汽車裝載底盤涂裝

近期，受益于排放法規(guī)升級、超載治理從嚴(yán)以及基建投資拉動等多重利好因素，國內(nèi)載貨汽車市場產(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，也對車輛的涂裝質(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)品特點與技術(shù)要求，選取適宜的涂裝材料與工藝，在重點關(guān)注涂層防腐性能的同時，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、涂層質(zhì)量要求、涂裝工藝、涂裝材料等方面進(jìn)行簡要解析，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涂裝后再裝配為總成。

國內(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。電泳涂層固化過程中，試圖通過不同樹脂界面張力梯度的作用，使得兩相流動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)與性能是涂料開發(fā)的技術(shù)難點。目前來看，常規(guī)環(huán)氧樹脂型陰極電泳涂料無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，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，借鑒國外車企成熟技術(shù)，國內(nèi)有的車架生產(chǎn)線采用散件單獨涂裝后再進(jìn)行車架總成裝配的工藝，可以在保證涂層性能的同時，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（無罩光清漆）。同時，為了保證后續(xù)車輪螺栓連接的可靠性，重點部位應(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大，極易導(dǎo)致焊接部位無法電泳上涂層，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題是涂層的耐腐蝕性下降，車輪表面易出現(xiàn)點狀銹蝕，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、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)重點解決涂層的干燥速度慢，涂層初始硬度低的問題。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，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)行點補(bǔ)或刷涂。

由于車橋總成零部件品種較多，需要加強(qiáng)對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)運動，起著緩沖減震作用，對車輛平穩(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

底盤零件的涂裝是國內(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，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、運動連接面等，如何進(jìn)行有效的表面防護(hù)仍需要深入研究