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轻量化轿车促进了轿车制造技术 涂装 工艺的改进与发展。轻量化轿车比较典型的轿车总成和零部件是高强度钢板和铝合金板制件车身、铝合金轮毂等，在选用涂装工艺过程中，不仅要考虑喷涂质量和效果，还要考虑节能、环保等问题。

轿车轻量化是提高轿车节能减排的一种发展趋势，如何通过轻量化轿车实现轿车节能减排，是国内外轿车产品开发研究的重点课题之一。目前，轻量化轿车的研究已有显著进步，主要归功于新材料、新工艺及新结构的不断发展。轻量化轿车采用轻质材料铝合金和塑料及复合材料，促进了轿车涂装工艺的发展。比较典型的轿车总成和零部件是高强度钢板和铝合金板制件车身、铝合金轮毂、塑料及复合材料车门盖及覆盖件和塑料保险杠等。在此，对高强度钢板和铝合金材料制件、塑料及复合材料制件等的涂装工艺设计进行探讨。

高强度钢板和铝合金材料制件的涂装工艺

1.高强度钢板和铝合金板制件车身

使用铝合金作为车身材料的好处是显著降低了车身质量，该材料是实现轻量化轿车，并起到节能减排作用的最重要车用材料。奥迪A8和新一代捷豹XJ8豪华轿车使用了全铝合金材料车身，其车身刚度比旧款传统钢制车身的刚度提高60%，但重量却减少40%。
高强度钢板和铝合金板制件的车身涂装工艺为：来自焊装车间→预处理→涂电泳漆→电泳漆烘干→强冷→底漆检查修整→车底防护和密封→胶烘干→强冷→喷中涂漆→晾干→中涂漆烘干→强冷→中涂检查修整→喷面漆底色漆→晾干→喷罩光漆→晾干→面漆烘干→强冷→面漆检查修整→去总装车间。
由于车身采用了高强度钢板和铝合金板制件，其预处理工艺和电泳涂装应同时满足两种金属材料的处理要求，某些处理工序的安排和工艺时间均有所不同。

2. 铝合金轮毂
轿车制造业大量使用铝合金轮毂，根据产品的档次要求不同，采用的工艺方法也不同。铝合金轮毂主要涂装模式包括：低端产品为前处理→喷金属漆→喷罩光漆；中档产品为前处理→涂底粉→喷金属漆→喷罩光漆；高端产品为前处理→涂底粉→喷金属漆→喷罩光漆→涂亮粉。
其主要涂装工艺流程包括：中档产品涂装为前处理→烘干→强冷→涂底粉→烘干→强冷→着色漆（喷银色或白色）→烘干→强冷→喷面漆罩光漆→烘干→强冷→检查修整；高端产品涂装为前处理→烘干→强冷→涂底粉→烘干→强冷→着色漆（喷银色或白色）→烘干→强冷→喷面漆罩光漆→烘干→强冷→涂亮粉（涂罩光粉末涂料）→烘干→强冷→检查修整。
前处理工艺根据产品的不同可采用9序或13序的处理工序，全部采用喷淋的处理方法。具体工艺流程为：预脱脂→脱脂→水洗→水洗→除氧化膜处理→除氧化膜处理→DI水洗→DI水洗→DI水洗→钛/锆处理→DI水洗→无铬钝化→DI水洗→水分烘干→冷却。
另外，根据产品的不同要求，可采用喷涂底粉和喷涂亮粉。喷漆或喷粉均采用自动喷涂方式，且工件在喷漆室或喷粉室内可升降、旋转等。

塑料及复合材料制件的涂装工艺

1.塑料复合材料车门盖及车身覆盖件
塑料复合材料车门盖及车身覆盖件结合敷膜技术替代涂装已经在国外得到应用。敷膜技术是预制一种适应于热成型的复合面漆涂膜，主要应用于塑料复合材料车门盖及车身覆盖件的生产。该技术将复合面漆涂膜在塑料复合材料车门盖及车身覆盖件浇注成型时，敷设在塑料成型件外表面并与其熔为一体，得到无缺陷类似涂装后涂膜的彩色制件。其产品涂膜性能和外观与传统的烘烤喷涂漆膜非常相近。
戴姆勒-奔驰公司在法国的SMART轿车厂生产的Smart微型轿车应用了这种制造技术，其制造工艺如下：
车身总成的车门盖及车身覆盖件全部采用敷膜技术制造，车身骨架采用钢板结构。涂装车间只对车身骨架进行涂装，中涂和面漆采用粉末喷涂技术，应用两种颜色（银灰色和黑色）。

（1）Smart微型轿车钢板结构车身骨架涂装工艺。该工厂车身骨架涂装阴极电泳底漆采用一条涂装线，喷粉工艺使用黑色涂料和银灰色涂料采用两条粉末涂装线。
阴极电泳涂装线：前处理→阴极电泳底漆→烘干→强冷→电泳检查修整→车底防护和密封→烘干→强冷→去喷粉线。
黑色粉末涂装线：粉末中涂→烘干→强冷→黑色粉末→烘干→强冷→检查修整。
银灰色粉末涂装线：银灰色粉末→烘干→强冷→罩光粉末→烘干→强冷→检查修整。
涂装金属底色和罩光色粉末涂料不能一次同时施工，需要先喷涂金属底色粉末涂料然后烘干，再喷涂罩光色粉末涂料然后再烘干，经过两次烘干才能完成粉末涂装工艺。

（2）敷膜技术替代涂装喷漆工艺。车身除钢板骨架外，车门盖及车身覆盖件均采用塑料复合材料结合敷膜技术制造。钢板结构外露面积较少，主要外露面积都是采用敷膜技术制造的塑料复合材料车门盖及车身覆盖件，有多种颜色，装饰美观，色泽鲜艳。图1是Smart微型轿车中的一种颜色。

2. 塑料保险杠
轿车用塑料保险杠通常采用两种：一种为热塑性树脂是改性聚丙烯（PP）；另一种为热固性树脂是增强聚氨酯（RIMPU），耐热温度可达120℃以上。通常采用的涂装工艺包括：

（1）3C2B传统涂装工艺，主要工艺流程：上件→预脱脂→脱脂→水洗→水洗→去离子水洗→吹水→水份烘干→冷却→自然冷却→（转挂→）火焰处理→上遮蔽→静电除尘→喷底漆→晾干→底漆烘干→强冷→自然冷却→底漆检查打磨→静电除尘→喷面漆底色漆→晾干→喷罩光漆→晾干→面漆烘干→强冷→自然冷却→检查修整→下件。

（2）3C1B涂装工艺，主要工艺流程：上件→手工擦拭和静电除尘→吹离子化空气→喷底漆→晾干→喷面漆底色漆→晾干→喷罩光漆→晾干→面漆烘干→强冷→自然冷却→检查修整→下件。

前处理工艺全部采用喷淋的处理方法。喷漆室采用文式或水旋式喷漆室，采用机器人自动喷涂的方式。烘干过程中产生的废气直接燃烧处理，余热回收利用。保险杠通常采用悬挂吊具或地面支架组件。

镁合金材料制件的涂装工艺

镁的密度约为铝的2/3，在实际应用的金属中是最轻的。镁合金具有吸振能力强、切削性能好及铸造性能好的优点，其制件具有良好的减重、减振和降噪效果，很适合制造汽车零件。在汽车上应用镁合金的实例有汽车仪表板骨架、座椅骨架、变速器壳体、方向盘操纵系统部件、发动机零部件、车门框架、轮毂、支架、离合器壳体及车身支架等。   
镁合金常用的漆前处理方法有化学转化处理、电化学氧化处理等。镁合金制件涂装工艺流程：机械预处理→化学预处理→化学转化处理→涂装→成品。

轻量化轿车应用涂装工艺的启示

1.轿车车身由于采用了高强度钢板和铝合金板制件，前处理磷化过程会产生大量沉渣，磷化处理槽液的循环过滤次数需要增加，保证去除沉渣。阴极电泳漆液的循环过滤次数也需要增加。新型的适应钢板和铝合金板制件车身的磷化材料有关企业和研究单位应该尽快研发，以适应国家节能减排的要求。

2. 轿车车身采用高强度钢板和铝合金板制件，为使铝合金板制件表面硬化，消除因变形而产生的内应力，尤其是保障A柱、B柱和门槛强度，需要对铝合金板制件热处理，保证车身金属烘干温度185℃ 和保温时间20min。在与阴极电泳涂膜一起烘干的场合，不能采用低温烘干的阴极电泳涂料。

3. 铝轮毂涂装线建设应能适合柔性化大批量生产需要。同时，铝轮毂涂装线前处理中的酸洗除氧化膜处理、钛/锆化学处理和钝化处理工序，应该选择环保型化学材料。此外，铝轮毂和塑料保险杠涂装线应采用机器人喷涂和节能型喷漆室，应用循环供风减少进排风量。目的是使涂装生产节省能源和涂料，提高喷涂质量及产品一次合格率。

4. 塑料保险杠推广应用3C1B涂装工艺，减少底漆烘干设备；或应用双底色涂装工艺，减少底漆和中涂工序。在解决塑料脱模剂等化学药剂对涂装质量的影响后，取消前处理设备，实现涂装线的节能减排，节省热能消耗量，减少涂装线CO2排放量。

5. 有些车型塑料保险杠喷涂时需上遮蔽，工艺布置该工序应在火焰处理工序后，为保证产品质量，手工遮蔽要留有10min操作时间。否则必须采用耐高温的遮蔽材料，以免影响喷漆质量，同时也增加了遮蔽材料使用成本。

6. 塑料保险杠涂装烘干时，要注意保险杠材料热传导系数低的属性。因此，底漆、面漆烘干室保温段工艺时间要大于30min，一般35～40min较合适；水份烘干采用热风循环方式，工艺时间应大于20min才能满足工艺要求。烘干后保险杠温度降至40℃以下，才能对塑料表面进行操作，宜采用强冷加自然冷却实现，并且成品件最好放置4h至室温后，再进行抛光修饰。

7. 应用敷膜技术使涂装工艺简单化，在降低涂装成本的同时，使车身涂装的VOC排放低于10g/m2。同时，应注意采用钢板结构的车身骨架选择粉末涂装工艺时，采用薄膜化和低温化粉末涂料。这种制造工艺目前国内还没有应用，应尽快研发、推广。

8. 镁合金汽车制件涂装前处理由于现有无铬转化处理耐腐蚀性仍有差距，开发更耐腐蚀的化学转化处理剂非常必要。电化学氧化采用微弧氧化具有耐腐蚀性、耐磨性及环保等优点，对汽车制件应用前景看好。

总之，轻量化轿车促进了 轿车制造技术涂装工艺 的改进与发展。值得我国汽车生产厂家思考的是，在研发自主产品的过程中，应该结合汽车制造工艺技术进步研究优化，在保障产品设计和制造质量的同时，合理应用节能减排技术和措施，降低产品的成本，实现产品自身的节能减排与制造工艺技术的节能减排。