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创新推动水性汽车OEM涂料的紧凑涂装过程

作者:   |  发表于:2013-04-01   |  关键词:

改进质量、降低总施工成本的创新是全球汽车涂料行业激烈竞争的一个特点。环保以及生产需求正在将新技术推进汽车原厂制造商(OEM)用涂料的保守世界。

新的紧凑型涂装工艺技术 - PPG工业的B1B2的紧凑型涂装工艺 - 这是一个水性涂装过程,生产效率更高,正在被全球的OEM快速采用。

希望将现有工艺压缩或紧凑,这已经是全球的汽车涂装的共识。该趋势的主要推动力是这样汽车生产商能减少工艺过程或对其进行瘦身,提高了生产效率。紧凑工艺能降低生产成本,减少能源消耗和对环境的排放。

要获得这些优点需要汽车生产商、设备供应商和涂料供应商一起合作,使汽车生产商能够重新进行设计,控制工艺和使用新涂料,从而获得成功。

除了紧凑的工艺设计,汽车涂料行业的另一个全球趋势是从溶剂型面漆体系向水性面漆体系转变。在北美和欧洲,为了降低VOC排放,许多OEM企业已经将其装配厂转变成水性底漆和底色漆。

这种趋势正在向亚洲扩展,尤其是中国,OEMs正在向水性底漆和水性底色漆体系发展。

受这两种不断增长的全球趋势的推动,OEMs和涂料生产商之间增加了合作、密切了战略性关系来研究新的涂装工艺。许多水性紧凑型工艺经过翻新后融入现有工厂,同时被设计到全世界新增生产线中(图1)。

PPG已经研制并成功推进了其水性B1B2紧凑型涂装过程技术。在传统的汽车涂装过程中,在预处理和电泳涂装后涂覆底漆,然后固化。在底漆涂层后面涂覆底色漆和透明清漆层并固化(图2)。PPGB1B2技术能使汽车生产商通过除去专门的底漆房和相关过程而减少汽车涂装所需要的步骤。

   B1B2涂层是湿碰湿施工,然后汽车依次通过传统工艺设计中的过程(图3)。施工B1B2涂层推荐使用自动化设备,确保每辆车的涂装施工一致,每辆车之间的施工也一致。

用底色漆涂装车内部的门制、发动机车厢和车体(从内部喷涂)安排也是设计紧凑型涂装过程需要考虑的事项。在传统过程中,这种施工是在底漆和底色漆涂层之间完成。同样,在设计紧凑型涂装过程时,这步操作需要在B1B2涂层之间进行。在B1B2涂层施工之间内部喷涂施工的安排应考虑面漆房的空间的有效利用,避免过喷问题。如果内部喷涂出现在B1层施工后,应留有时间在施工B2层前让B1层在空气中闪干。

在该紧凑型过程中能使用彩色的B1s(灰色、白色、红色、黑色)。尽管不建议,但在紧凑型过程中使用了B1B2技术,内部喷涂发生在B1层施工前。在某些情况下,现有的面漆房不能进行翻新。在这些情况下,在紧凑型过程中使用特殊颜色的B1sB1s颜色的深浅应与B2底色漆匹配以避免任何过喷造成的颜色问题。

PPG研究人员主要的指导思想是保留整个涂层体系的主要步骤,向终端消费者无法察觉的紧凑型体系转化。了解主要设计特征(现场性能、涂层之间的协同作用、符合环保要求和外观)背后的科学原理是B1B2技术研究成功的关键。

   PPGB1涂层研制成具有底漆类型的性能(如填充作用和耐石击性能),同时也能对体系提供足够的不透明性,从而能保护涂层剥离和提供所需要的户外性能。

   B2涂层作用是提供最终的色调,同时也提高不透明性。B1B2涂层能保护电泳涂层(电泳涂层是车辆腐蚀的屏障),阻止透过面漆体系的破坏性光波。B1B2涂层的成膜厚度在研制时就已确定,关键是,在紧凑型施工过程中能够实现和保持。这是防止破坏性光波影响电泳涂层的关键,如果破坏性光波深入到电泳涂层会发生涂层的剥离。

2004年,PPG的第一代水性B1B2技术就在欧洲成功启用;20101月,第二代水性B1B2涂装技术在美国南卡罗来纳州的Spartanburg的宝马装配厂成功启用,目前仍在生产。这标志着在美国汽车生产厂首次使用水性紧凑型涂装工艺。

因为预见到紧凑型涂装过程的全球需求,PPG将水性B1B2技术定位成能解决全球汽车生产商问题的方法。PPG继续支持面向欧洲、北美和具有水性涂料生产能力的亚洲进行技术推广。

水性B1B2技术能让生产商减少车间涂装步骤、减少对环境的排放和提高总的生产效率。




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