CN113481567B - 一种汽车车身的粉末涂装方法 - Google Patents

一种汽车车身的粉末涂装方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及汽车涂装技术领域，特别涉及一种汽车车身的粉末涂装方法。本申请提供的粉末涂装方法包括以下步骤：前处理、电泳、粉末涂料喷涂、涂料烘干、精修下线，其中，粉末涂料喷涂包括以下过程：清扫粉末喷房：对粉末喷房内的尘埃进行清理，保证每立方英尺的空气中：不含有粒径≥5μm的尘埃颗粒，粒径范围为0.5μm～5μm的尘埃颗粒数不超过30000个；设置粉末喷房的风向、风速和温湿度：将粉末喷房的风向设置为竖直向下，风速设置为0.3～0.5m/s，温度设置为20～30℃，湿度设置为50～70％；喷涂：将待处理的汽车车身输送至粉末喷房内，在静电电压为‑70～‑60kV的条件下向汽车车身的表面喷涂粉末涂料。本申请提供的涂装工艺可以实现面漆涂装过程VOC的零排放。

Description

一种汽车车身的粉末涂装方法
技术领域
本申请涉及汽车涂装技术领域，特别涉及一种汽车车身的粉末涂装方法。
背景技术
汽车涂装即汽车钣金的表面处理，能够直接影响汽车的使用寿命、外表美观和整车价值。随着环保要求的提高，对汽车涂装技术的污染物排放和能耗要求也越来越严格。
VOC排放量是衡量涂装环保性的重要指标之一，相关环保法规明确要求汽车单位涂装面积的VOC排放量不大于20g/m2。VOC排放量的控制主要从三个方面进行：一、源头控制，即采用低VOC含量的涂装材料；二过程控制，即采用高效率的喷涂技术，减少无效排放；三、末端治理，即配置废气净化设施。为了治理VOC排放问题，近年来，新建或改造的汽车涂装生产线普遍联合采用水性化涂装工艺和废气焚烧技术，与传统的溶剂型涂装工艺相比，虽然可以大幅降低VOC排放量，但是仍存在约12g/m2的VOC排放，无法彻底消除排放问题。
粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，粉末涂料的分散介质不是溶剂和水，而是空气，其具有无溶剂污染、100％成膜、能耗低的特点。因此，开发粉末涂料的汽车涂装工艺有望从源头上解决VOC排放问题。
发明内容
本申请实施例提供一种汽车车身的粉末涂装方法，以解决相关技术中VOC排放的问题。
第一方面，本申请提供了一种汽车车身的粉末涂装方法，包括以下步骤：对汽车车身依次进行前处理、电泳、粉末涂料喷涂、涂料烘干和精修下线，形成由内至外依次为电泳涂层、粉末涂层的车身涂层结构；其中，粉末涂料喷涂包括以下过程：
清扫粉末喷房：对粉末喷房内的尘埃进行清理，保证每立方英尺的空气中：不含有粒径≥5μm的尘埃颗粒，粒径范围为0.5μm～5μm的尘埃颗粒数不超过30000个；
设置粉末喷房的风向、风速和温湿度：将粉末喷房的风向设置为竖直向下，风速设置为0.3～0.5m/s，温度设置为20～30℃，湿度设置为50～70％；
喷涂：将待处理的汽车车身输送至粉末喷房内，在静电电压为-70～-60kV的条件下向汽车车身的表面喷涂粉末涂料，成膜厚度为40～60μm。
一些实施例中，涂料烘干的温度为160～180℃，时间为20～30min。
一些实施例中，粉末涂料喷涂过程的喷涂枪距为15～25cm，喷涂枪速为400～600mm/s。
一些实施例中，前处理的方式为磷化前处理或薄膜前处理。
一些实施例中，磷化前处理包括以下过程：
(1)预水洗：采用温度为30～50℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为30～60s，喷淋压力为0.2～0.3MPa，预脱脂槽液温度为40～50℃,预脱脂槽液pH值为12～14；
(3)脱脂：将汽车车身浸入pH值为12～14的脱脂槽液中，浸泡时间为180～240s，表面流循环压力为0.08～0.12MPa，脱脂槽液温度为40～50℃；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.23～0.27MPa；
(5)第二次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.23～0.31MPa；
(6)表面调整：将汽车车身浸入pH值为9.5～10.5的表面调整槽液中，浸泡时间为60～120s，表面调整槽液温度为25～35℃；
(7)磷化：将汽车车身浸入总酸与游离酸比值为21～23的磷化槽液中，浸泡时间为180～240s，磷化槽液表面流喷淋压力为0.02～0.06MPa，磷化槽液温度为40～45℃；磷化后汽车车身需保证：磷化结晶尺寸≤10μm，磷化膜中磷酸铁锌含量≥90％，冷轧钢板表面磷化膜重2～3g/m2,镀锌钢板表面磷化膜重2～4g/m2；
(8)第三次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.13～0.21MPa；
(9)第四次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.13～0.17MPa；
(10)循环纯水洗：将汽车车身浸入电导率≤20μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.13～0.31MPa；
(11)新鲜纯水洗：采用电导率≤5μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.15～0.25MPa，喷淋流量为70～130L/min，车身滴水电导率≤50μs/cm。
一些实施例中，预脱脂槽液和脱脂槽液均采用碱性表面活性剂。
一些实施例中，表面调整槽液和磷化槽液均采用锌系磷化液。
一些实施例中，薄膜前处理包括以下过程：
(1)预水洗：采用温度为30～50℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为30～60s，喷淋压力为0.2～0.3MPa，预脱脂槽液温度为40～50℃,预脱脂槽液pH值＜12.5；
(3)脱脂：将汽车车身浸入脱脂槽液中，浸泡时间为180～240s，脱脂槽液表面流循环压力为0.08～0.12MPa，脱脂槽液温度为40～50℃，脱脂槽液pH值＜12；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入pH值≤11.8、电导率≤3000μs/cm的工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa；
(5)第二次水洗：采用pH值≤9.5、电导率≤1000μs/cm的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa；
(6)第三次水洗：将汽车车身浸入pH值≤8.9、电导率≤300μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa，纯水补加流量为30～70L/min；
(7)硅烷处理：将汽车车身浸入pH值为4.2～5.5、电导率＜4000μs/cm的硅烷槽液中，浸泡时间为120～180s，硅烷槽液温度为27～38℃，硅烷槽液内的搅拌压力为0.1～0.2MPa，硅烷槽液中Zr含量为100～300mg/L、Cu含量为0.5～3mg/L、Si含量为25～55mg/L、游离氟含量为20～52mg/L；硅烷处理后汽车车身需保证：镀锌钢板表面硅烷膜重为70～180mg/m2,冷轧钢板表面硅烷膜重为30～100mg/m2；
(8)第四次水洗：采用pH值为6～9、电导率≤600μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa；
(9)循环纯水洗：将汽车车身浸入pH值为5.5～8、电导率≤60μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa；
(10)新鲜纯水洗：采用电导率≤5μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa，喷淋流量为50～80L/min,车身滴水电导率≤50μs/cm。
一些实施例中，预脱脂槽液和脱脂槽液均采用碱性表面活性剂。
一些实施例中，电泳包括以下过程：
(1)电泳：将汽车车身浸入pH值为5.8～6.5、电导率为1300～2200μs/cm、泳透力≥60％、溶剂含量≤2％的电泳槽液中，电泳槽液温度为28～32℃，电泳槽液的固体份为19～22％、灰份为15～20％，电泳过程采用二段式电压阶梯控制，一段电压为160～250V，二段电压为200～300V，电泳过程的通电时间≥180s；
(2)第一次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(3)第二次超滤水洗：将汽车车身浸入电泳超滤水洗槽液中，浸泡时间为120～180s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.05～0.15MPa，电泳超滤水洗槽液固体份≤2％；
(4)第三次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(5)第一次循环纯水洗：采用固体份≤0.5％的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.12MPa；
(6)第二次循环纯水洗：将汽车车身浸入固体份≤0.5％的纯水中，浸泡时间为120～180s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.05～0.12MPa；
(7)新鲜纯水洗：采用纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.12MPa，喷淋流量为70～130L/min。
一些实施例中，电泳后的电泳涂层厚度为：车身外表面的电泳涂层厚度≥15μm，车身内腔的电泳涂层厚度≥10μm。
一些实施例中，电泳后进行闪干，闪干的温度为100～120℃，时间为8～12min。闪干的温度和时间均小于烘干的温度和时间，与电泳后烘干固化成膜相比，闪干炉的长度比烘干炉长度短，闪干炉的炉温设定比烘干炉低，电泳闪干比烘干更节能；其次，电泳闪干相对于电泳烘干，电泳闪干后直接喷涂粉末涂料，中间无电泳打磨工序，工艺长度缩短，无人工打磨作业，进一步节省能耗和人力成本。
一些实施例中，闪干后的电泳涂层脱水率≥95％。
一些实施例中，电泳后依次进行烘干和打磨，烘干的温度为160～180℃，时间为20～30min。
一些实施例中，烘干后的电泳涂层硬度≥H，百格法测量电泳涂层附着力≤0级。
一些实施例中，精修下线的过程为：检查粉末涂料烘干后的车身，标记出缺陷，采用打磨、抛光等方法对缺陷进行修饰，防止漆膜缺陷流出。
一些实施例中，粉末涂料烘干后的漆膜硬度≥HB，百格法测量漆膜附着力≤0级。
第二方面，本申请还提供了一种利用三个粉末喷房配合进行涂装的方法，具体为：利用粉末喷房A喷涂主色(如颜色排产占比≥30％的颜色)，利用粉末喷房B喷涂辅色1，利用粉末喷房C喷涂辅色2；生产过程中需要喷涂主色时则将汽车车身直接送入粉末喷房A进行喷涂；当需要喷涂辅色1和辅色2时，由粉末喷房B和粉末喷房C交替换色喷涂，即当粉末喷房B喷涂辅色1时，粉末喷房C换色准备喷涂辅色2，当粉末喷房C喷涂辅色2时，粉末喷房B换色准备喷涂辅色3，依次类推完成所有颜色的喷涂。通过三个并联粉末喷房配合使用可以解决粉末涂装换色等待导致的涂装流水线生产效率低的问题。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：本申请采用不含VOC的粉末涂料代替传统涂装工艺使用的水洗涂料或溶剂型涂料，可以实现汽车车身面漆涂装过程VOC的零排放，本申请在喷涂粉末涂料之前对粉末喷房的尘埃进行清理，并设置了风向、风速和温湿度，能够有效保证粉末喷涂过程不受干扰；同时利用本申请的粉末涂装方法得到的车身涂层为二涂层结构，极大地简化了涂装工艺路线，能够降低能耗30％～40％。
附图说明
图1为本申请实施例提供的汽车车身的粉末涂装方法的流程示意图；
图2为利用本申请实施例提供的粉末涂装方法喷涂得到的汽车车身涂层的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种汽车车身的粉末涂装方法，以解决相关技术中VOC排放的问题。
图1是本申请提供的汽车车身的粉末涂装方法的流程示意图，参考图1，本申请的汽车车身粉末涂装方法包括以下步骤：
一、前处理，前处理的方式采用磷化前处理或薄膜前处理，其中磷化前处理包括以下过程：
(1)预水洗：采用温度为30～50℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为30～60s，喷淋压力为0.2～0.3MPa，预脱脂槽液温度为40～50℃,预脱脂槽液pH值为12～14；预脱脂槽液为碱性表面活性剂；
(3)脱脂：将汽车车身浸入pH值为12～14的脱脂槽液中，浸泡时间为180～240s，表面流循环压力为0.08～0.12MPa，脱脂槽液温度为40～50℃；脱脂槽液为碱性表面活性剂；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.23～0.27MPa；
(5)第二次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.23～0.31MPa；
(6)表面调整：将汽车车身浸入pH值为9.5～10.5的表面调整槽液中，浸泡时间为60～120s，表面调整槽液温度为25～35℃；表面调整槽液选用锌系磷化液；
(7)磷化：将汽车车身浸入总酸与游离酸比值为21～23的磷化槽液中，浸泡时间为180～240s，磷化槽液表面流喷淋压力为0.02～0.06MPa，磷化槽液温度为40～45℃；磷化后汽车车身需保证：磷化结晶尺寸≤10μm，磷化膜中磷酸铁锌含量≥90％，冷轧钢板表面磷化膜重2～3g/m2,镀锌钢板表面磷化膜重2～4g/m2；磷化槽液选用锌系磷化液；
(8)第三次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.13～0.21MPa；
(9)第四次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.13～0.17MPa；
(10)循环纯水洗：将汽车车身浸入电导率≤20μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.13～0.31MPa；
(11)新鲜纯水洗：采用电导率≤5μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.15～0.25MPa，喷淋流量为70～130L/min，车身滴水电导率≤50μs/cm；
薄膜前处理包括以下过程：
(1)预水洗：采用温度为30～50℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为30～60s，喷淋压力为0.2～0.3MPa，预脱脂槽液温度为40～50℃,预脱脂槽液pH值＜12.5；预脱脂槽液选用碱性表面活性剂；
(3)脱脂：将汽车车身浸入脱脂槽液中，浸泡时间为180～240s，脱脂槽液表面流循环压力为0.08～0.12MPa，脱脂槽液温度为40～50℃，脱脂槽液pH值＜12；脱脂槽液选用碱性表面活性剂；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入pH值≤11.8、电导率≤3000μs/cm的工业水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa；
(5)第二次水洗：采用pH值≤9.5、电导率≤1000μs/cm的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa；
(6)第三次水洗：将汽车车身浸入pH值≤8.9、电导率≤300μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa，纯水补加流量为30～70L/min；
(7)硅烷处理：将汽车车身浸入pH值为4.2～5.5、电导率＜4000μs/cm的硅烷槽液中，浸泡时间为120～180s，硅烷槽液温度为27～38℃，硅烷槽液内的搅拌压力为0.1～0.2MPa，硅烷槽液中Zr含量为100～300mg/L、Cu含量为0.5～3mg/L、Si含量为25～55mg/L、游离氟含量为20～52mg/L；硅烷处理后汽车车身需保证：镀锌钢板表面硅烷膜重为70～180mg/m2,冷轧钢板表面硅烷膜重为30～100mg/m2；
(8)第四次水洗：采用pH值为6～9、电导率≤600μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa；
(9)循环纯水洗：将汽车车身浸入pH值为5.5～8、电导率≤60μs/cm的纯水中，浸泡时间为120～150s，车身浸入时和浸出时的喷淋压力均为0.1～0.18MPa；
(10)新鲜纯水洗：采用电导率≤5μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.1～0.18MPa，喷淋流量为50～80L/min,车身滴水电导率≤50μs/cm；
二、电泳，具体为：
(1)电泳：将汽车车身浸入pH值为5.8～6.5、电导率为1300～2200μs/cm、泳透力≥60％、溶剂含量≤2％的电泳槽液中，电泳槽液温度为28～32℃，电泳槽液的固体份为19～22％、灰份为15～20％，电泳过程采用二段式电压阶梯控制，一段电压为160～250V，二段电压为200～300V，电泳过程的通电时间≥180s；
(2)第一次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(3)第二次超滤水洗：将汽车车身浸入电泳超滤水洗槽液中，浸泡时间为120～180s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.05～0.15MPa，电泳超滤水洗槽液固体份≤2％；
(4)第三次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(5)第一次循环纯水洗：采用固体份≤0.5％的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.12MPa；
(6)第二次循环纯水洗：将汽车车身浸入固体份≤0.5％的纯水中，浸泡时间为120～180s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.05～0.12MPa；
(7)新鲜纯水洗：采用纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.12MPa，喷淋流量为70～130L/min；电泳后的电泳涂层厚度满足：车身外表面的电泳涂层厚度≥15μm，车身内腔的电泳涂层厚度≥10μm；
三、粉末涂料喷涂，具体为：
(1)清扫粉末喷房：对粉末喷房内的尘埃进行清理，保证每立方英尺的空气中：不含有粒径≥5μm的尘埃颗粒，粒径范围为0.5μm～5μm的尘埃颗粒数不超过30000个；
(2)设置粉末喷房的风向、风速和温湿度：将粉末喷房的风向设置为竖直向下，风速设置为0.3～0.5m/s，温度设置为20～30℃，湿度设置为50～70％；
(3)喷涂：将待处理的汽车车身输送至粉末喷房内，在静电电压为-70～-60kV的条件下向汽车车身的表面喷涂粉末涂料，成膜厚度为40～60μm；喷涂枪距为15～25cm，喷涂枪速为400～600mm/s；
四、涂料烘干：在160～180℃的条件下烘烤汽车车身20～30min；
五、精修下线：检查粉末涂料烘干后的车身，标记出缺陷，采用打磨、抛光等方法对缺陷进行修饰，防止漆膜缺陷流出。
上述步骤中，电泳后先在100～120℃的条件下闪干8～12min，之后进行粉末涂料喷涂；或者电泳后先在160～180℃的条件下烘干20～30min，打磨后进行粉末涂料喷涂。
图2为利用上述粉末涂装方法喷涂得到的汽车车身涂层的结构示意图，图中，1表示电泳涂层，2表示粉末涂层，从图2可以看出，利用上述粉末涂装方法得到的汽车车身涂层由内至外依次为电泳涂层和粉末涂层，为二涂层结构，工艺路线极大简化。
下面结合实施例对本申请提供的汽车车身粉末涂装方法进行详细说明。
实施例1：
本申请的实施例1提供了一种汽车车身粉末涂装方法，包括以下步骤：
一、磷化前处理：
(1)预水洗：采用温度为35℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.08MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为50s，喷淋压力为0.25MPa，预脱脂槽液温度为45℃,预脱脂槽液pH值为13；预脱脂槽液采用碱性表面活性剂；
(3)脱脂：将汽车车身浸入pH值为13的脱脂槽液中，浸泡时间为200s，表面流循环压力为0.09MPa，脱脂槽液温度为45℃；脱脂槽液采用碱性表面活性剂；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为130s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.25MPa；
(5)第二次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.28MPa；
(6)表面调整：将汽车车身浸入pH值为10的表面调整槽液中，浸泡时间为80s，表面调整槽液温度为30℃；表面调整槽液采用锌系磷化液；
(7)磷化：将汽车车身浸入总酸与游离酸比值为22的磷化槽液中，浸泡时间为200s，磷化槽液表面流喷淋压力为0.04MPa，磷化槽液温度为42℃；磷化后汽车车身需保证：磷化结晶尺寸≤10μm，磷化膜中磷酸铁锌含量≥90％，冷轧钢板表面磷化膜重2～3g/m2,镀锌钢板表面磷化膜重2～4g/m2；磷化槽液采用锌系磷化液；
(8)第三次水洗：将汽车车身浸入工业水中，浸泡时间为130s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.15MPa；
(9)第四次水洗：采用工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.16MPa；
(10)循环纯水洗：将汽车车身浸入电导率为16μs/cm的纯水中，浸泡时间为140s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.2MPa；
(11)新鲜纯水洗：采用电导率为4μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.24MPa，喷淋流量为80L/min，车身滴水电导率≤50μs/cm；
二、电泳：
(1)电泳：将汽车车身浸入pH值为6、电导率为1500μs/cm、泳透力≥60％、溶剂含量≤2％的电泳槽液中，电泳槽液温度为30℃，电泳槽液的固体份为21％、灰份为16％，电泳过程采用二段式电压阶梯控制，一段电压为200V，二段电压为245V，电泳过程的通电时间为220s；
(2)第一次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.08MPa；
(3)第二次超滤水洗：将汽车车身浸入电泳超滤水洗槽液中，浸泡时间为150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.08MPa，电泳超滤水洗槽液固体份≤2％；
(4)第三次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.1MPa；
(5)第一次循环纯水洗：采用固体份≤0.5％的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.09MPa；
(6)第二次循环纯水洗：将汽车车身浸入固体份≤0.5％的纯水中，浸泡时间为160s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.08MPa；
(7)新鲜纯水洗：采用纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.09MPa，喷淋流量为85L/min；
三、闪干：在温度为110℃的条件下对汽车车身进行闪干9min，车身外表面的电泳涂层厚度为20μm，车身内腔的电泳涂层厚度为12μm；电泳涂层脱水率≥95％；
四、粉末涂料喷涂：
(1)清扫粉末喷房：对粉末喷房内的尘埃进行清理，保证每立方英尺的空气中：不含有粒径≥5μm的尘埃颗粒，粒径范围为0.5μm～5μm的尘埃颗粒数不超过30000个；
(2)设置粉末喷房的风向、风速和温湿度：将粉末喷房的风向设置为竖直向下，风速设置为0.4m/s，温度设置为25℃，湿度设置为65％；
(3)喷涂：将待处理的汽车车身输送至粉末喷房内，在静电电压为-62kV的条件下向汽车车身的表面喷涂粉末涂料；喷涂枪距为18cm，喷涂枪速为450mm/s；成膜方式为一站式喷涂成膜；成膜厚度为45μm；
五、涂料烘干：在温度为165℃的条件下对汽车车身进行烘烤25min；烘干后漆膜硬度≥HB，百格法测量漆膜附着力≤0级；
六、精修下线：检查粉末涂料烘干后的车身，标记出缺陷，采用打磨、抛光等方法对缺陷进行修饰，防止漆膜缺陷流出。
对实施例1的涂料烘干后的漆膜进行性能检测，结果见表1。
表1：实施例1的涂料烘干后的漆膜的性能检测结果
Figure BDA0003134396790000151
Figure BDA0003134396790000161
从表1可以看出，将粉末涂料喷涂在汽车车身后形成的漆膜的外观性能、机械性能、耐湿热、耐水、耐化学试剂、耐冷热循环、氙灯老化性能均符合乘用车技术要求。
实施例2：
本申请的实施例2提供了一种汽车车身粉末涂装方法，包括以下步骤：
一、薄膜前处理：
(1)预水洗：采用温度为45℃的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.12MPa；
(2)预脱脂：采用预脱脂槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为50s，喷淋压力为0.25MPa，预脱脂槽液温度为45℃,预脱脂槽液pH值为11.5；预脱脂槽液采用碱性表面活性剂；
(3)脱脂：将汽车车身浸入脱脂槽液中，浸泡时间为200s，脱脂槽液表面流循环压力为0.09MPa，脱脂槽液温度为45℃，脱脂槽液pH值为11；脱脂槽液采用碱性表面活性剂；
(4)第一次水洗：将汽车车身浸入pH值为10、电导率为2800μs/cm的工业水中，浸泡时间为140s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.12MPa；
(5)第二次水洗：采用pH值为9、电导率为800μs/cm的工业水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.16MPa；
(6)第三次水洗：将汽车车身浸入pH值为8、电导率为250μs/cm的纯水中，浸泡时间为130s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.15MPa，纯水补加流量为45L/min；
(7)硅烷处理：将汽车车身浸入pH值为5、电导率为3500μs/cm的硅烷槽液中，浸泡时间为150s，硅烷槽液温度为35℃，硅烷槽液内的搅拌压力为0.15MPa，硅烷槽液中Zr含量为150mg/L、Cu含量为1.5mg/L、Si含量为30mg/L、游离氟含量为45mg/L；硅烷处理后汽车车身需保证：镀锌钢板表面硅烷膜重为70～180mg/m2,冷轧钢板表面硅烷膜重为30～100mg/m2；
(8)第四次水洗：采用pH值为8、电导率为450μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.15MPa；
(9)循环纯水洗：将汽车车身浸入pH值为8、电导率为50μs/cm的纯水中，浸泡时间为130s，车身浸入时和浸出时的喷淋压力均为0.5MPa；
(10)新鲜纯水洗：采用电导率为3μs/cm的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.15MPa，喷淋流量为60L/min,车身滴水电导率≤50μs/cm；
二、电泳：
(1)电泳：将汽车车身浸入pH值为6、电导率为1600μs/cm、泳透力≥60％、溶剂含量≤2％的电泳槽液中，电泳槽液温度为29℃，电泳槽液的固体份为20％、灰份为17％，电泳过程采用二段式电压阶梯控制，一段电压为210V，二段电压为250V，电泳过程的通电时间为200s；
(2)第一次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.12MPa；
(3)第二次超滤水洗：将汽车车身浸入电泳超滤水洗槽液中，浸泡时间为160s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.12MPa，电泳超滤水洗槽液固体份≤2％；
(4)第三次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.08MPa；
(5)第一次循环纯水洗：采用固体份≤0.5％的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.08MPa；
(6)第二次循环纯水洗：将汽车车身浸入固体份≤0.5％的纯水中，浸泡时间为150s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.08MPa；
(7)新鲜纯水洗：采用纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为25s，喷淋压力为0.09MPa，喷淋流量为85L/min；
三、烘干：在温度165℃的条件下烘烤汽车车身25min，烘烤后，电泳涂层硬度≥H，百格法测量电泳涂层附着力≤0级；车身外表面的电泳涂层厚度为25μm，车身内腔的电泳涂层厚度为16μm；
四、电泳打磨：采用砂纸对电泳缺陷进行打磨；
五、粉末涂料喷涂：
(1)清扫粉末喷房：对粉末喷房内的尘埃进行清理，保证每立方英尺的空气中：不含有粒径≥5μm的尘埃颗粒，粒径范围为0.5μm～5μm的尘埃颗粒数不超过30000个；
(2)设置粉末喷房的风向、风速和温湿度：将粉末喷房的风向设置为竖直向下，风速设置为0.4m/s，温度设置为25℃，湿度设置为65％；
(3)喷涂：将待处理的汽车车身输送至粉末喷房内，在静电电压为-62kV的条件下向汽车车身的表面喷涂粉末涂料；喷涂枪距为20cm，喷涂枪速为550mm/s；成膜方式为一站式喷涂成膜；成膜厚度为50μm；
六、涂料烘干：在温度为175℃的条件下对汽车车身进行烘烤25min；烘干后漆膜硬度≥HB，百格法测量漆膜附着力≤0级；
七、精修下线：检查粉末涂料烘干后的车身，标记出缺陷，采用打磨、抛光等方法对缺陷进行修饰，防止漆膜缺陷流出。
实施例3：
本申请的实施例3提供了一种汽车车身粉末涂装方法，实施例3的涂装工艺过程与实施例1的区别在于：实施例3的涂装工艺的前处理方式为薄膜前处理；其余过程则与实施例1基本相同。
实施例4：
本申请的实施例4提供了一种汽车车身粉末涂装方法，实施例4的涂装工艺过程与实施例2的区别在于：实施例4的涂装工艺的前处理方式为磷化前处理；其余过程则与实施例2基本相同。
本申请实施例中对使用的粉末涂料不作具体限制，现有技术中适用于喷涂在汽车车身上的粉末涂料均为本申请粉末涂料的具体实施方式。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种汽车车身的粉末涂装方法，其特征在于，包括以下步骤：对汽车车身依次进行前处理、电泳、粉末涂料喷涂、涂料烘干和精修下线，形成由内至外依次为电泳涂层、粉末涂层的车身涂层结构；其中，粉末涂料喷涂包括以下过程：
清扫粉末喷房：对粉末喷房内的尘埃进行清理，保证每立方英尺的空气中：不含有粒径≥5μm的尘埃颗粒，粒径范围为0.5μm～5μm的尘埃颗粒数不超过30000个；
设置粉末喷房的风向、风速和温湿度：将粉末喷房的风向设置为竖直向下，风速设置为0.3～0.5m/s，温度设置为20～30℃，湿度设置为50～70％；
喷涂：将待处理的汽车车身输送至粉末喷房内，在静电电压为-70～-60kV的条件下向汽车车身的表面喷涂粉末涂料。
2.根据权利要求1所述的汽车车身的粉末涂装方法，其特征在于，粉末涂料的成膜厚度为40～60μm。
3.根据权利要求1所述的汽车车身的粉末涂装方法，其特征在于，涂料烘干的温度为160～180℃，时间为20～30min。
4.根据权利要求1所述的汽车车身的粉末涂装方法，其特征在于，前处理的方式为磷化前处理或薄膜前处理。
5.根据权利要求1所述的汽车车身的粉末涂装方法，其特征在于，电泳包括以下过程：
(1)电泳：将汽车车身浸入pH值为5.8～6.5、电导率为1300～2200μs/cm的电泳槽液中，电泳槽液温度为28～32℃，电泳过程采用二段式电压阶梯控制，一段电压为160～250V，二段电压为200～300V，电泳过程的通电时间≥180s；
(2)第一次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(3)第二次超滤水洗：将汽车车身浸入电泳超滤水洗槽液中，浸泡时间为120～180s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.05～0.15MPa，电泳超滤水洗槽液固体份≤2％；
(4)第三次超滤水洗：采用电泳超滤水洗槽液喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.15MPa；
(5)第一次循环纯水洗：采用固体份≤0.5％的纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.12MPa；
(6)第二次循环纯水洗：将汽车车身浸入固体份≤0.5％的纯水中，浸泡时间为120～180s，车身浸入时和车身浸出时的喷淋压力均为0.05～0.12MPa；
(7)新鲜纯水洗：采用纯水喷淋汽车车身，喷淋时间为20～30s，喷淋压力为0.05～0.12MPa，喷淋流量为70～130L/min。
6.根据权利要求5所述的汽车车身的粉末涂装方法，其特征在于，电泳槽液的泳透力≥60％，溶剂含量≤2％，固体份为19～22％，灰份为15～20％。
7.根据权利要求1所述的汽车车身的粉末涂装方法，其特征在于，电泳后进行闪干，闪干的温度为100～120℃，时间为8～12min。
8.根据权利要求1所述的汽车车身的粉末涂装方法，其特征在于，电泳后依次进行烘干和打磨，烘干的温度为160～180℃，时间为20～30min。
9.根据权利要求1所述的汽车车身的粉末涂装方法，其特征在于，涂料烘干后的漆膜硬度≥HB，漆膜附着力≤0级。
10.根据权利要求1所述的汽车车身的粉末涂装方法，其特征在于，电泳后的电泳涂层厚度满足：车身外表面的电泳涂层厚度≥15μm，车身内腔的电泳涂层厚度≥10μm。
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