電動車塑料件噴涂方法及工藝

　　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，隨著電動車對輕量化、舒適性、和安全性要求的提高以及塑料具有的重量輕、手感好、成型工藝簡單等優點的日益顯現，使得電動車零部件塑料化的比例越來越大，常用的外飾塑料件種類有聚丙烯PP、ABS、PC、PA等幾種。電動車塑料件涂裝是利用化學和機械方法除去塑料件表面的脫模劑、異物、污物等，去除表面界膜阻力，提高附著力，并在其表面噴涂涂料，經干燥成膜并附著于塑料件表面，達到防護和裝飾作用的過程。

　　塑料件的噴涂工藝過程可分為兩段，即前處理工段和噴涂工段。

　　1.1 塑料件前處理

　　塑料件在涂裝時，必須進行表面處理，表面處理的目的：

　　(1)提高塑料涂層的附著力，減少漆膜表面的缺陷;電動車塑料件結晶性大、極性小、表面光滑、潤濕性差，直接噴涂會造成漆膜對基材的附著力很差，可通過表面處理的方法提高塑料件表面的表面張力，提高涂層的附著。

　　(2)消除塑料件內應力，防止涂膜裂痕;塑料成型加工時，加工溫度有時可達到70℃，在不均一的冷卻過程中可能在制品的局部和表面產生殘余應力，殘余應力不利于涂料的潤濕和涂層的附著。

　　(3)清除表面污染物，防止涂膜產生缺陷;塑料為不良導體，易靜電聚集粘附灰塵，同時，塑料件加工成型后，脫模劑或其他油污會轉移到制品表面，嚴重影響涂層的附著和外觀狀態。

　　因此，塑料件涂裝前的預處理必不可少，常見的一般工藝為：消痕、除油、靜電除塵、潤濕和打磨粗化。

　　退火處理可緩解塑料成型時的內應力，防止涂裝后在應力集中處斷開產生龜裂。

　　擦油方法包括機械法和化學法，機械法主要有手工擦拭、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：一般采用高壓離子化空氣流除去靜電吸附的灰塵。

　　潤濕和粗化：鉻酸、硫酸的混合溶液處理是比較簡單、傳統的工藝，使表面產生很多的極性基團，較好地提高涂膜附著力�；鹧嫣幚�，采用壓縮丙烷氣為燃料，瞬間高溫氧化，提高塑料基材的表面張力，增加與油漆的附著力。

　　1.2　常見塑料件涂裝方法

　　電動車涂料的涂裝方法以噴涂為主。塑料件的噴涂方式分為空氣噴涂、靜電噴涂、大容量低壓空氣噴槍(HVLP)以及高壓無空氣噴涂[1]�？諝鈬娡亢挽o電噴涂是如今電動車涂裝工廠最常用的涂裝方法，下面重點介紹這兩種噴涂方式。

　　1.2.1　空氣噴涂

　　空氣噴涂是利用壓縮空氣從空氣帽的中心孔噴出，在涂料噴嘴前段形成負壓區，使涂料容器中的涂料從涂料噴嘴噴出，并且即刻進入高速壓縮空氣流，涂料被微�；�、呈漆霧狀飛向并附著在被涂物表面，涂料霧粒迅速積聚成連續的漆膜。

　　空氣噴涂是電動車涂裝中最為廣泛的方法，其優點：涂裝效率高;適應性強，對各種涂料和各種材質、形狀的工件都適應，不受場地限制;涂裝效率高;涂料霧化充分;投資成本低;涂膜均勻美觀。但涂料利用率低，一般只有50%~60%，小件只有15%~30%;飛散的漆霧造成作業環境惡劣，需要有良好的通風設備;對施工環境和施工參數(噴涂室工藝參數、油漆施工參數)要求較高。

　　空氣噴涂的主要要點為：

　　(1)涂料霧化特性。涂料的霧化顆粒越細，霧化效果越好，涂膜的外觀質量越好。當空氣耗量與出漆量的比值較小時，提高空氣耗量或降低出漆量，都將明顯改善霧化效果。增加空氣量可通過提高空氣壓力來實現，但要注意更大的空氣壓力會使漆霧飛散更嚴重。

　　(2)出漆量。對于重力型噴槍，提高壓縮空氣壓力對增大出漆量很有限，并受到霧化的限制，一般調整針閥來適當增加出漆量。

　　(3)漆霧沉積量及膜厚均勻性。漆霧沉積量隨噴涂距離的延長而降低，一般小型噴槍的噴涂距離為15~625px。噴距太遠漆霧沉積量小涂膜薄而無光;太近漆膜沉積量大，漆膜厚而流掛。膜厚均勻性與噴槍移動速度有關系。噴槍應正對工件表面以30~1500px/s速度勻速移動。移動速度過快會產生露底，太慢會產生流掛，停頓0.1S時就會造成嚴重的流掛。噴霧圖形一般中間厚、外圍薄。

　　(4)涂料粘度。涂料的粘度影響出漆量，黏度高，涂料噴出量小;反之，黏度低，涂料噴出量大。涂料黏度對霧化效果有影響，進而影響涂膜的平整度。施工時必須按照一定的稀釋比例調制各自的噴涂粘度。同時，噴涂粘度受環境溫度影響較大，因此要保持噴涂室內的溫度恒定，以免溫度較低時涂料粘度較高而霧化不良，造成漆膜不平整、外觀差。

　　1.2.2　靜電噴涂

　　靜電噴涂是對涂料霧化裝置施加負高電壓，被涂工件接地為正電極，在涂料霧化裝置與被涂工件之間形成一個高壓放電電場，使霧化的涂料在靜電吸引下，被有效地吸附在帶正電荷的被涂工件上。

　　靜電噴涂最大的優點是：涂料利用率高，對于有些工件能高達80%以上;漆霧飛散少，較大程度地改善作業環境;涂膜外觀好，效率高，適合自動化的大批量生產。靜電涂裝是目前電動車簡易款車架涂裝方法之一;但靜電涂裝對涂料、溶劑以及工件的導電性等有特殊要求，操作安全性規定嚴格。

　　靜電噴涂霧化方法可分為離心力靜電霧化、空氣靜電霧化、液壓靜電霧化，分別利用離心力(2000~4000r/min)、壓縮空氣、對涂料施加高壓(一般為10MPa)對涂料進行霧化，其中運用最廣泛的是離心力靜電霧化。靜電旋杯霧化是離心力靜電霧化中利用最廣泛的一種，旋杯采用空氣透平驅動，帶電荷工作時可達到30000~70000r/min，當涂料送到高速旋轉的旋杯上時，由于旋杯的離心作用，涂料在旋杯內伸展成薄膜，并獲得巨大的加速度向旋杯邊緣運動，在離心力和強電場的雙重作用下破碎成為極細的帶電荷的霧滴。同時，旋杯的杯口尖銳作為放電極，有很高的電子密度，使涂料容易荷電。但是靜電旋杯霧化在噴涂各種效應顏料組成的金屬漆時，無法表現出效應顏料特有的豐富多彩的顏色變化效果，顏色沉悶單調。為了解決這一問題，現在的電動車涂裝廠在色漆及面漆的涂裝時基本上選擇靜電旋杯霧化加空氣霧化噴涂的噴涂工藝，利用靜電旋杯霧化噴涂的高上漆率提供一層起到遮蓋作用的色漆涂層(60%~80%)，利用第二道的空氣霧化噴涂(40%~20%)提供優秀的顏色效應。

　　影響靜電噴涂的主要因素：

　　涂料電阻一般在100MΩ·cm以上，阻抗大的涂料在靜電噴涂時荷電率很低。因此，用于靜電噴涂的涂料需要用丙二酮醇等極性溶劑來提高涂料的導電性，使涂料阻抗減小到5~50MΩ·cm。導電性較好的涂料，電荷消失速度太快，靜電壓上不去。

　　1.2.3 HVLP噴涂

　　HVLP是指噴涂設備或噴槍的傳遞效率(即油漆利用率)必須高于65%，噴嘴處空氣出口壓力等于或小于10PSI(0.68×105Pa)的噴涂設備。

　　HVLP能夠極大地減少飛霧及過噴，降低油漆及溶劑的排放量、大大節約油漆用量，是一種環保型的噴涂技術。

　　1.2.4　高壓無氣噴涂

　　高壓無氣噴涂是利用將涂料增壓到210kg/cm2.使涂料噴出時霧化成極細小的微粒，直接噴射到被涂物表面的一種噴涂方式。噴涂時無空氣混入，漆霧反彈飛散的現象較空氣噴涂少，降低了涂料消耗，但涂料霧化粒子較粗，霧化液滴一般為70~150μm，比空氣噴涂的霧化粒子20~50μm大三倍，所以涂膜外觀質量差，不適宜裝飾性薄涂層噴涂施工，比較適用于噴涂粘度較高的涂料，如高檔內墻用涂料的施工。

　　不同的噴涂方法各有優缺點，實際工作中應根據噴涂場地、工件形狀、涂裝質量等實際情況綜合考慮。

　　1.3 常見塑料件噴涂工藝

　　1.3.1　底漆噴涂

　　如BYH-D01系列雙組份溶劑型底漆，膜厚控制在15±5μm，涂裝粘度20±2S/DIN4mm Cup/20℃。噴涂后，濕膜中含有大量的溶劑，如直接進入烘干室，就會因溶劑揮發過快造成漆膜氣泡、針孔等缺陷，需要進行晾干流平。閃干時間、閃干溫度、風速對流平效果影響較大�？刂撇划敃�產生流平不良、橘皮等涂膜缺陷。流平時間7~10min，溫度23~25℃，風速一般為0.2~0.3m/s。流平后進入烘房進行高溫固化，烘烤溫度一般為60~80℃，時間為15~30min。

　　1.3.2 　面漆噴涂

　　面漆噴涂分為兩種，一種是濕碰濕的色、清漆噴涂，另一種是直接面漆噴涂。至于近兩年才逐步使用的水性涂料涂裝工藝則采用色漆噴涂烘干后再噴涂清漆的工藝。

　　第一種方式色漆一般采用單組份色漆，單組份金屬色漆膜厚一般為10~16μm，涂裝粘度14-18S/DIN4mm Cup/20℃;而單組份素色漆膜厚一般為24~32μm，涂裝粘度16-20S/DIN4mm Cup/20℃。噴涂后室溫流平閃干約7min，直接進入清漆噴涂室，清漆膜厚控制一般為30±5μm，涂裝粘度16-18S/DIN4mm Cup/20℃。噴涂后室溫流平閃干5~10min，進入清漆烘房，烘烤溫度一般為80℃，時間為25-35min。

　　第二種方式是單涂層面漆噴涂，面漆系溶劑型雙組份，膜厚一般控制為30±5μm，涂裝粘度16~19S/DIN4mm Cup/20℃，噴涂后室溫流平晾干5~10min，進入清漆烘房，烘烤溫度般為80℃，時間為30min。