電動車噴塗的幾種方法

隨著塑料加工和改性技術的不斷提高，塑料的應用領域迅速擴展，自1996年第一台電動車下線，至今24年頭；隨著電動（dòng）車對輕量化、舒適性、和安全（quán）性要求的提高以及塑料具有的（de）重（chóng）量輕、手感好、成型工藝簡（jiǎn）單等優點的日益顯現，使得電（diàn）動車零部件塑料（liào）化（huà）的比例越來越大（dà），常用的外飾塑料件種類有聚丙烯PP、ABS、PC、PA66等幾種。電動車塑（sù）料件塗裝是利用化學和機械方法除（chú）去塑料件表（biǎo）麵的脫模劑、異物、汙物等，去除表麵界膜阻力，提高附著力，並（bìng）在（zài）其表（biǎo）麵噴塗塗料，經幹燥成膜並附（fù）著於塑料件表麵，達到防護和裝飾作用（yòng）的過程。

塑料件的噴塗工藝（yì）過程可分為兩段，即前處理（lǐ）工段和噴塗工段（duàn）。

1.1 塑料件前處理

塑料件在塗裝時，必須（xū）進行表麵處理，表麵處理的目的：

（1）提高塑（sù）料塗層的附著力，減少漆膜表麵的缺陷；電動車（chē）塑料件結（jié）晶性大、極性小、表麵光滑、潤濕性差，直接噴塗會造成漆膜對基材的附著力（lì）很差，可通過表（biǎo）麵處理的（de）方法提高塑（sù）料件表麵的表麵張力，提高塗層的附著（zhe）。

（2）消除塑料件（jiàn）內應力，防（fáng）止塗膜裂痕；塑料成型加工時，加工溫度有時可達到70℃，在不均一（yī）的冷卻過程中可能在製品的（de）局部和表麵產生（shēng）殘餘應力，殘餘應力不利於（yú）塗料（liào）的潤濕（shī）和塗層的附著。

（3）清除表麵汙染物，防止塗膜產生缺（quē）陷；塑料為不良導體，易靜電聚集粘附灰塵，同時，塑料件加工成型後，脫模劑或其他油汙會轉移到（dào）製品表麵，嚴重影響塗層的附著和外觀狀態。

因此，塑料件塗裝前的預處理（lǐ）必不可（kě）少（shǎo），常見的一般工藝為（wéi）：消痕、除油、靜電除塵、潤濕（shī）和打磨粗化。

退火處理可緩解塑料成（chéng）型時的內應力，防止塗裝（zhuāng）後在應力集中處斷（duàn）開產生龜裂。

擦油方法包括機械法和化學法，機械法主要有（yǒu）手工擦拭（shì）、火焰灼燒等，化學方法主要有溶劑清洗、低堿清洗劑清洗等。

靜電除塵：一般（bān）采用高壓離子化空氣流除去靜電吸附的灰塵。

潤濕和粗化（huà）：鉻酸、硫（liú）酸（suān）的混合（hé）溶液處理是比較簡單、傳統的工藝，使表麵產生很多的極性基團，較好地提高塗膜（mó）附著力。火（huǒ）焰處理，采用壓縮丙烷氣為燃料，瞬間高溫（wēn）氧（yǎng）化，提高（gāo）塑料基材的表麵張力，增加與（yǔ）油漆（qī）的附著力。

1.2　常見塑料件塗（tú）裝方法

電動車塗料的塗裝方法以（yǐ）噴塗為主。塑料件的（de）噴塗方式分為空氣噴塗、靜電噴塗、大容量低壓空氣噴槍（HVLP）以及高壓無空氣噴塗^[1]。空氣噴塗和靜電噴塗是如今電動車塗裝工廠最常（cháng）用的塗（tú）裝方法，下麵重點介紹這兩種噴塗方式（shì）。

1.2.1　空氣噴塗

空氣噴塗是利用（yòng）壓縮空（kōng）氣（qì）從空氣帽的中心孔噴出，在塗（tú）料噴（pēn）嘴前段形成負壓區，使塗料容器中的塗料從塗料噴嘴噴出，並且即刻進入高速壓縮空（kōng）氣流，塗料被微（wēi）粒化、呈（chéng）漆霧狀（zhuàng）飛向並附著在被塗物表麵（miàn），塗料霧粒迅速積聚成連續的漆膜。

空氣噴塗是電動（dòng）車塗裝中最為廣泛的方法，其優點：塗裝效率高（gāo）；適應性強，對各種塗料和各種材質、形狀的工件（jiàn）都（dōu）適應，不受場地限製；塗裝效率高；塗料霧化充分；投資成（chéng）本（běn）低；塗膜均勻美觀。但塗料利用率低，一（yī）般隻有50%~60%，小件隻有15%~30%；飛散的漆霧造成（chéng）作業（yè）環境惡劣（liè），需要有良好的通風設備；對施工環境和施工參數（噴塗室工藝參數（shù）、油漆施工參數）要求較高。

空氣噴（pēn）塗的主要要點為：

（1）塗料霧化特性。塗料的霧化顆粒越細，霧化效（xiào）果越好，塗膜的外觀質量越好。當空氣耗量與出漆量的比值較小時，提高空（kōng）氣耗量或降低出（chū）漆量，都將明顯改（gǎi）善霧化效果。增加空（kōng）氣（qì）量可通過提高空氣壓力來實現，但要注（zhù）意更（gèng）大（dà）的（de）空氣（qì）壓力會使漆霧飛散更嚴重。

（2）出漆量。對於重力型噴槍，提高壓縮空氣壓力對增大出漆量很有限，並受到霧化的限製（zhì），一（yī）般調整針閥來適當增加出漆量。

（3）漆（qī）霧沉積量及膜厚均勻性。漆霧（wù）沉積量隨噴塗距離的延長而降低，一（yī）般小型噴槍的噴塗距離（lí）為15~625px。噴距太（tài）遠漆霧沉積量小塗膜薄而無光（guāng）；太近漆（qī）膜沉積量大，漆膜厚而流掛。膜厚均勻性與噴槍移動速度有關係。噴槍應正對工件表麵以30~1500px/s速度勻速移動。移（yí）動速度過快（kuài）會產生露（lù）底，太慢會產生流掛，停頓0.1S時就（jiù）會造成嚴重的流掛。噴霧圖形一般中間厚、外圍薄。

（4）塗（tú）料粘度。塗料的粘度影（yǐng）響出漆量，黏度高，塗料噴出量小；反之，黏度低，塗料噴出量大。塗料黏度對霧化效果有影響，進而影響塗膜的平整度。施（shī）工時必須按照一定的稀釋（shì）比例調製各自的噴塗粘度（dù）。同時，噴塗粘度受環（huán）境溫（wēn）度影響較大，因此要保持噴塗室內的溫度恒定，以免溫度較低時塗料粘度較高而霧化不良，造成漆膜不平（píng）整、外觀差。

1.2.2　靜電噴塗

靜電噴塗是對塗料霧化裝置施加負高電壓，被塗工件接地為（wéi）正電極，在塗料霧化裝置與（yǔ）被塗工件之間形成一個高壓放電電場，使（shǐ）霧化的塗料在靜電吸引下，被有效地吸附在帶正電荷的被（bèi）塗工件上。

靜電噴塗最大的優點是：塗料（liào）利用率高，對於（yú）有（yǒu）些（xiē）工件（jiàn）能高（gāo）達80%以上；漆霧（wù）飛散少，較大程度地改（gǎi）善作業環境；塗（tú）膜外觀好，效率高，適合自動化的大批量生產。靜電塗裝是目（mù）前電動車簡易款車架塗裝方法（fǎ）之一；但靜電塗裝對塗料、溶劑以及工（gōng）件的導電性等（děng）有特殊要求，操作安全性規定嚴格。

靜電噴塗霧（wù）化方法可分為離（lí）心（xīn）力靜電霧化、空氣靜（jìng）電霧化、液壓靜電霧化，分別利用離心力（2000~4000r/min）、壓縮空氣、對塗料施加高壓（一般為10MPa）對塗料進行霧化，其中運用最廣泛的是離心力靜電霧化。靜（jìng）電旋杯（bēi）霧化是離心力靜電霧化中利用最廣泛的一種，旋杯采（cǎi）用空氣透平驅動，帶電荷工作時（shí）可達到（dào）30000~70000r/min，當塗料送到高速旋（xuán）轉的旋杯上時，由於旋杯的（de）離（lí）心作用，塗料在旋杯內伸展成薄膜，並獲得巨大（dà）的加速度向旋杯邊（biān）緣運動，在離心力和強電場的雙重作用下破碎成為極細的帶電荷（hé）的霧滴。同時，旋杯的杯口尖銳作為放電極，有很高（gāo）的電子密度，使塗料容易荷電。但是靜電旋杯霧化在噴塗各種效應（yīng）顏料組成的金屬漆時，無法（fǎ）表現出效應顏料特有的豐富（fù）多彩的顏色變化效果，顏色沉悶單調。為了解決這一問題，現在的電動車塗裝廠在（zài）色漆及（jí）麵漆的塗裝時（shí）基本上選擇靜電旋杯霧化加空氣霧化噴塗的噴塗工藝（yì），利用靜電旋杯霧化噴塗的高上漆率（lǜ）提供一層起到遮蓋作用的色漆塗層（60%~80%），利用（yòng）第二道的（de）空氣霧化噴塗（40%~20%）提供優秀（xiù）的顏（yán）色效（xiào）應（yīng）。

影響靜電噴（pēn）塗的（de）主要（yào）因素：

塗料電（diàn）阻（zǔ）一般在100MΩ·cm以上（shàng），阻抗大的塗料在靜電噴塗時荷電率很低。因（yīn）此，用（yòng）於靜電噴塗的塗（tú）料需要用（yòng）丙二酮醇等極性溶劑來提高塗料的導電性，使塗（tú）料（liào）阻抗減小到5~50MΩ·cm。導電性較好的塗料，電荷消失速度太快，靜電壓上不（bú）去。

1.2.3 HVLP

HVLP是指噴塗設備或噴槍的傳遞效率（即油漆利用率）必須高於65%，噴嘴處空氣出口壓力等於或小（xiǎo）於10PSI（0.68×10⁵Pa）的噴塗設備。

HVLP能（néng）夠極大地減少飛霧（wù）及過噴，降低油漆及溶劑（jì）的排放量、大大節約油漆用量，是一種環保型的噴塗技術（shù）。

1.2.4　高壓無氣噴塗

高壓無氣噴塗是利用將塗料增壓到210kg/cm²，使塗料噴出時霧化成極細（xì）小的微粒，直接噴射到被塗物表麵（miàn）的（de）一種噴塗方式。噴塗時無空氣（qì）混入，漆（qī）霧反彈飛散的（de）現象較空氣噴塗少（shǎo），降低了塗料消耗，但塗料霧化粒子較粗（cū），霧化液滴一（yī）般為70~150μm，比空（kōng）氣噴塗的霧化粒子20~50μm大三倍，所（suǒ）以塗膜外觀（guān）質量差，不適（shì）宜裝（zhuāng）飾性薄塗層噴塗施工，比較適用於噴塗粘度較高的塗料（liào），如高檔內牆用塗料的施工。

不同的噴塗方法各有優缺點，實際（jì）工作中應（yīng）根據噴塗（tú）場（chǎng）地、工件形狀、塗裝質量等實際情況綜合考慮。

各種噴塗方（fāng）法性能比較見表2：

表2 不同噴塗方法塗覆效率表

注：A表示優秀；B表示（shì）良好；C表示一般（bān）；D表示較差

1.3 常見塑料（liào）件噴塗工藝

常見的塑料件噴塗工藝見圖1（略）

1.3.1　底漆（qī）噴塗

如Worwag R1218係列雙（shuāng）組份溶（róng）劑型底漆，膜厚控製在15±5μm，塗（tú）裝粘度20±2S/DIN4mm Cup/20℃。噴（pēn）塗後，濕膜中含有大量的溶（róng）劑，如直接進（jìn）入烘幹室，就會因溶劑揮發過快（kuài）造成漆膜氣泡、針孔等缺陷，需要進行晾幹（gàn）流平。閃幹時間、閃幹溫度、風速對流（liú）平效果影響較大。控製不當會產生流平（píng）不（bú）良、橘皮等塗膜（mó）缺（quē）陷。流平時間7~10min，溫度（dù）23~25℃，風速一般為0.2~0.3m/s。流平（píng）後進入烘房進行高溫固化（huà），烘烤溫度一般為60~80℃，時（shí）間為15~30min。

1.3.2 　麵（miàn）漆噴塗

麵漆噴塗分（fèn）為兩種（zhǒng），一（yī）種是濕碰濕的色、清漆噴塗，另（lìng）一種是直接（jiē）麵漆噴塗（tú）。至於近（jìn）兩年才逐步使用的水性塗（tú）料塗裝工藝則采用色（sè）漆（qī）噴塗烘幹後再噴塗清漆的工藝。

第（dì）一種方式色漆一般（bān）采用單組份色漆，單組份（fèn）金屬色漆膜厚一（yī）般為10~16μm，塗裝粘度14-18S/DIN4mm Cup/20℃；而單（dān）組份素色漆膜厚一般為24~32μm，塗裝（zhuāng）粘（zhān）度（dù）16-20S/DIN4mm Cup/20℃。噴塗後室溫流平閃幹約7min，直接進（jìn）入清漆（qī）噴塗室（shì），清漆膜厚控製一般為30±5μm，塗裝（zhuāng）粘度24-34S/ISO4mm Cup/20℃。噴塗後室溫流平閃幹5~10min，進入（rù）清漆（qī）烘房，烘烤溫度一般為80℃，時間為25-35min。

第二（èr）種方式是單塗層（céng）麵漆噴塗，如Worwag R4239係列溶劑型雙組（zǔ）份麵漆，膜（mó）厚一般（bān）控製（zhì）為30±5μm，塗裝粘度16~19S/DIN4mm Cup/20℃，噴（pēn）塗後室溫流平晾幹5~10min，進入清漆烘房（fáng），烘烤溫度般為80℃，時（shí）間為30min。