知识准备
一、汽车涂装基本知识
1.汽车涂装的定义
涂料是一种有机高分子胶体混合物的溶液或粉末，可涂布在物体表面，能干燥固化形成一层薄膜，均匀地覆盖和良好地附着在物体表面，不论其中是否含有颜料，都称为涂料。由于过去的涂料几乎离不开植物油，故旧称其为油漆。随着科学的发展，各种有机合成树脂原料被广泛采用，油漆产品发生了根本性的变化，其准确的名称应为有机涂料，简称涂料。
涂装是指将涂料涂覆于物体表面（基底表面），经干燥成膜的工艺。已固化的涂料膜称为涂膜或涂层，涂层一般是由两层以上的涂膜所组成的复合层。
2.汽车涂装工艺
工艺是指利用各种生产工具对原材料或半成品按照设计预期的产品要求进行加工及处理的方法与过程。工艺主要是由设备、材料、人员三个因素组成，如图1-1所示。工艺制定取决于设备、材料、人员素质、产量、工艺设计者的能力等因素。因此，机制工艺是加工制造产品或零件所使用的路线、设备及加工方法的总称。工艺具有多样性，不同的工艺对制造方案设计、生产路线确立、原材料选择、生产设备配置、产品检验、包装、成本和效率都会产生影响。汽车涂装工艺是指借助工具或设备对汽车表面进行涂装的方法与过程的总和。
图1-1 工艺组成
汽车涂装工艺的实现流程如图1-2所示。汽车涂装典型工艺有2C2B、3C3B等。
图1-2 汽车涂装工艺的实现流程
3.汽车涂装的功能与目的
（1）汽车涂装的功能
汽车涂装的功能如图1-3所示。
1）保护作用。总体上讲，制造汽车的材料中90%是钢材，假设不给汽车进行涂装，汽车的使用寿命就会大打折扣。涂装施工，一方面使涂料在被涂物表面形成牢固的、连续的涂层，从而隔绝空气中的水分、酸、碱、盐、微生物及其他腐蚀性介质和紫外线等对产品裸露基体的破坏，或者通过涂层的隔绝作用减少或避免直接的机械碰撞、日晒雨淋等损伤，以减缓底材的损坏速度，延长使用寿命。另一方面，某些工序（如磷化）与金属底材进行化学反应，使金属表面钝化，加强了涂层的防腐蚀能力。
图1-3 汽车涂装功能
2）装饰作用。现代汽车作为日常的交通运输工具，也是一种令人心悦的艺术品。漆膜漂亮的外观和光泽，体现了华丽的、柔和的、多彩多样追赶潮流的气息。
3）色彩标识作用。汽车车身的颜色不同体现不同的用途，如军车、工程车、消防车等都有自己特别的色彩。
4）特殊作用。某些涂装借助特殊组分的专用涂料形成的涂层，具有特殊的功能，如隔声、绝热、防火、防滑、防辐照、绝缘和伪装等功能。例如，汽车底盘的塑料装甲具有良好的防止沙石的撞击、泥水酸碱的腐蚀作用和隔声效果。
（2）汽车涂装的目的
汽车涂装的目的是通过一系列的工艺步骤去实现涂装对基材的保护和装饰功能，提高客户的视觉心理满意度，从而顺利实现和提高产品的价值和附加值。
4.汽车涂装的分类、特点、三要素
（1）汽车涂装的分类
汽车涂装的分类如图1-4所示。
图1-4 汽车涂装分类
工业涂装是指涂装工艺已形成工业化流水作业生产的流程，涂装过程的机械化和自动化程度较高，涂膜干燥一般采用烘干方式。
按照涂装对象分类，汽车涂装大体上可分为新车涂装（生产中称为：白车身涂装）和修补涂装两类。
汽车制造涂装包括车身外部、车厢内部、车身骨架、底盘部件、发动机部件和电气设备部件的涂装等内容，其工艺流程如图1-5所示。
1）车身外部涂装。车身外部涂装是汽车制造涂装的重点，用以达到高装饰性和抗腐蚀性的涂装目的。
图1-5 汽车涂装工艺基本流程
2）车身内部涂装。车身内部涂装一般指客车车厢内部表面和载货汽车、特种车的驾驶室内部表面的涂装，对载货汽车、特种车货厢的涂装另有要求。
3）车身骨架的涂装。车身骨架涂装时，面漆较多采用粉末喷涂技术。
4）底盘部件的涂装。汽车底盘部件位于汽车的下部，不但要求涂层具有良好的耐水性、耐油性、抗冲击性和耐久性，还要求具有很强的附着力。
5）发动机部件的涂装。发动机的工作条件较为恶劣，工作温度较高且经常接触水、油等，因此要求它的漆膜应耐热、耐水和耐油。
6）电气设备部件的涂装。其主要要求是防水、防腐蚀和绝缘，对于蓄电池附件的构件则要求耐酸。
相对而言，汽车修补涂装则针对在用的汽车，是为了恢复汽车原有的涂层技术标准和达到无痕修补目的。根据需要修补部位和面积的大小，汽车修补涂装可以分为重新喷涂（简称“重涂”或“全车喷涂”）、局部修补（根据修补面积又可分为“点修补”和“面修补”）和零部件修补涂装等，其中面修补（凹陷直径一般为10～50mm）工艺流程如图1-6所示。
图1-6 面修补工艺流程
按涂层层数分类 汽车涂装一般属于多层涂装，按涂层（Coat）的层数及烘干（Bake）次数不同，又可分为单层（1Coat 1Bake简称为1C1B）、双层（2C2B）、三层（3C3B）等涂装体系。
为克服单层涂装易产生涂膜不完整的缺陷，优质耐腐蚀、耐酸或耐汽油涂层的涂装一般都采用双层涂装体系。
（2）汽车涂装的特点
汽车涂装是为了使汽车具有优良的耐蚀性和高装饰性外观，以延长其使用寿命，并提高其价值。汽车涂装具有下列特点：
1）汽车属于高级保护性涂装。汽车属户外用品，因而要求汽车涂层适应寒冷地区、湿热带、工业区和沿海等各种气候条件，在国际市场上，具有竞争能力的汽车应适应世界各地的使用条件，涂层必须具备极优良的耐蚀性、耐候性和耐沥青、酸、碱、油污、鸟粪等物质的侵蚀作用。
2）汽车涂装（以车身涂装为主）属于中、高级装饰性涂装。涂层的装饰性一般根据汽车类型、汽车外形设计和时代流行的色彩来选择。涂层的外观优劣直接影响涂层的装饰性。涂膜的桔皮、颗粒是影响汽车外观的主要因素。一般要求汽车外表涂层平整光滑，镜物清晰，不应有颗粒。除特殊用途的汽车（如军用汽车）外，一般都希望汽车涂层具有极好的光泽和鲜映性。
3）汽车涂装是最典型的工业涂装。汽车涂装流水线的生产节奏一般从几十秒到几分钟不等，为此，必须选用快速高效的涂装前预处理方法、涂装方法、干燥方法、传送方法和工艺设备，以满足生产需要。
4）汽车涂装件产品一般为多涂层涂装。汽车车身涂层一般都是由三层以上的涂层组成的，如轿车车身的涂层就是由底涂层（主要是防锈底漆层）、中间涂层（提高上下涂膜的结合能力，提供韧性和抗冲击能力）和面涂层（提供多彩的颜色）组成的，涂层的总膜厚一般控制在100μm左右。
（3）汽车涂装的三要素
汽车涂装有三大基本要素，即涂装材料、涂装工艺、涂装管理。涂装材料（这里主要指涂料）是保证涂层质量的首要条件，但不是绝对的决定条件。优质的涂料、先进的涂装工艺是获得优质涂层的基本条件，是涂装实现优质、高效、经济的保证，但涂层的最终质量要靠管理来实现。
1）涂装材料。涂装材料的质量和作业配套性是获得优质涂层的基本保障。汽车修补涂料和汽车制造涂料是不同的，因此在选用涂料时需根据实际情况选择不同类型的涂料产品。
2）涂装工艺。涂装工艺主要反映在涂装技术、涂装设备、涂装环境和从业人员等方面。涂装技术的合理性和先进性，涂装设备的先进性和可靠性，涂装环境条件好坏和工作人员的技能、素质高低等都会对涂装结果产生直接的影响。随着人工成本和环保要求提高，汽车制造厂家都倾向提高涂装线的机械化和自动化水平，目的是减少人为因素，确保涂层的质量稳定。
3）涂装管理。涂装管理的目的是确保所制定的工艺能顺利实施，确保涂装质量的稳定，达到涂装的要求，并创造最佳的经济效益。涂装管理包括工艺管理、设备管理、工艺纪律管理、质量管理、现场环境管理和人员管理等方面。做好涂装管理，是达到涂装目的和涂层质量的必要条件。
（4）常用的涂装方法
涂装依据驱动力不同，可分为人力、机械力、电力三种，见表1-1。
表1-1 涂装分类及特点、用途
常用的涂装方法有刷涂法、浸涂法、淋涂法、空气喷涂法、高压无气喷涂法、静电喷涂法、电泳涂装法、粉末涂装法和辊涂法等。
1）浸涂是指将经过表面处理的被涂物直接浸没在大量的液态涂料中，经短时间浸渍后，从槽内取出，将多余的漆液滴回漆槽，利用涂料与被涂物表面的附着力使涂料附着在被涂物表面的涂装方法。
2）刷涂是指用动物毛发或植物纤维制成的刷子将涂料刷在物体表面的涂装方法。该方法的优点是所用工具简单，缺点是劳动强度大、工效低，现已有刷辊式涂饰机可选用。
3）喷涂是指用特制的喷涂设备（主要是喷枪）将涂料雾化，借助压力或离心力，使其分散成均匀而微细的雾滴并附着在被涂物表面的涂装方法。喷涂时，高度分散的漆雾和挥发出来的溶剂既污染环境，又对人体健康有害。
4）电泳涂装是指把工件和对应的电极放入水溶性涂料中，被涂物与涂料分别加以不同极性的电荷，利用外加电场产生的物理化学作用，使悬浮于电泳液中的颜料和树脂在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积并形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。电泳涂装是近30年发展起来的一种特殊涂膜形成方法，是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。由于其具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点，在汽车、建材、五金和家电等行业得到了迅速而广泛的应用。
5）静电喷涂是指在喷涂设备上加以一定电压的静电电量，利用高压静电电场使带负电荷的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面上形成均匀涂膜的一种喷涂方法。静电喷涂设备由喷枪、喷杯以及静电喷涂高压电源等组成。
6）刮涂是指用刮板将涂料刮于被涂物表面的涂装方法。刮涂所用的刮刀可以用金属或非金属制作，有钢质、玻璃钢、牛角片、木质和硬胶皮等多种，视其材料和形状不同，可分别用于填孔、补平、塞缝和抹平等作业。
7）搓涂是指将布料或其他材料浸沾涂料后，用搓涂的方法将涂料抹于被涂物表面的涂装方法。
8）辊涂法也称作机械辊涂法，是利用棉制品或化学纤维制成的辊轮，在辊上形成一定厚度的湿涂层，通过辊轮的滚动将涂料均匀涂布在物体表面的涂装方法。该方法在汽车涂装中极少使用。