汽車裝載底盤涂裝

近期，受益于排放法規(guī)升級(jí)、超載治理從嚴(yán)以及基建投資拉動(dòng)等多重利好因素，國(guó)內(nèi)載貨汽車市場(chǎng)產(chǎn)銷兩旺。載貨汽車作為典型的生產(chǎn)資料，客戶在關(guān)注車輛的可靠性與經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，也對(duì)車輛的涂裝質(zhì)量提出了更高要求。其中，載貨汽車底盤零件涂層的防腐性與耐候性的提升就是涂裝質(zhì)量改善的重點(diǎn)工作之一，主要是解決牽引車與二類底盤車底盤零件的早期銹蝕以及涂層失光、變色、粉化等問(wèn)題，減少客戶抱怨。隨著涂裝技術(shù)不斷進(jìn)步以及環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，應(yīng)依據(jù)各類底盤零件的產(chǎn)品特點(diǎn)與技術(shù)要求，選取適宜的涂裝材料與工藝，在重點(diǎn)關(guān)注涂層防腐性能的同時(shí)，兼顧涂層的外觀質(zhì)量、機(jī)械性能、耐候性能以及涂料的施工性能等。

本文針對(duì)車架、車輪、車橋與鋼板彈簧等載貨汽車主要底盤零件，從產(chǎn)品特點(diǎn)、涂層質(zhì)量要求、涂裝工藝、涂裝材料等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要解析，提出改善底盤零件涂層質(zhì)量的若干思路與建議。

1 車架

車架是載貨汽車的整車骨架，起到支撐連接汽車各零部件的作用，承受多種載荷，是載貨汽車關(guān)鍵的部件總成之一 。車架涂層除了要求具有優(yōu)良的防腐性，同時(shí)也要求具有良好的耐候性，例如，有的廠家要求車架涂層耐中性鹽霧≥504 h、耐氙燈老化≥400 h，有的廠家要求車架涂層耐中性鹽霧性≥480 h、耐紫外（QUV）老化≥300 h 等。根據(jù)車架生產(chǎn)及涂裝類型，大體分為兩類：車架裝配后總成整體涂裝與車架散件單獨(dú)涂裝后再裝配為總成。

國(guó)內(nèi)載貨汽車普遍采用車架裝配后總成整體涂裝工藝，基本以陰極電泳單涂層體系為主。有的涂裝線選用中厚膜環(huán)氧樹脂型陰極電泳涂料，要求電泳涂層具有優(yōu)異的耐鹽霧性和良好的銳邊涂覆效果，但耐候性普遍較差，極易出現(xiàn)涂層的早期失光、變色，甚至粉化。有的涂裝線選用“底面合一”型陰極電泳涂料，一般要求電泳涂層具有良好的耐鹽霧性的同時(shí)也要具備較好的耐候性。這一體系的主體樹脂為2種樹脂或多種樹脂組分的混合物，其中一種樹脂是環(huán)氧樹脂，其他是耐候型樹脂，如，丙烯酸樹脂或聚氨酯樹脂等，通過(guò)化學(xué)接枝改性或冷拼技術(shù)達(dá)到特定性能要求。電泳涂層固化過(guò)程中，試圖通過(guò)不同樹脂界面張力梯度的作用，使得兩相流動(dòng)形成一定程度的涂層分層結(jié)構(gòu)，耐候樹脂在上層具有高耐候性，環(huán)氧樹脂在下層具有高防腐性。如何選擇具有適當(dāng)表面張力差的樹脂組分，并穩(wěn)定控制電泳涂層的雙層結(jié)構(gòu)與性能是涂料開(kāi)發(fā)的技術(shù)難點(diǎn)。目前來(lái)看，常規(guī)環(huán)氧樹脂型陰極電泳涂料無(wú)法滿足涂層的耐候性要求，而“底面合一”型陰極電泳涂料在兼顧耐候性的同時(shí)，涂層的防腐性均有不同程度的調(diào)整。為了提升涂層質(zhì)量，有的車架涂裝線針對(duì)高端產(chǎn)品采用“陰極電泳+噴漆或噴粉”工藝，噴漆采用雙組分丙烯酸聚氨酯面漆或高固體分聚脲面漆，噴粉采用聚酯粉末涂料，較好地保證了車架涂層的綜合性能。

近年來(lái)，借鑒國(guó)外車企成熟技術(shù)，國(guó)內(nèi)有的車架生產(chǎn)線采用散件單獨(dú)涂裝后再進(jìn)行車架總成裝配的工藝，可以在保證涂層性能的同時(shí)，有效解決車架縫隙、夾層以及零件裝配貼合面等部位的銹蝕問(wèn)題。車架縱梁經(jīng)拋丸、漆前磷化處理后噴涂聚酯粉末涂料，涂層的外觀質(zhì)量、機(jī)械性能、防腐性能與耐候性能俱佳；車架橫梁等散件推薦“陰極電泳+噴漆或噴粉”涂裝工藝。采用這種生產(chǎn)工藝方式，車架的涂裝成本較高，車架總成裝配作業(yè)較多，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注粉末涂層的摩擦系數(shù)、縱梁粉末涂層的膜厚控制、緊固件（螺栓、螺帽與鉚釘）的表面處理質(zhì)量以及裝配零件的連接可靠性等問(wèn)題。

2 車輪

載貨汽車車輪是重要的保安零部件，在整車中處于特殊位置，工作環(huán)境比較惡劣，與車架涂層類似，不僅要求具有優(yōu)良的防腐性，同時(shí)也要求具有良好的耐候性，如，有的廠家要求車輪涂層耐中性鹽霧≥400 h、耐氙燈老化≥400 h，有的廠家要求車輪涂層耐中性鹽霧≥504 h、耐氙燈老化≥200 h。

國(guó)內(nèi)載貨汽車鋼質(zhì)車輪涂裝普遍采用“陰極電泳+面漆”工藝。電泳采用中厚膜常規(guī)環(huán)氧樹脂型陰極電泳涂料，涂層的防腐性能優(yōu)良，但耐候性能較差。為了提升車輪的裝飾性以及滿足涂層的性能要求，再進(jìn)行單涂層面漆涂覆，一般為銀色金屬面漆（無(wú)罩光清漆）。同時(shí)，為了保證后續(xù)車輪螺栓連接的可靠性，重點(diǎn)部位應(yīng)做好面漆涂層的厚度控制或者進(jìn)行必要的涂裝遮蔽處理。

為了降低涂裝成本，不少鋼質(zhì)車輪涂裝線已采用“底面合一”型陰極電泳涂料，部分取消了面漆工藝。由于車輪焊接部位高溫氧化皮電阻過(guò)大，極易導(dǎo)致焊接部位無(wú)法電泳上涂層，車輪上電泳線前必須進(jìn)行細(xì)致的拋丸處理去除氧化皮。“底面合一”型陰極電泳涂料生產(chǎn)應(yīng)用中暴露出的主要問(wèn)題是涂層的耐腐蝕性下降，車輪表面易出現(xiàn)點(diǎn)狀銹蝕，零件的邊緣、夾縫與焊縫等部位也易生銹“流黃水”。需要嚴(yán)格控制車輪工件經(jīng)拋丸處理后的表面粗糙度，同時(shí)保證“底面合一”型陰極電泳涂料的涂層厚度滿足性能要求。

3 車橋

載貨汽車車橋是非常重要的底盤零件，承擔(dān)著傳動(dòng)、承載等功能，主要有沖焊橋與鑄造橋兩種類型。涂層要求具有良好的防腐性，如，有的廠家要求車橋總成（外表面）涂層厚度≥50 μm、耐中性鹽霧≥168 h，有的廠家要求車橋總成（外表面）涂層厚度≥60 μm、耐中性鹽霧≥240 h。

國(guó)內(nèi)載貨汽車車橋總成涂裝普遍采用總成噴漆工藝。由于車橋總成的熱容量大，部分配件（油封、墊圈等）不能耐高溫，一般選用低溫烘烤型防腐涂料，溶劑型涂料有氯化橡膠、氯醚、氯磺化等品種，水性涂料有丙烯酸改性環(huán)氧酯、丙烯酸改性醇酸等。目前，低溫烘烤型單組分水性防腐涂料應(yīng)重點(diǎn)解決涂層的干燥速度慢，涂層初始硬度低的問(wèn)題。車橋做為載貨汽車底盤的典型零件，要求涂層具有良好的防腐性的同時(shí)，有的產(chǎn)品也考核耐候性，單涂層體系需要防腐涂料在配方設(shè)計(jì)上綜合考慮。高端車橋產(chǎn)品采用“環(huán)氧防腐底漆+丙烯酸聚氨酯面漆”的雙涂層體系，涂層綜合性能優(yōu)異。

為了提高噴涂效率、保證噴涂質(zhì)量，產(chǎn)量較大的車橋總成涂裝線采用地樁式噴涂機(jī)器人，高壓無(wú)氣或混氣噴涂工藝。由于車橋外觀形狀與結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，通常采用“機(jī)器人+人工”的噴涂方式，人工噴涂的目的是彌補(bǔ)機(jī)器人噴涂無(wú)法達(dá)到或噴涂不到位的區(qū)域，以提高整體噴涂質(zhì)量。對(duì)于外觀質(zhì)量要求不高的非重要部位，可以使用漆刷進(jìn)行點(diǎn)補(bǔ)或刷涂。

由于車橋總成零部件品種較多，需要加強(qiáng)對(duì)毛坯與零部件的底漆質(zhì)量管控，選用防腐性能優(yōu)良的底漆；車橋總成裝配后難涂裝或涂不到涂料的部位，需要結(jié)合零部件特點(diǎn)進(jìn)行涂裝工藝改善或防銹處理；車橋總成噴漆前應(yīng)進(jìn)行脫脂、磷化處理，水洗工序應(yīng)考慮防銹，避免工件工序間生銹；根據(jù)車橋產(chǎn)品及后續(xù)裝配要求，應(yīng)對(duì)突緣、車輪螺栓、安裝孔等部位進(jìn)行遮蔽處理。

4 鋼板彈簧

鋼板彈簧是典型、特殊的汽車底盤零件，在車輛行駛中承受高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，起著緩沖減震作用，對(duì)車輛平穩(wěn)性與安全性起著重要作用，是載貨汽車廣泛應(yīng)用的懸架彈性元件，分為多片簧和少片簧。有資料顯示，由涂層缺陷引起的鋼板彈簧的早期銹蝕，銹蝕點(diǎn)將成為鋼板彈簧新的疲勞源，從而影響鋼板彈簧的疲勞壽命。鋼板彈簧涂層要求具有良好的防腐性能，如，有的廠家要求涂層耐中性鹽霧≥120 h，有的廠家要求涂層耐中性鹽霧≥240 h。

為了提高強(qiáng)度與疲勞壽命，鋼板彈簧均要求進(jìn)行應(yīng)力噴丸，但國(guó)內(nèi)廠家有的僅單面（凹面）進(jìn)行應(yīng)力噴丸，板簧片另一面（凸面）表面不同程度存有氧化皮，嚴(yán)重影響涂層的附著力與防腐性。建議采用“一般噴丸+應(yīng)力噴丸”工藝，既清除氧化皮，又可達(dá)成產(chǎn)品特性要求。由于鋼板彈簧為疊接結(jié)構(gòu)，夾縫部位容易出現(xiàn)早期銹蝕，應(yīng)采用板簧單片涂裝（陰極電泳或噴漆），裝配后鋼板彈簧總成再噴漆或補(bǔ)漆。鋼板彈簧熱容量大，建議使用低溫固化型陰極電泳涂料，固化溫度低至150 ℃的陰極電泳涂料已有生產(chǎn)應(yīng)用案例，可低溫解封的封閉異氰酸酯交聯(lián)劑的選用以及復(fù)合催化體系的引用是新型電泳涂料開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。板簧單片電泳后再裝配的鋼板彈簧總成進(jìn)行面漆噴涂，建議選用兼具防腐性與耐候性的涂料。板簧單片噴漆應(yīng)選用防腐底漆，裝配后的鋼板彈簧總成進(jìn)行面漆噴涂，也應(yīng)選用兼具防腐性與耐候性的涂料，建議采用低溫快干型水性防腐涂料與“底面合一”型水性防腐涂料。

5 結(jié)語(yǔ)

底盤零件的涂裝是國(guó)內(nèi)載貨汽車涂裝中較為薄弱的環(huán)節(jié)，底盤零件的涂層質(zhì)量提升一直是涂裝質(zhì)量改善的主要內(nèi)容之一。隨著涂裝材料與工藝的不斷進(jìn)步，以水性涂料、高固體分涂料與粉末涂料為代表的綠色涂裝技術(shù)正在越來(lái)越多地應(yīng)用于各類底盤零件的涂裝生產(chǎn)。需要更加重視底盤零件各類基材的表面質(zhì)量以及前處理質(zhì)量。底盤零件涂層在滿足防腐性與耐候性要求的同時(shí)，還需要考慮車輛底盤整體的防護(hù)性與裝飾性的提升。針對(duì)底盤零件某些涂覆防護(hù)難度較大的部位，如，腔型結(jié)構(gòu)部位、裝配貼合面、運(yùn)動(dòng)連接面等，如何進(jìn)行有效的表面防護(hù)仍需要深入研究