鋁合金輪轂發(fā)展現(xiàn)狀[J].輕合金加工技術(shù)，2003，(09).