水性色漆工藝在汽車涂裝的應用與問題解決

陳兆波

摘要：介紹了水性色漆的特性、工藝特點以及對應的設備要求，結合具體的工藝調試，闡述了水性色漆在實際應用中的一些問題解決。

關鍵詞：汽車涂裝；水性漆；水性工藝應用問題

1.引言

在汽車整車工廠工藝中，涂裝是設備投資成本最高，生產工藝最多，同時也是三廢排放最多的。目前在涂裝面漆工藝段，通常采用的是3C2B工藝體系，即3個涂層2次烘烤，較為經典的即是采用溶劑型油漆（溶劑型中涂、色漆及清漆），其VOC排放一般大于120g/m²。

隨著社會環保意識的提高，國家環保法規越來越嚴格，水性色漆等新材料技術等開始在汽車涂裝使用，通過在面漆工藝中采用水性色漆，可將VOC的排放降低到40g/m²，達到國家環保法規要求，因此國內汽車廠家越來越多開始采用水性漆工藝，成為了面漆工藝技術的必然趨勢。

2.水性色漆工藝流程

寶駿基地作為SGMW乘用車基地，追求成為綠色、節能、環保汽車工廠的標桿，涂裝車間即是以水性色漆工藝進行規劃、設計和建設。

工藝流程為：前處理一電泳一電泳烘干一電泳打磨一焊縫密封一UBC一裙邊噴涂一擦凈一中涂（溶劑型）一中涂烘干一中涂打磨一擦凈一色漆（水性）一色漆熱閃干一清漆（溶劑）一面漆烘干，與溶劑型色漆相比，增加了“色漆閃干”工藝。3水性色漆噴漆室要求

寶駿涂裝采用的是關西公司，型號為LZ-08的水性色漆，結合色漆水性涂料與溶劑型涂料的組成對比（如下圖所示），可以看出水性色漆對噴房的溫濕度控制穩定性要求較高，一般控制在溫度：25°c±1°c，濕度夏季，75%±5%；冬季，65%±5%以便獲得較好的外觀質量。

4.水性色漆熱閃干要求

4.1熱閃干工藝

色漆與清漆仍然是濕碰濕工藝，在進行清漆噴涂之前，色漆表面的溶劑或者水含量要揮發降低到一定的程度，以便得到好的性能和外觀質量。在保證1～5分鐘的閃干時間情況下，溶劑性色漆依靠自身的閃干即可達到這個要求，由于揮發性的不同，在與溶劑型漆相同的條件下，水性漆不能像溶劑型漆那樣通過依靠自身揮發進行閃干，必須通過熱閃干工藝進行快速閃干，使出熱閃干后的濕膜固體份在80%～90%之間。

4.2熱閃干設備系統

根據工藝要求，熱閃干設備系統組織見下圖，加熱源為天然氣，冷卻源為冷凍水，全不銹鋼材質。

4.3熱閃干烘爐曲線及常見缺陷

在實際過程中，常會發生以下一些由于工藝不滿足而產生的缺陷：升溫過快造成氣泡缺陷；脫水過快造成鋁粉定向，造成色差問題；表干過快導致針孔缺陷；脫水不足，導致清漆針孔、失光、桔皮、DOI下降；過噴漆霧干燥過快，造成顆粒。

5.水性色漆輸調漆系統

5.1水性色漆輸調漆系統設備特點

由于水性漆與溶劑型漆的黏特性不同導致輸漆系統也存在著一定的差異性。

（1）全不銹鋼（304L以上）材料，閥門一般選用306以上的不休鋼，軟管連接部分采用特氟龍材料，整個系統中不能使用銅和鐵，否則會導致水性底漆變黃、沉淀、絮凝結塊或失去粘度，同時系統也極易發生銹蝕。特別要強調的是，水性漆輸漆的不銹鋼管路必須是加鈍化處理的，包含管道上所有閥門、密封圈等等，因安裝過程中，會有管道切割的情況發生，因此在油漆供應商清洗管道前，對管道的再次使用硝酸進行鈍化處理是十分必要的；

（2）液位控制系統需要保證涂料穩定供給和避免干結。因水性漆在罐體內液位下降后，附著在罐體壁上的涂料，由于水的揮發容易產生結皮剝落，且無法因為新的涂料加入而得到消除，從而影響涂層質量（顆粒問題）。溶劑型涂料因為加新料時溶劑自身可以沖洗罐體內壁，則沒有這種情況發生。特別指出的是，當使用小衛星罐系統時，由于油漆液位下降速度相對快于于大系統，其發生結皮的時間也大大縮短，因此需要定期對小衛星罐進行罐體的清洗，以免結皮的掉落產生涂層的顆粒質量問題。

6.工藝調試過程主要的問題點及對策

在水性漆的工藝調試過程中，也碰到了很多的問題，調試團隊充分合作，對問題進行了逐步分析的解決，以下是部分問題解決的總結經驗。

7.結語

從應用實際來看，水性漆的外觀涂層質量達到了溶劑型的表現，更重要的是成為環保的典范應用，向滿足日益嚴格的環保法規要求前進了一大步。