CN115999880B - 改进的精车亮面车轮涂装工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改进的精车亮面车轮涂装工艺，属于铝合金车轮涂装技术领域，包括前处理‑低温底粉喷涂‑低温底粉固化‑色漆喷涂‑色漆固化‑精车‑前处理‑透明底漆喷涂‑透明底漆闪干‑高膜厚亮漆喷涂‑透明底漆、高膜厚亮漆共固化。本发明提供的改进的精车亮面车轮涂装工艺，基于涂装物料固化窗匹配性，均在150℃以内，提出了精车亮面车轮涂装低温固化工艺，基于透明底漆与高膜厚亮漆湿碰湿闪干工艺可行性及固化窗匹配性，提出了精车亮面车轮4涂3烤工艺，既满足了产品外观、膜厚要求，又提升了车轮延伸率，防腐性能，保证了车轮的安全特性。
Description
技术领域
本发明属于铝合金车轮涂装技术领域，更具体地说，是涉及一种改进的精车亮面车轮涂装工艺。
背景技术
铝合金车轮作为汽车零部件的一种，经涂装获得漂亮外观与防腐性能同时，更要保证其耐冲击、防腐等安全性能，目前普通客户精车亮面车轮的制造工艺为：素材→前处理→喷底粉→烘烤→喷色漆→烘烤→精车→前处理→喷亮粉→烘烤→下线，3涂3烤；为提升防腐性能，精车后涉及KSL工艺：精车→前处理→喷KSL→烘烤→喷亮粉→烘烤→下线，4涂4烤，以上亮面产品涂装工序中，底粉、亮粉烘烤温度多在180℃-190℃，透明底烘烤温度在150-160℃，而车轮时效的温度控制在150℃，车轮在涂装过程中烘烤温度高于150℃时，时效的效果将会被削弱从而影响到车轮的延伸率和冲击强度，远远达不到高端客户BBA(宝马、奔驰、奥迪)对安全性能的要求，因此提高亮面产品机械性能成为精车亮面车轮进军高端市场的一个难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的精车亮面车轮涂装工艺，旨在实现提升亮面车轮机械性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种改进的精车亮面车轮涂装工艺：前处理-低温底粉喷涂-低温底粉固化-色漆喷涂-色漆固化-精车-前处理-透明底漆喷涂-透明底漆闪干-高膜厚亮漆喷涂-透明底漆、高膜厚亮漆共固化；
其中，在低温底粉固化、色漆固化以及透明底漆、高膜厚亮漆共固化工艺的固化温度均在150℃以内。
作为本申请另一实施例，所述前处理工序采用有机-无机杂化钝化剂处理工件表面，提升铝基材防腐能力及漆膜的结合力。
作为本申请另一实施例，所述低温底粉喷涂工序中，低温底粉选用环氧聚酯型底粉/纯聚酯型底粉，145℃/15-25mim羧基与环氧基固化体系,低温底粉采用静电喷枪喷涂；
静电喷枪分别在车轮正面轮缘、正面中心孔、外轮辋、内轮辋位置各设置2把，且车轮顺转、逆转各喷涂1次，每个位置喷涂电压55±10Kv，喷涂时间为10-20s，吐粉量为25±10m3/h，喷涂膜厚100-120μm。
作为本申请另一实施例，所述低温底粉固化工序中，轮体温度145℃以上15-25min，150℃以上0min。
作为本申请另一实施例，所述色漆喷涂工序中，色漆选用油性丙烯酸/氨基体系、油性聚酯/氨基体系中的一种或任意两种的组合，均为140℃/15-25min氨基与羟基固化体系，遮盖力≤10μm；色漆采用旋杯+空气枪喷涂；
旋杯喷涂车轮正面，喷涂电压为40±15Kv，成型压力0.20-0.30MPa，喷涂时间9-15s，吐漆量100-250cc/min，喷涂膜厚15-25μm；
空气枪喷涂车轮窗口，喷涂电压50±10Kv，雾化压力0.10-0.20MPa，扇形压力0.10-0.20MPa，喷涂时间12-20s，吐漆量50-150cc/min，喷涂膜厚10-20μm；内、外轮辋色漆自由吸附。
作为本申请另一实施例，所述色漆固化工序中，轮体温度140℃以上15-25min，150℃以上0min。
作为本申请另一实施例，所述透明底漆喷涂工序中，透明底漆选用超支化聚酯/氨基体系、超支化聚酯/氨基体系中的一种或任意两种的组合，超支化聚酯、丙烯酸羟值140-180mgKOH/g，且均为140℃/15-25min氨基与羟基固化体系，施工固含：20-25％，施工粘度18-22s；
透明底漆采用旋杯喷涂，在外轮缘与外轮辋位置、正面轮缘与正面轮心位置各设置喷枪2把，且车轮顺转、逆转各喷涂1次，每个位置喷涂电压40±15Kv，成型压力0.20-0.30MPa，喷涂时间3-5s，吐漆量70-150cc/min，喷涂膜厚25-35μm。
作为本申请另一实施例，所述透明底漆闪干工序中，采用红外线共振快速闪干工艺；其设定度50-60℃，闪干时间10-15min，闪干后轮体温度40-50℃。
作为本申请另一实施例，所述高膜厚亮漆喷涂工序中，高膜厚亮漆选用聚丙烯酸/氨基树脂，140℃/15-25min氨基与羟基固化体系，施工固含：40-50％，施工粘度18-22s；
高膜厚亮漆采用旋杯喷涂，在外轮缘与外轮辋位置、正面轮缘与正面轮心位置各设置喷枪2把，且车轮顺转、逆转各喷涂1次，每个位置喷涂电压40±15Kv，成型压力0.20-0.30MPa，喷涂时间3-5s，吐漆量150-300cc/min，喷涂膜厚55-75μm。
作为本申请另一实施例，所述透明底漆、高膜厚亮漆共固化工序中，轮体温度140℃以上15-25min，150℃以上0min。
本发明提供的改进的精车亮面车轮涂装工艺的有益效果在于：与现有技术相比，本发明改进的精车亮面车轮涂装工艺，所采用的工艺流程为前处理-低温底粉喷涂-低温底粉固化-色漆喷涂-色漆固化-精车-前处理-透明底漆喷涂-透明底漆闪干-高膜厚亮漆喷涂-透明底漆、高膜厚亮漆共固化，4涂3烤，且涉及工序中所有涂料固化工艺均在150℃以内，既满足了产品外观、膜厚要求，又提升了车轮延伸率，防腐性能，保证了车轮的安全特性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的改进的精车亮面车轮涂装工艺的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，现对本发明提供的改进的精车亮面车轮涂装工艺进行说明。所述改进的精车亮面车轮涂装工艺，包括前处理-低温底粉喷涂-低温底粉固化-色漆喷涂-色漆固化-精车-前处理-透明底漆喷涂-透明底漆闪干-高膜厚亮漆喷涂-透明底漆、高膜厚亮漆共固化；
其中，在低温底粉固化、色漆固化以及高膜厚亮漆固化工艺的固化温度均在150℃以内。
本发明提供的改进的精车亮面车轮涂装工艺，与现有技术相比，所采用的工艺流程为前处理-低温底粉喷涂-低温底粉固化-色漆喷涂-色漆固化-精车-前处理-透明底漆喷涂-透明底漆闪干-高膜厚亮漆喷涂-透明底漆、高膜厚亮漆共固化，4涂3烤，且涉及工序中所有涂料固化工艺均在150℃以内，既满足了产品外观、膜厚要求，又提升了车轮延伸率，防腐性能，保证了车轮的安全特性。
具体地，低温底粉选用环氧聚酯型或纯聚酯型粉末中的一种，均为145℃/15-25mim羧基与氨基固化体系。为保证亮面产品不同位置外观、膜厚、防腐性能一致性，在低温底粉喷涂工序中采用静电喷枪喷涂，在正面轮缘、正面中心孔、外轮辋、内轮辋位置各设置喷枪2把，且车轮顺转、逆转各喷涂1次，每个位置喷涂电压55±10Kv，喷涂时间10-20s，吐粉量25±10m3/h，喷涂膜厚100-120μm。为保证亮面产品机械性能，低温底粉固化工序中轮体温度145以上15-25min，150℃以上0min，且为保证底粉层与色漆面层间附着力，优选145℃以上15-20min。
具体地，色漆选用油性丙烯酸/氨基体系、油性聚酯/氨基体系中的1种或2种，均为140℃/15-25min氨基与羟基固化体系，遮盖力≤10μm。为保证亮面产品正面、窗口位置外观、膜厚一致性，色粉喷涂工序采用旋杯+空气枪喷涂，旋杯喷涂车轮正面，喷涂电压40±15Kv，成型压力0.20-0.30MPa，喷涂时间9-15s，吐漆量100-250cc/min，喷涂膜厚15-25μm；空气枪喷涂车轮窗口，喷涂电压50±10Kv，雾化压力0.10-0.20MPa，扇形压力0.10-0.20MPa，喷涂时间12-20s，吐漆量50-150cc/min，喷涂膜厚10-20μm；内、外轮辋色漆自由吸附。为保证亮面产品机械性能，色漆固化工序中轮体温度140℃以上15-25min，优选15-20min。
具体地，透明底漆选用超支化聚酯/氨基体系、超支化聚酯/氨基体系中的1种或2种，超支化聚酯、丙烯酸羟值140-180mgKOH/g，且均为140℃/15-25min氨基与羟基固化体系，施工固含：20-25％，施工粘度18-22s，保证高交联密度，实现防腐。为保证亮面产品精车面外观、膜厚、防腐性能一致性，采用旋杯喷涂，在外轮缘与外轮辋位置、正面轮缘与正面轮心位置各设置喷枪2把，且车轮顺转、逆转各喷涂1次，每个位置喷涂电压40±15Kv，成型压力0.20-0.30MPa，喷涂时间3-5s，吐漆量70-150cc/min，喷涂膜厚25-35μm。
透明底漆闪干工序中采用红外线共振快速闪干工艺。为保证亮漆与透明底湿碰湿不咬底，充分发挥透明底防腐性能，闪干工艺设定度50-60℃，闪干时间10-15min，闪干后轮体温度40-50℃。
具体地，高膜厚亮漆选用高流平、耐候性聚丙烯酸/氨基树脂，140℃/15-25min氨基与羟基固化体系，施工固含：40-50％，施工粘度18-22s，保证高膜厚，满足客户亮面膜厚要求。为保证亮面产品精车面高流平外观、膜厚、防腐性能一致性，采用旋杯喷涂，在外轮缘与外轮辋位置、正面轮缘与正面轮心位置各设置喷枪2把，且车轮顺转、逆转各喷涂1次，每个位置喷涂电压40±15Kv，成型压力0.20-0.30MPa，喷涂时间3-5s，吐漆量150-300cc/min，喷涂膜厚55-75μm。为保证亮面产品机械性能、防腐性能，透明底漆、高膜厚亮漆共固化工序中轮体温度140℃以上15-25min，优选15-20min。
上述工艺中，涉及工序中所有涂料固化工艺均在150℃以内，克服了BBA客户为提升防腐性能，在精车后涉及KSL工艺，导致底粉、亮粉的烘烤温度超过车轮的时效温度，导致车轮的延伸率和冲击强度被削弱的问题。
实施例1：
为保证精车亮面车轮获得优异的机械性能和防腐性能，采用如下工艺生产：素材→前处理→喷低温底粉→固化→喷色漆→固化→精车→前处理→喷透明底-闪干-高膜厚亮漆(湿碰湿作业)→固化→下线，4涂3烤。
工序1：素材前处理。前处理工序采用有机-无机杂化钝化剂处理工件表面，提升铝基材防腐能力及漆膜的结合力。
工序2：低温底粉喷涂。使用环氧聚酯型底粉或纯聚酯型底粉。以纯聚酯型低温底粉为例，其固化窗为145℃/15-25mim。
为保证亮面产品不同位置外观、膜厚、防腐性能一致性，低温底粉采用静电喷枪喷涂(8把喷枪)，电压55Kv，分别在车轮正面轮缘、正面中心孔、外轮辋、内轮辋位置顺转喷涂10s(前4把喷枪)，逆转喷涂10s(后4把)。正面轮缘、正面中心孔的吐粉量分别为25m3/h、15m3/h；外轮辋、内轮辋吐粉量分别为30m3/h、35m3/h。喷涂膜厚100-120μm。
工序3：低温底粉固化。为保证亮面产品机械性能，低温底粉固化工序中，轮体温度150℃以上保持10-20min，且为保证底粉层与色漆面层间附着力，优选145℃以上保持15min，150℃以上0min。
工序4：色漆喷涂。色漆选用油性聚酯/氨基树脂体系，其固化窗为140℃/15-25min，遮盖力≤10μm。为保证亮面产品正面、窗口位置外观、膜厚一致性，所述色粉喷涂工序，采用旋杯+空气枪喷涂，旋杯电压40KV，分别在正面轮缘、正面中间、正面中心孔位置各喷涂3s，成型压力分别为：0.30MPa、0.25MPa、0.20MPa，吐漆量分别为250cc/min、200cc/min、120cc/min，车轮正面膜厚20-25μm；空气枪电压40KV,分别在大窗口、小夹角、左侧筋条、右侧筋条位置各喷涂3s，雾化压力均为0.15Mpa，扇形压力均为：0.15MPa，吐漆量分别为150cc/min、50cc/min、100cc/min/、100cc/min，车轮窗口膜厚15-20μm。
工序5：色漆固化。为保证亮面产品机械性能，色漆固化工序中轮体温度140℃以上保持15min，150℃以上0min。
工序6：透明底漆使用三河亮克超支化聚酯/氨基体系透明底，其固化窗140℃/15-25mim，羟值160mgKOH/g，施工固含：22％，施工粘度20s；采用旋杯喷涂，分别在正面轮缘与正面轮心位置、外轮缘与外轮辋位置顺转喷涂5s(前2把枪)、逆转喷涂5s(后2把枪)，每个位置喷涂电压40Kv，成型压力0.25MPa，正面轮心、正面轮缘、外轮缘、外轮辋吐漆量70cc/min、150cc/min、90cc/min、150cc/min，喷涂膜厚25-30μm。
在进行工序6之前需要进行精车处理和第二次前处理工序，此处前处理工序可参照工序1。
工序7：透明底漆闪干。红外线分子闪干工艺设定度50℃，闪干时间12min，闪干后轮体温度45℃。
工序8：高膜厚亮漆喷涂。使用三河亮克聚丙烯酸/氨基体系透明底，其固化窗140℃/15-25mim，施工固含：45％，施工粘度22s；采用旋杯喷涂，分别在正面轮缘与正面轮心位置、外轮缘与外轮辋位置顺转喷涂5s(前2把枪)、逆转喷涂5s(后2把枪)，每个位置喷涂电压40Kv，成型压力0.30MPa，正面轮心、正面轮缘、外轮缘、外轮辋吐漆量150cc/min、300cc/min、150cc/min、300cc/min，喷涂膜厚55-60μm。
工序9：透明底、高膜厚亮漆共固化。透明底、高膜厚亮漆共固化，工件实体温度140℃以上15min，150℃以上0min。
对比实施例1：
精车亮面车轮采用如下工序生产：素材→前处理→喷底粉→固化→喷色漆→固化→精车→前处理→喷透明底-闪干-高膜厚亮漆(湿碰湿作业)→固化→下线，4涂2烤。
仅工序2、工序3与实施例1存在如下区别：
工序2：喷底粉，使用纯聚酯型底粉，其固化窗180℃/10-20mim，采用静电喷枪喷涂(8把喷枪)，电压55Kv，分别在车轮正面轮缘、正面中心孔、外轮辋、内轮辋位置顺转喷涂10s(前4把喷枪)，逆转喷涂10s(后4把)，正面轮缘、正面中心孔吐粉量分别为25m3/h、15m3/h、，外轮辋、内轮辋30m3/h、35m3/h，喷涂膜厚100-120μm。
工序3：底粉固化，工件实体温度180℃以上10min，190℃以上5min。
对比实施例2：
精车亮面车轮采用如下工序生产：素材→前处理→喷低温底粉→固化→喷色漆→固化→精车→前处理→喷透明底-固化-喷亮粉→固化→下线，4涂4烤。
工序7、8、9与实施例1存在如下区别：
工序7：透明底固化工序，工件实体温度140℃以上15min，150℃以上0min。
工序8：亮粉喷涂，使用环氧丙烯酸型亮粉，其固化窗180℃/10-20mim，采用静电喷枪喷涂(8把喷枪)，电压55Kv，分别在车轮正面轮缘、正面中心孔、外轮辋、内轮辋位置顺转喷涂10s(前4把喷枪)，逆转喷涂10s(后4把)，正面轮缘、正面中心孔吐粉量分别为25m3/h、15m3/h、，外轮辋、内轮辋30m3/h、35m3/h，喷涂膜厚100-120μm。
工序9：亮粉固化，工件实体温度180℃以上10min，190℃以上5min。
对比实施例3：
精车亮面车轮采用如下工序生产：素材→前处理→喷低温底粉→固化→喷色漆→固化→精车→前处理→喷高膜厚亮漆→固化→下线，3涂3烤。
与实施例1相比，取消透明底喷涂。
通过实施列1及对比实施例1，对比实施例2发现：亮面产品单独使用低温底粉或透明底+高膜厚亮漆，产品机械性能，尤其是内轮缘与轮辐延伸率均不能满足高端客户(BBA)要求；
通过实施列1及对比实施例3发现：仅使用高膜厚亮漆不能满足客户对产品膜厚、防腐性能要求。
实施列1及对比实施例1-3，机械性能(主要是延伸率)、透明层膜厚、防腐性能对比数据如下：
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.改进的精车亮面车轮涂装工艺，其特征在于：前处理-低温底粉喷涂-低温底粉固化-色漆喷涂-色漆固化-精车-前处理-透明底漆喷涂-透明底漆闪干-高膜厚亮漆喷涂-透明底漆、高膜厚亮漆共固化；
其中，在低温底粉固化、色漆固化以及透明底漆、高膜厚亮漆共固化工艺的固化温度均在150℃以内；
所述低温底粉喷涂工序中，低温底粉选用环氧聚酯型底粉或纯聚酯型底粉，固化窗为145℃/15-25mim羧基与环氧基固化体系，低温底粉采用静电喷枪喷涂；
静电喷枪分别在车轮正面轮缘、正面中心孔、外轮辋、内轮辋位置各设置2把，且车轮顺转、逆转各喷涂1次，每个位置喷涂电压55±10Kv，喷涂时间为10-20s，吐粉量为25±10m³/h，喷涂膜厚100-120μm；
所述低温底粉固化工序中，轮体温度145℃以上15-25min，150℃以上0min；
色漆选用油性丙烯酸/氨基体系、油性聚酯/氨基体系中的1种或2种，均为固化窗为140℃/15-25min氨基与羟基固化体系，遮盖力≤10μm；为保证亮面产品正面、窗口位置外观、膜厚一致性，色漆喷涂工序采用旋杯+空气枪喷涂，旋杯喷涂车轮正面，喷涂电压40±15Kv，成型压力0.20-0.30MPa，喷涂时间9-15s，吐漆量100-250cc/min，喷涂膜厚15-25μm；空气枪喷涂车轮窗口，喷涂电压50±10Kv，雾化压力0.10-0.20MPa，扇形压力0.10-0.20MPa，喷涂时间12-20s，吐漆量50-150cc/min，喷涂膜厚10-20μm；内、外轮辋色漆自由吸附；为保证亮面产品机械性能，色漆固化工序中轮体温度140℃以上15-25min，150℃以上0min；
透明底漆选用超支化聚酯/氨基体系，超支化聚酯羟值为140-180mgKOH/g，为固化窗为140℃/15-25min氨基与羟基固化体系；施工固含：20-25%，施工粘度18-22s，保证高交联密度，实现防腐，为保证亮面产品精车面外观、膜厚、防腐性能一致性，采用旋杯喷涂，在外轮缘与外轮辋位置、正面轮缘与正面轮心位置各设置喷枪2把，且车轮顺转、逆转各喷涂1次，每个位置喷涂电压40±15Kv，成型压力0.20-0.30MPa，喷涂时间3-5s，吐漆量70-150cc/min，喷涂膜厚25-35μm；
所述透明底漆闪干工序中，采用红外线共振快速闪干工艺；闪干温度为50-60℃，闪干时间10-15min，闪干后轮体温度40-50℃；
高膜厚亮漆选用聚丙烯酸/氨基树脂，固化窗为140℃/15-25min氨基与羟基固化体系；施工固含：40-50%，施工粘度18-22s，保证高膜厚，满足客户亮面膜厚要求；为保证亮面产品精车面高流平外观、膜厚、防腐性能一致性，采用旋杯喷涂，在外轮缘与外轮辋位置、正面轮缘与正面轮心位置各设置喷枪2把，且车轮顺转、逆转各喷涂1次，每个位置喷涂电压40±15Kv，成型压力0.20-0.30MPa，喷涂时间3-5s，吐漆量150-300cc/min，喷涂膜厚55-75μm；
所述透明底漆、高膜厚亮漆共固化工序中，轮体温度140℃以上15-25min，150℃以上0min。
2.如权利要求1所述的改进的精车亮面车轮涂装工艺，其特征在于，所述前处理工序采用有机-无机杂化钝化剂处理工件表面，提升铝基材防腐能力及漆膜的结合力。
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