1、汽車保險杠論文汽車保險杠的發展與噴涂工藝江蘇中大工業涂裝環保有限公司（224003）楊奎摘要：隨著汽車工業的發展，汽車保險杠作為一種重要的安全裝置走向了革新的道路，保險杠除了有保護功能外，還要追求與車體造型的和諧與統一，追求本身的輕量化和表亮化。為此，本文結合生產實踐和實際應用，對于保險杠的表面噴涂，從它的發展、應用領域、涂層性能要求、涂裝工藝等方面逐一進行闡述與探討。關鍵詞：汽車保險杠、塑料保險杠、安全裝置、噴涂工藝1前言汽車保險杠是吸收緩和外界沖擊力、防護車身前后部的安全裝置。20年前,轎車前后保險杠是以金屬材料為主，用厚度為3毫米以上的鋼板沖壓成U形梢鋼，表面處理鍍銘，與車架縱梁鐘接或焊

2、接在一起，并與車身有一段較大的間隙，好像是一件附加上去的部件。隨著汽車工業的發展，汽車保險杠作為一種重要的安全裝置也走向了革新的道路。今天的轎車前后保險杠除了保持原有的保護功能外，還要追求與車體造型的和諧與統一，追求本身的輕量化。為了達到這種目的，目前轎車的前后保險杠采用了塑料，人們稱為塑料保險杠。塑料保險杠是由外板、緩沖材料和橫梁三部分組成。其中外板和緩沖材料用塑料制成，橫梁用厚度為1.5毫米左右的冷軋薄板沖壓而成U形梢；外板和緩沖材料附著在橫梁上，橫梁與車架縱梁螺絲連接，可以隨時拆卸下來。這種塑料保險杠使用的塑料，大體上使用聚酯系和聚丙烯系兩種材料,采用注射成型法制成。國外還有一種稱為聚碳

3、酯系的塑料，滲進合金成分,采用合金注射成型的方法，加工出來的保險杠不但具有高強度的剛性，還具有可以焊接的優點，而且涂裝性能好，在轎車上的用量越來越多。塑料保險杠具有強度、剛性和裝飾性，從安全上看，汽車發生碰撞事故時能起到緩沖作用，保護前后車體；從外觀上看，高質量的噴涂技術可以很自然的與車體結合在一塊，渾然成一體，具有很好的裝飾性，成為裝飾轎車外型的重要部件。2保險杠噴涂工藝介紹2.1 工藝流程：工件上線一預脫脂-脫脂-水洗一水洗一純水洗一吹水-水份烘干一冷卻一轉掛一擦凈、打磨-火焰處理-靜電除塵一噴底漆一流平一噴面漆一流平-噴罩光漆一流平-固化烘干一檢查、拋光、檢驗一工件下線。2.2 保險杠噴

4、涂的工藝說明：塑料保險杠噴涂作為比較高檔的表面涂裝工藝手段，整個過程的質量要求極為嚴格，用涂料廠商的整個表面處理工藝過程，包括前處理過程，噴涂過程到固化過程都需有嚴格的質量控制，以保證保險杠涂裝的質量。保險杠噴涂工藝多采用多層噴涂，本文采用“三噴二烘”的工藝，以充分發揮油漆的耐久性、耐候性的優勢。噴涂設備必須保證有出色的霧化效果，保證噴涂層的均勻性，涂料中的金屬微粒的分布，直接影響涂層的外觀效果。涂層均勻，質量優秀的涂層具有金屬光澤，顏色鮮明、明顯的立體感。而使用不合適的噴涂設備的噴涂層，會產生顏色不均，表面有陰影或涂層不牢。大大影響了保險杠的裝飾效果。以下為塑料保險杠噴涂工藝的具體說明：2.

5、2.1 表面處理：前處理是涂裝作業的基礎，是不可缺少的重要工序，是提高保險杠涂膜附著力、耐蝕力的關鍵環節，因而前處理質量高低，直接關系到保險杠噴涂質量的優劣。表面處理一方面提高涂膜的防腐防銹性能，延長涂膜的使用壽命，另一方面提高涂膜對保險杠的附著力，另外能使保險杠得到均一的涂膜性能。表面處理主要包括三個方面：(1)、從保險杠表面去除各種污垢。如除油(也稱脫脂)，以保證涂膜的理化性能和產品的質量。常見的污垢有：灰塵、油污、舊涂膜等。(2)、對經過清洗的保險杠的表面進行各種化學處理，以提高涂膜的耐腐蝕性和涂膜與工件表面的附著力。(3)、采用機械的辦法消除保險杠的加工缺陷，調整基體表面的粗糙度，以提

6、高產品的外觀質量和附著力。2.2.2 水份烘干：烘干的目的是使保險杠表面生成的化學轉化膜充分脫水，獲得最佳的附著力和耐蝕力。但烘干溫度不應過高，否則過度脫水會引起涂層性能大幅下降。2.2.3 表面噴涂：通常保險杠表面層由多道作用不同的涂膜組成。現噴涂工藝多采用濕噴濕的噴涂方式，這樣既可節省能源、簡化工藝，又能適應大批量流水線生產的需要。目前比較先進的涂裝線由噴漆機器人、雙組份供漆、自動換色、工件識別、同步、總控等子系統組成，具有自動換色、自動識別、同步運動、離線仿真等功能。多臺機器人依次運動，一次完成打磨擦凈、火焰處理、靜電除塵、底漆、面漆和罩光漆噴涂等工序。當然，完全用機器人這種全自動作業方

7、式進行各工序作業，投資和運行成本相對較大，當前在國內大多數生產企業中還沒有應用到這個領域。(1)、打磨擦凈：保險杠經過表面處理后，第一道工序是打磨擦凈，這道工序可根據工件的表面實際情況可以省用，但對工件表面有凹凸不平或其它損壞現象，必須進行這道工序的作業，然后進行表面擦凈清理工作。(2)、火焰處理：火焰處理這種方法是利用高溫(3000F以上)氣體火焰使塑料的表面氧化。火焰激活空氣中的氧分子，使它們在材料的表面形成帶有碳分子的極性分組。表面分組極性的增加和氧化減少了塑料的表面張力，增加材料基體對油漆的吸附力。保持一定的火焰溫度和距離，是在適當的移動速度下對工件表面進行的一種噴涂前的處理，以達到降

8、低工件表面應力，提高工件表面的附著力，提高噴涂的質量。(3)、靜電除塵：可以去除工件表面由于靜電吸附的毛刺，保證工件在噴涂前的潔凈度，有利于提高噴涂過程的良品率。主要設備可以用靜電除塵槍、靜電除塵離子風機、靜電除塵離子除塵風棒等。(4)、涂底漆：涂底漆的目的在于提高涂層抗滲透能力，增強對基材的保護，掩飾金屬表面細微缺陷，加強面漆與金屬表面的附著力，保證面漆涂層的顏色均勻性。漆層厚度通常為58µm。(5)、涂面漆：保險杠經涂底漆、底漆流平后涂裝面漆，這是完成涂裝工藝過程中的關鍵階段。涂面漆的作用是在于提供所需的裝飾顏色，使外觀達到設計的要求,并且保護金屬表面不受外界環境大氣、

9、酸雨污染的侵蝕，防止紫外光穿透,大大增加抗老化能力。在多層噴涂中面漆涂層最厚，通常為3035µm。(6)、涂罩光漆：涂罩光漆的作用是在于增強面漆涂層抗外界侵蝕能力，保護面漆涂層不被氧化，增加面漆色彩的金屬光澤，使產品外觀更加鮮艷。漆層厚度通常為1015µm。(7)、流平晾干：流平晾干是一個涂層中溶劑或水份蒸發的過程，從而允許涂膜達到晾干可觸摸或晾干到可再噴涂的狀態。流平效果如何取決于稀釋劑的揮發速度?？旄上♂寗┛蓽p慢漆膜的運動和流動，導致涂膜產生桔皮、干噴、濕化不好等缺陷。慢干稀釋劑留在濕膜內的時間較長，可使漆膜光滑，但會產生流掛、花斑和顏色不一致。所以

10、應隨時觀察流平效果，控制好溶劑揮發速度，確保漆膜流平最佳。同時流平區必須保持干凈、無塵。(8)、烘烤固化：噴涂好的保險杠經流平后，需進入固化爐進行固化處理。涂料的烘烤固化是油漆的一個熔融、化學反應過程，它使涂膜變硬、耐摩擦，是涂裝工藝中重要的一個環節。完全的烘烤包括烘烤時間和溫度，它將決定涂膜的性能和特性。烘烤不足可導致涂膜厚度不均勻、附著力差、耐候性差、強度和硬度下降；烘烤過度輕則涂膜失色，重則涂膜焦化，機械強度嚴重下降。2.2.4 工件運輸：根據我們現有工程實例和大多數用戶的要求，一般前處理、后處理都采用滑撬地面鏈輸送，滑撬上擺設雙工位，連續運行。也有前處理采用吊掛形式，后處理采用地面鏈的

11、運輸方式。2.2.5 質量檢驗：目前主要以美國汽車安全技術法規第15篇第38章國家交通及機動車安全法為準則，嚴格的質量檢查才能保證高質量噴涂產品。3結束語：我國保險杠產業發展前景廣闊，隨著汽車車型的增加、產銷量的擴大，保險杠的需求也將隨之增長。汽車保險杠配件、備件市場需求量的同時增加，將給汽車保險杠生產企業帶來巨大發展機遇。在保險杠需求數量增長的同時，經濟附加值高、技術含量高的轎車彩色保險杠正呈現全面替代本色保險杠的趨勢。目前國內轎車使用彩色保險杠的比例為60%70%,估計到2006年，轎車將基本全部使用彩色保險杠，輕微型客車中也將有30%左右采用彩色保險杠。參考文獻:1、中國涂裝網，成都2、粉末涂料涂裝工藝學，上海，上海科學技術文獻出版社，1997,93、最新汽車涂裝技術，北京，機械工業出版社，1998,34、中外涂裝，南京，全國涂裝標準化分技術委