一种涂装套色喷涂技术

曹晓根 刘智红

吉利汽车集团有限公司 浙江 宁波 315336

摘要：介绍某套色工艺，与传统套色工艺在色漆和清漆全部喷涂完成并固化后再进行套色不同，在于其在色漆预烘干（表干）后即进行套色作业，不同颜色交界处的阶差明显改善，有效的提高了漆膜外观质量，且其附着力、耐水性等性能均可达到要求。

关键词：套色 阶差 耐水性

随着社会发展，个性化汽车定制也迎来了新纪元。其中的车身涂装套色给用户带来了更加强烈的视觉冲击和个性定制色彩。从外部技术上看，以高清摄像头为代表的城市“监视系统”的应用降低了将车身颜色作为车辆外部识别特征的重要性，从而使车身颜色可由多种合成万紫千红的“情有独钟”。从内部技术上看，这种效果取决于涂装套色技术和贴膜工艺。贴膜工艺属于定制的一种方式，警车、工程车等特殊用车的贴膜已经非常成熟，成本稳定，操作一致性好，适宜大批量制作（小批量定制的成本远高于涂装套色）。但由于其表面光亮度不如漆膜，多数顾客仍倾向于选择涂装套色的车辆。

1 传统的汽车涂装套色技术及其局限性

涂装套色由来已久，早在漆器兴起之时，就出现了同一件物品涂有多种不同的颜色。汽车涂装由于其采用的方式，一般采取的工艺方式为车身涂装完成后，再进行套色工艺。传统的涂装套色工艺为：涂装完成后的车身（中涂、面漆均喷涂并烘烤固化完成）→套色区域打磨→套色区域擦净→套色周边区域遮蔽→喷涂套色用 base →闪干→预烘干（水性漆，如是溶剂型涂料省略该步骤）→喷涂清漆→（卸遮蔽 1，可不在此处卸遮蔽）→闪干→烘烤→（卸遮蔽 2，卸遮蔽 1 未进行操作时采用）→检查精修。具体采用卸遮蔽 1 还是卸遮蔽 2 跟遮蔽材料及工艺选择有关。采用遮蔽 2 时，对线体清洁度和人员操作熟练度要求较高，最终的产品外观要稍优于采用遮蔽 2 的方式。

此种工艺适合小批量及批量制作，漆膜本身的外观和性能也能得到保障，但仍存在两点不足：一是两个不同颜色交界处有“阶差”，视觉和触觉都很明显；二是不同颜色交界处的打磨不能做到完全打磨而不过界。打磨面积小了，附着力容易出问题。打磨面积大了，影响出现锯齿状的小区域缺漆现象，影响已喷涂区域的外观。

2 典型套色工艺及其实验验证

2.1 现有其他的套色工艺

经对某专利（专利名称：一种汽车车身的套色喷涂工艺，申请（专利）号：CN201210246837.5）的技术，按其工艺进行制板。其主要工艺步骤为：涂装清洁后的车身（电泳并烘烤固化后的车身）→中涂喷涂（套色区和非套色区均喷涂）→闪干→套色区域喷涂面漆→烘干→中涂表面缺陷研磨→套色周边区域遮蔽→非套色区域喷涂 base →闪干→喷涂清漆→卸遮蔽→闪干→烘烤→检查精修。与传统工艺相比，其套色区域采用了中涂和面漆（base+ 清漆）湿碰湿的三涂一烘工艺，减少了套色区域的打磨。考虑到该工艺可能对于某些产品不适用，选取了供应商 A 和供应商 B 的产品，分别对应为 A 型号、B 型号，均为生产线采用 3C2B（三涂两烘）工艺批量正常生产且合格的产品。主要过程如下：取 150mm×70mm×0.8mm 的冷轧钢板，随线进行电泳，测量膜厚，保证在 15 到 25μm 之间（不合格的试板剔除）。实验室喷涂试验结果如下：

实验证实在此种工艺下采用 A 型号涂料或 B 型号涂料均不能满足公司内部的质量要求（两种产品耐水性均不合格，B 型号涂料外观不合格）。

采用三涂一烘的专用涂料进行实验，实验结果如下：

从以上的实验可以看出，针对传统的涂料及 3C1B 专用涂料在套色后的涂层，质量上均不能达到较好的要求。仅能单独开发涂料或用于对耐水性要求不高的场合，限制了其使用的范围。相对传统工艺而言，可省略一次烘烤，且阶差不明显。

2.2 一种涂装套色工艺

工艺过程：中涂完成后的车身（中涂喷涂并烘烤固化完成，经检查修整后进入面漆线）→喷涂非套色区base →闪干→预烘干（水性漆，如是溶剂型涂料省略该步骤）→遮蔽非套色区→喷涂套色区 base →闪干→预烘干（水性漆，80℃到 120℃。如是溶剂型涂料省略该步骤）→卸遮蔽→喷涂清漆→闪干→烘烤。其中套色区和非套色区喷涂的先后可以互换。

实验证实，在此种工艺下采用 A 型号涂料或 B 型号涂料均能满足公司内部的质量要求。进行实车验证，对漆膜外观、划格试验和铅笔硬度进行再次测定，发现均合格。同时，发现在操作中会出现一个问题，色漆上容易出现手指印，系手接触漆膜所致（经过操作后手套污损）。一旦有需要修补的区域，尤其是在 2 种颜色交界的位置，修补会比较难且费时（需要局部采用相同工艺进行套色，而传统套色工艺往往只需喷涂其中 1 种——套色前修补非套色区域，套色后则修补套色区域），因此，对于一次合格率较低的生产线，采用此种工艺时应慎重。采用此工艺时手套需采用不掉纤维的浅色手套，最好 2小时更换 1 次。
3 生产线试生产在生产线生产 13 台车，合格 10 台，3 台返工后合格，一次合格率 77%。较其他不套色的车辆 85% 以上的合格率低不到 10%。修补工作量大约较正常车辆（不套色车辆）高 1 倍，符合预期。生产的车辆在外观，尤其是阶差上明显优于传统工艺。

4 应用及前景

由于此种工艺下生产的外观较好，对于产品质量要求高，且采用 3C2B 工艺的产品非常适合采用此工艺（紧 缩型 B1B2 工艺由于一次性固化的膜厚过高，采用此工艺将导致套色区外观下降，不建议采用）。对于水性漆而言（溶剂型涂料在车身的使用量已经大幅下降），采用此种工艺批量生产往往需要进行改造（小批量生产无需改造，但生产时会使生产线节拍降低 50%），可采用单独建套色线。对套色区（或非套色区）进行人工或自动喷涂、预烘干、遮蔽后再回到面漆线（生产量较小时）或直接按套色工艺在生产线上设置两个预烘，适用于套色车比例比较高的生产线（套色车比例低将导致其中的一个预烘和套色喷涂闲置）。