CN101575727A - 车身金属板材空腔防腐技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车身金属板材空腔防腐技术，其特征在于：从采用高泳透力的电泳材料、优化结构设计和优选金属板材三个方面入手来提高车身金属板材空腔防腐性能，工艺步骤如下：优选金属板材包括冷扎板材、镀锌板材、预磷化板材、有机涂膜板材；优化产品结构，对由相应的金属构件通过焊接、铆接等方式组合的汽车车身的空腔部位采用适宜地开孔，孔间距为孔直径的2倍或留有间隙，深度200mm的空腔的间隙为5mm，来解决无涂膜附着的问题；涂装材料选择应用高泳透力的电泳漆，从而使汽车车身的空腔部位、内部背离电极的部位及夹缝部位的涂膜厚度提高到8μm以上，外表面电泳涂膜厚度控制在10～15μm，即采用4枚盒法测定泳透力时的最内表面与最外表面的膜厚比应大于0.53，提高了汽车车身的耐穿孔腐蚀性能，减少外表面涂膜的涂料消耗量和空腔注蜡量，降低涂装成本。

Description

车身金属板材空腔防腐技术

技术领域

本发明涉及一种车身金属板材空腔防腐技术，是一种将金属板材自身防腐性能、产品的结构设计与阴极电泳底漆防腐功能综合考虑的新型工艺方法。

背景技术

随着我国汽车工业的不断发展及引进国外的车型及技术，对汽车用金属板材和涂装防腐提出了更高的要求，对于汽车车身的耐穿孔腐蚀要求已从5年提高到10年以上。因此阴极电泳涂装已成为提高汽车车身耐腐蚀性能的主要手段。然而由于电泳漆泳透力的特性，对汽车车身的部分空腔部位往往泳涂的漆膜很薄或根本无涂膜，严重影响了汽车车身的耐穿孔锈蚀的能力，虽然许多涂料供应商和涂装设备制造上做了很多的努力，但仍然不能彻底解决汽车车身空腔腐蚀的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车身金属板材空腔防腐技术，解决汽车车身的空腔腐蚀问题，提高其耐穿孔腐蚀性能，延长其使用寿命，降低生产成本，提高了市场竞争力。

本发明的技术方案是这样实现的：车身金属板材空腔防腐技术，其特征在于：工艺步骤如下：(1)金属板材的优择：制造汽车车身用的金属板材包括冷扎板材、镀锌板材、预磷化板材、有机涂膜板材；

(2)优化产品结构：汽车车身由相应的金属构件通过焊接、铆接等方式组合而成，按电泳漆的泳透力，开通必要的工艺孔，避免死角部位，以利于电泳漆的涂装及防止积液；

(3)涂装材料的优化：选择高泳透力的电泳漆，力求将汽车车身的空腔部位、内部背离电极的部位及夹缝部位的电泳涂膜厚度提高到8μm以上，外表面电泳涂膜厚度控制在10～15μm，即采用4枚盒法测定泳透力时的最内表面G面与最外表面A面的膜厚比应大于0.53。

本发明的积极效果是通过提高汽车车身空腔部位的电泳涂膜厚度和减少外部电泳涂膜厚度达到即可提高汽车车身的耐穿孔腐蚀性能，又可消除过剩功能，减少外表面涂膜的涂料消耗量和空腔注蜡量，降低涂装成本；可提高对电泳漆的材料有效利用率5％左右和减少以往靠注蜡来祢补车身空腔内部漆膜厚度不足的注蜡量10％以上，使整车的耐穿孔腐蚀性能达到10年以上，提高汽车产品的市场竞争力。

附图说明：

图1为本发明中采用4枚盒法测定泳透力的测试板排列示意图；

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明做进一步的描述：

在金属板材的选择方面，对于能够泳涂上阴极电泳漆膜的各种钢板，其耐腐蚀性能相差不多。如果没有涂膜附着，则冷扎板材的耐腐蚀性能最差，有镀层板材的耐腐蚀性能居中(随镀层的厚度增加其耐腐蚀性能有所增加，但厚镀层在冲压时易受损，则涂漆后影响涂膜的附着力，易出现涂膜脱落)，有机涂膜板材的耐腐蚀性能最好，因此对某些产品即使是优化结构设计后电泳涂漆也不能涂着的部位，可采用有机涂膜板材来解决问题。

在结构设计方面，尽量避免空腔死角结构，适当地开工艺孔以满足电泳漆泳透力的要求和沥液的要求。

在电泳涂料的选择方面应选择高泳透力的电泳漆，适当调整电泳涂料的组成和施工参数，提高湿漆膜外表面的电阻值，在电泳施工过程中增加分段施工电压，使得在最后一段电压控制范围内能以较高的施工电压泳涂车身的内表面，从而达到降低车身外表面涂膜厚度和提高空腔及内表面厚度的目的。

下面对汽车车身采用本发明的情况进行说明。

实施例1：

对于采用同样涂装工艺的二个轿车车门，一个车门采用的金属板材为冷扎板材，另一个车门采用的金属板材为镀锌板材，经过在青岛海边区域的露天放置后，其腐蚀状况出现了明显的差别。可以看出在车门外表面的上半部分二者无明显差别，而在下半部分，由于门板呈夹层结构，在其内底部形成的空腔部位在电泳涂装中不能形成足够厚度的涂膜，因此锈蚀由里向外，直至锈穿。目前对于车门内表面的防护普遍采用注蜡的方式，即增加了注蜡材料的费用，又增加了注蜡工序的设备投资及人工操作费用，也增加了整车的自身质量，因此采用本发明解决了空腔部位的涂膜薄或无涂膜的问题后，不仅可提高整车的耐穿孔腐蚀性能，同时也可降低生产成本和较少车身的自重，创造良好的经济效益和社会效益。

实施例2：

对于采用同种金属板材、同样涂装工艺的二个卡车车门，因为在结构设计上的内门板的开孔位置及数量不同，则电泳涂漆的后的耐腐蚀效果明显不同，将一个车门内板剖开后有无漆膜附着部位，并已出现了表面黄锈，而另一个车门则全部泳涂了阴极电泳漆，剖开后无锈蚀现象产生。因此优化汽车产品的结构设计，使各个部位的漆膜完整，也是提高整车防腐蚀性能的有效途径之一。

实施例3：

电泳涂装过程中，在电场作用下，电泳漆对被涂物背离对应电极的部位的涂覆能力，即在被涂工件的焊缝、内腔等部位能泳上漆的能力，称为泳透力。目前普遍采用4枚盒法(4枚BOX法)评价阴极电泳涂料的泳透力，它比钢管法和伏特盒法更接近于模拟生产实际对车身内部的泳透性。该方法以4枚盒各部位的膜厚作为评价对象，其4块测试板纵向排列，顺序按图1所示。板间的距离20mm，测试板的各涂装面按左至右顺序记为：A面/B面-C面/D面-E面/F面-G面/H面。泳透力值用G/A膜厚比值表示。一般当G面膜厚达到10μm左右时，A面膜厚已达到20μm以上，如果A面膜厚与G面膜厚的差值越小，则表明该涂料的泳透力越好。目前一般电泳漆即采用4枚盒法测定泳透力时的最内表面G面与最外表面A面的膜厚比应大于0.4，而采用了高泳透力电泳漆后可使其膜厚比大于0.54。

电泳涂料的这一特性，对于含有空腔结构的工件可提高其内表面的涂漆能力，从而提高了汽车驾驶室内表面、空腔零部件及焊缝间的防腐蚀问题，因此电泳涂料已广泛地应用于汽车车身的底漆涂装。然而金属板材的涂膜附着状态受电泳漆泳透力不能达到100％的影响，对背离电极的部位往往存在电泳漆不能涂着的部位，特别在远离开孔的空腔或内表面部位因无涂膜附着早期已出现了明显的锈蚀。因此在提高电泳涂料的泳透力的同时，应进一步优化产品设计结构，对于空腔部位适宜地开孔，孔间距一般为孔直径的2倍或留有间隙，一般对于深度200mm的空腔的间隙为5mm左右，使电泳涂料能够尽可能多地覆盖金属表面，这也是提高车身耐穿孔锈蚀的有效方法之一。

实施例4：

采用高泳透力的电泳材料、优化结构设计和优选金属板材三个方面入手来提高车身金属板材空腔防腐性能，工艺步骤如下：优选金属板材包括冷扎板材、镀锌板材、预磷化板材、有机涂膜板材；优化产品结构，对由相应的金属构件通过焊接、铆接等方式组合的汽车车身的空腔部位采用适宜地开孔，孔间距为孔直径的2倍或留有间隙，深度200mm的空腔的间隙为5mm，来解决无涂膜附着的问题；涂装材料选择应用高泳透力的电泳漆，从而使汽车车身的空腔部位、内部背离电极的部位及夹缝部位的涂膜厚度提高到8μm以上，外表面电泳涂膜厚度控制在10～15μm，即采用4枚盒法测定泳透力时的最内表面与最外表面的膜厚比应大于0.53。

Claims (1)

1、车身金属板材空腔防腐技术，其特征在于：工艺步骤如下：

(1)金属板材的优择

制造汽车车身用的金属板材包括冷扎板材、镀锌板材、预磷化板材、有机涂膜板材；

(2)优化产品结构

汽车车身由相应的金属构件通过焊接、铆接等方式组合而成，按电泳漆的泳透力，开通工艺孔，孔间距为孔直径的2倍或留有间隙，避免死角部位，以利于电泳漆的涂装及防止积液；

(3)涂装材料的优化

选择高泳透力的电泳漆，将汽车车身的空腔部位、内部背离电极的部位及夹缝部位的涂膜厚度提高到8μm-10μm以上，外表面电泳涂膜厚度控制在10～15μm。

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