涂装车身喷蜡防腐分析探讨

第５１卷第１期　上海涂料　Ｖ０１．５１　Ｎｏ．１　２０１３年１月　ＳＨＡＮＧＨＡＩ　Ｃ０ＡＴＩＮＧＳ　Ｊａｎ．２０１３　涂装车身喷蜡防腐分析探讨　赵安伟　（长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车安全一体化与智能控制重点实验室，河北保定０７１０００）　摘要：分析探讨了车身腐蚀特点、喷蜡部位选定、喷蜡操作要求、喷蜡效果检测、喷蜡线体设　计等。　关键词：车身防腐；喷蜡；探讨　中图分类号：ＴＱ　６３９　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—１６９６（２０１３）０１—００３５—０３　０引言　和吸氧均消耗大量电子使铁溶解加速，也均使金属　表面氢氧根离子富集而促使反应４—５加速进行。　汽车车身整车的防腐性能要求随着市场要求的　根据腐蚀的机理、部位、原因及环境条件等，可　提高而越来越严格，如５年不出现表面锈蚀，ｌ０年不　将其分为很多类型。欧美大汽车企业对汽车腐蚀类型　出现穿孔锈蚀等，因此，为提高车身的防腐性能，除　主要分为电腐蚀、化学腐蚀和缝隙腐蚀／穿孑Ｌ腐蚀等，　常规涂装流程外，汽车防腐蜡的使用更加广泛。汽车　其中缝隙腐蚀是指车身各种钣金搭接缝隙部位的生　用防腐蜡主要分为内腔防腐蜡、发动机防腐蜡、底盘　锈现象，这种腐蚀危害严重且比较普遍。　防腐蜡和面漆保护蜡４种。涂蜡防护的涂覆方式主要　产生缝隙腐蚀的原因是由于缝隙部位，尤其是　包括喷蜡和注蜡，其中喷蜡方式以其操作简便、所需　内腔的缝隙部位一旦有水分进入，或空气中水汽冷　设备简单等优点应用更为广泛。　凝就难以排出，加上缝隙的毛细作用和空气中各种　腐蚀介质的作用，使缝隙部位长期处于恶劣的腐蚀　１腐蚀机理　环境中。缝隙内溶解的氧与金属接触面积大，使腐蚀　反应极易发生，最终在缝隙内外形成氧浓度差和铁　钢铁最基本的两个腐蚀机理为吸氧腐蚀和析氢　离子浓度差，此时缝隙内成为阳极，缝隙外成为阴　腐蚀，即在水溶液的存在下（不讨论无水溶液时的干　极，阴阳极面积比越大，则阳极腐蚀速度越快，形成　腐蚀），铁原子发生可逆的溶解反应，然后继续与水　腐蚀特点明显的缝隙腐蚀现象。因此，在对防腐蚀薄　中的氢离子和氧气反应就产生了金属腐蚀：　弱的内腔进行喷蜡防护的同时，更要注意内腔中不　反应１：铁溶解Ｆｅ±；Ｆｅ　＋２ｅ和Ｆｅ　±；Ｆｅ　＋ｅ　仅防腐薄弱且所处环境恶劣的缝隙部位的喷蜡防护。　反应２：析氢　２Ｈ　＋２ｅ　Ｈ２　Ｔ　反应３：吸氧　２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ与４ＯＨ一　２喷蜡部位的选定原则　反应４：沉淀　Ｆｅ　＋３ＯＨ一与Ｆｅ（ＯＨ）３　反应５：铁锈　２Ｆｅ（ＯＨ）３ｓＦｅ２Ｏ３＋３Ｈ　２Ｏ　车身喷蜡以提高车身防腐性能为基本原则，因　在酸性或中性条件下，金属腐蚀以反应１和反　此喷蜡部位应选择常规涂装方式不能满足防腐要求　应２为主；在碱性（ｐＨ＞１２）条件下，以反应ｌ和反应　的部位。　３　５为主，实际上则是两种腐蚀反应同时存在：析氢　车身防腐薄弱部位：通过车身拆解、整车盐雾　［收稿日期］２０１２—０８—２０　３６　海涂料　第５１卷　试验与老化试验及市场汽车生锈反馈情况可知，车　身防腐性薄弱部位包括车身板材边缘、板材搭接缝　隙、车身各种内腔、底盘等易受石击、以及长期处于　恶劣腐蚀环境的流水槽、排水孑Ｌ等部位。　防腐蚀措施：　（１）边缘部位需通过改变车身设计、采用边缘　防腐性好的电泳涂料等提高防腐效果，个别部位可　涂覆防腐蜡进行防护。　（２）板材搭接缝隙的防护分为车身内部缝隙和　外部缝隙的防护。外部缝隙通过涂覆焊缝密封胶防　护；内部缝隙则需在焊接前在板材搭接处涂覆点焊　密封胶，点焊后即可填满焊点间缝隙。外部被遮蔽或　无法涂覆焊缝密封胶的部位也应涂覆点焊密封胶，　以保证缝隙密封，防止锈蚀。　（３）内腔部位则主要进行喷蜡防护，内腔蜡性　能稳定，可起隔离、防护作用，配合原材料成分中缓　蚀剂的作用，完全可以避免因内腔部位漆膜薄而造　成的早期锈蚀现象。采用高泳透力电泳漆，也可在一　定程度上提高内腔部位的防腐性能。　（４）底盘等易受石击部位则通过喷涂ＰＶＣ（聚　氯乙烯）防石击中涂漆及“底盘装甲”等进行防护。　（５）流水槽、排水孔等部位需要通过结构设计　保持排水畅通，减少处于恶劣环境中的时间，也可通　过改变板材材质、喷蜡等进行防护。　改用镀锌板等本身具有较高防腐性能的板材对　以上各部位防腐性的提高均有明显效果。　３涂装喷蜡设计　涂装喷蜡应首先确定喷蜡部位，再确定喷蜡线　体设计、喷蜡工艺及喷蜡效果的检测方法等影响车　身喷蜡防腐效果的各项因素。　３．１内腔喷蜡部位　整车的内腔部位多达几十个，这些空腔的存在　对于增强车身强度和减轻车身重量有非常重要的作　用，但内腔也同样是防腐蚀薄弱的部位，需涂覆蜡层　进行防腐的部位主要包括前纵梁、前横梁、Ａ柱、Ｂ　柱、ｃ柱、上下边梁、后纵梁、后横梁、发动机盖、所　有的车门内腔、所有车轮罩、行李箱盖及其它所有　现空腔的部位等。　针对具体车型应根据该车型的生产工艺、车身　结构、防腐试验结果等确定具体的喷蜡部位，四门两　盖及车底纵梁等属于各车型较通用的喷蜡部位。内　腔部位不仅需设计成有利于空气流通和排水的结构，　以改善车身内腔所处环境，还应注意喷蜡Ｔ艺孑Ｌ的　预留，确保喷蜡＿丁艺的可实施性。　３．２内腔喷蜡操作要点　（１）内腔蜡投罐前，应首先用清洗油将喷蜡设　备系统清洗干净，再使用隔膜泵把蜡桶中的防腐蜡　打到喷蜡系统的罐体内。喷蜡罐体应具备搅拌和加　热功能，并确保喷蜡管路畅通、喷嘴无堵塞。蜡液应　存放于室内，严禁烟火；使用场所应保持良好通风，　贮蜡容器密闭，以防止杂质、水分或其他油品混入。　蜡液的使用温度、压力及喷涂厚度需根据材料　要求和实际使用效果最终确定。　（２）喷蜡时，首先开启喷蜡罐的搅拌循环系统，　冬季温度低时，还要进行加热，使整个喷蜡系统内的　蜡液黏度达到喷涂要求。温度升高和搅拌速度加快　都会使蜡液黏度降低，因此温度高、蜡液黏度低时，　应停止搅拌，以防喷涂后蜡液的流挂现象加重；温　度低、蜡液黏度较高时，则应适当提高搅拌速度，以　保障蜡液的施工性能。喷涂时蜡液必须进行过滤，喷　蜡管道和过滤装置需定期清洗，以保持清洁。　（３）短期内不喷蜡时，无需进行搅拌循环，但　停产时间过长时，应根据内腔蜡的原材料性能要求，　定期对管道中的蜡连续循环一定时间，保证蜡液在　长时间停线后短暂搅拌和升温即可进行施工，不能　参与循环的喷枪处的蜡液需从喷枪中打到处理洁净　的桶中，再回收到喷蜡罐，以保持蜡液良好的流动状　态。无喷蜡操作时，应将枪嘴浸泡在清洗溶剂中，保　证管路及枪嘴不堵塞。如需去除蜡膜，可使用匹配的　专用清洗剂。　（４）根据车身喷蜡部位及施工工艺特点，为达　到最好的喷涂效果，枪嘴处管路可选用软管或硬管，　枪嘴可选用旋转形、伞形或扇形等。当多车型喷蜡部　位有区别时，应设置车型识别或通过设置作业顺序　并进行员Ｔ培训，以防漏喷涂现象发生。喷蜡时，应　防止车身及门、盖等需喷蜡部位晃动，避免喷蜡不　第１期　赵安伟：涂装车身喷蜡防腐分析探讨　３７　良。喷涂部位需保持干燥，不能有水分、油污等残留　物，否则将影响蜡膜附着效果。需喷蜡的内腔内全部　分布可以借用车身拆解进行观察和测量，仅为观测　喷蜡状况而进行车身拆解，则因成本过高一般不建　议进行。　角落均应喷到，尤其是内腔内最容易发生腐蚀的板　材缝隙部位必须有蜡膜覆盖。　（５）内腔喷蜡工位一般位于涂装线的最后，甚　（２）内窥镜检测：使用可以观察内腔喷涂效果　的内窥镜，能够直观地观察到内腔不可见部位的蜡　层涂覆完整性，但此种方法并不能检测到实际的蜡　至是在转总装的通廊中，蜡液不会经过喷漆：［序，但　如果喷蜡后的车身出现漆膜弊病需返修时，应根据　蜡液烘烤是否会对该漆膜产生不良影响的试验结果，　判断是否允许该车身在涂装车间随线返Ｔ。若蜡质　会对漆膜产生不良影响，应严禁喷蜡后的车身返回　涂装车间烘烤返工，以防蜡质挥发污染涂装线造成　批量质量事故。　（６）喷蜡操作的应急措施：喷蜡操作时应佩戴　防护性劳保装备，如防护眼镜、耐油性好的手套和　长袖工作服等，但由于操作不当或其他意夕｝．事故导　致蜡液对人体造成伤害时，应立即按以下措施进行　处理：　ａ．蜡雾溅入眼中时，立即用流动清水或生理盐水　冲洗，严重时送医治疗。　ｂ．蜡液长时间与皮肤接触时，应用水和香皂充分　清洗，脏衣物须清洗后使用。　ｃ．过度吸入高浓度蜡雾会产生头痛、头晕症状，　应立即转移到空气新鲜的地方，确保呼吸畅通的同　时对身体保温并保持安静，必要时找医生治疗。　（７）发生蜡液泄漏事故时，应迅速挪开所有易　燃物，堵住泄漏的地方，禁止人员入内并做好灭火　准备。泄漏量少时，可用土、沙、棉纱等吸干；泄漏　量大时用沙土围住，阻止流散，然后用泡沫灭火剂覆　盖，回收到容器里。同时注意不要让蜡液流入下水道　或随意抛弃蜡液，以免发生二次污染。　３．３内腔喷蜡效果检测　内腔喷蜡效果主要靠控制喷涂参数，如喷涂压　力、温度及喷涂时间等加以保证，对实际效果的检测　可定期或不定期地采取以下措施进行确认。　（１）车身解剖：多数整车厂都通过定期或不定　期的车辆解剖，以了解车身内部涂层状况及防腐蚀　性能，在新车型调试和车辆防腐试验时，车身拆解　频次更高。因此，内腔蜡的涂覆完整性及蜡层厚度　层厚度分布情况，可作为没有车身拆解或两次车身　拆解间隔期问的蜡层检测手段。　３．４喷蜡线体设计要求　（１）从操作人员长期工作强度考虑，并结合车　身喷蜡部位要求，设计符合人机操作时的高低工位。　（２）由于施工时蜡液中的溶剂油会挥发，为保　证施工安全和操作人员健康，喷蜡室体应有良好的　防火设施和通风装置，通风量应≥８００　ｍ。／（ｍ・ｈ）。　（３）喷蜡室体内光照应分布均匀，以利于操作　人员施工和观察效果，光照度≥５００　Ｌｘ，室体内灯　管、玻璃等应考虑防爆要求。　（４）每个工位配置用于蜡液回收的罐或桶，便　于随时根据需要将喷嘴及部分管路中的蜡液排放回　收，防止随意处理而污染喷蜡室工作环境。室体地面　的格栅应在易滴蜡的部位铺接蜡盘并定期清理，格　栅上有蜡液污染时可使用专用清洗剂定期去除。　（５）设置喷蜡枪的悬挂装置，装置设置应便于　操作人员在正常站立情况下对喷枪的取用。　（６）地面格栅应带有防滑功能，如设计防滑锯　齿，防止由于蜡液污染格栅或操作人员鞋底打滑造　成摔伤。　４结语　防腐性为车身涂装的基本功能之一，但常规的　喷漆和涂胶已不能满足车身防腐性要求，汽车车身　各种防腐蜡的使用为全面提高其防腐性提供了有力　的保障，其中内腔喷蜡是在涂装线完成的一种防腐　措施。喷蜡部位的选择应符合车身腐蚀状况，根据车　型实际性能要求和防腐试验的验证结果进行最终确　定，做到有的放矢，以最合理的工艺实现防腐性最大　的提升。