本發(fā)明涉及汽車(chē)領(lǐng)域，特別涉及一種輕量化車(chē)身的涂裝方法及輕量化車(chē)身。
背景技術(shù)：
汽車(chē)涂裝是指將涂料涂布到清潔的汽車(chē)車(chē)身表面，經(jīng)干燥成膜的工藝。其主要作用是保護(hù)和裝飾，使車(chē)身耐紫外線(xiàn)、耐腐蝕、耐擦傷、抗石擊能力增強(qiáng)，延長(zhǎng)車(chē)身的使用壽命。
隨著汽車(chē)輕量化技術(shù)的發(fā)展，鋁合金白車(chē)身配合非金屬覆蓋件的車(chē)身越來(lái)越受到青睞。對(duì)于此類(lèi)車(chē)身，多數(shù)汽車(chē)廠家采用的傳統(tǒng)的涂裝工藝：
(1)漆前處理：將鋁合金包車(chē)身依次進(jìn)行預(yù)清洗、預(yù)脫脂、脫脂、一次噴淋、一次浸漬水洗、表調(diào)、磷化、二次噴淋水洗、二次浸漬水洗、鈍化、三次純水洗、翻轉(zhuǎn)瀝水。
(2)電泳，形成電泳底漆層，使汽車(chē)涂層獲得耐久性和耐腐蝕性。
(3)中涂，形成中涂層，中涂層具有與電泳底漆和面漆涂膜的良好附著結(jié)合力，耐崩裂性、耐氣候性，提高面漆遮蓋性和高級(jí)外觀功能性。
(4)涂覆色漆，即帶有顏色的面漆，可以為車(chē)身賦予顏色，具有裝飾作用。
(5)涂覆清漆，為車(chē)身提供光澤和保護(hù)。
(6)對(duì)非金屬覆蓋件，如引擎改版、車(chē)門(mén)等進(jìn)行底漆及面漆的處理。
上述涂裝工藝，方法復(fù)雜，需要多次使用漆料，涂覆漆料后還需要在140～180℃下進(jìn)行烘烤，不但耗能高而且產(chǎn)生大量苯類(lèi)揮發(fā)物。
如何減少涂裝耗能，降低涂裝污染成為涂裝方法發(fā)展的主題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種輕量化汽車(chē)車(chē)身的涂裝方法，方法簡(jiǎn)單，降低VOC及二氧化碳排放，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明公開(kāi)了一種輕量化車(chē)身的涂裝方法，其特征在于，包括以下步驟：
(A)將鋁合金白車(chē)身在硫酸體系的電解液中，形成氧化物膜；
(B)將形成氧化物膜后的鋁合金白車(chē)身置于鈍化液中，形成鈍化層；
或者將形成氧化膜后的鋁合金白車(chē)身置于95～98℃的水中進(jìn)行封閉；
(C)對(duì)形成鈍化層或者封閉后的鋁合金白車(chē)身涂覆密封膠、抗石擊涂料及阻尼材料。
優(yōu)選的，所述步驟(A)具體為：
以鋁合金白車(chē)身為陽(yáng)極，鋁板或者鉛板作為陰極，在硫酸體系電解液中，進(jìn)行電解，形成氧化物膜；
所述電解液中的硫酸濃度為130～220g/L，鋁離子含量小于20g/L。
優(yōu)選的，所述氧化物膜的厚度為15～25μm。
優(yōu)選的，所述鈍化液不含有鉻離子。
優(yōu)選的，所述置于鈍化液中的時(shí)間為1～2分鐘，所述鈍化液的溫度為35～45℃。
優(yōu)選的，所述步驟(C)中，所述封閉時(shí)的pH值為5.5～6.5，所述封閉的時(shí)間為20～30分鐘。
優(yōu)選的，所述阻尼材料為低溫固化阻尼膠，所述低溫固化阻尼膠的固化溫度低于65℃。
優(yōu)選的，所述密封膠以及抗石擊涂料的固化溫度為10～40℃。
優(yōu)選的，還包括對(duì)汽車(chē)車(chē)身中的非金屬覆蓋件進(jìn)行處理，所述處理的方法為：
對(duì)非金屬覆蓋件依次涂覆底漆、色漆以及罩光漆。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種輕量化汽車(chē)車(chē)身，由上述技術(shù)方案所述方法處理得到。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的涂裝方法包括以下步驟：
(A)將鋁合金白車(chē)身在硫酸體系的電解液中，形成氧化物膜；
(B)將形成氧化物膜后的鋁合金白車(chē)身置于鈍化液中，形成鈍化層；
或者將形成氧化膜后的鋁合金白車(chē)身置于95～98℃的水中進(jìn)行封閉；
(C)對(duì)形成鈍化層或者封閉后的鋁合金白車(chē)身依次涂覆密封膠、抗石擊涂料及阻尼材料。
本發(fā)明的涂裝方法中無(wú)須對(duì)鋁合金白車(chē)身進(jìn)行復(fù)雜的前期處理及漆面的涂覆過(guò)程，僅僅經(jīng)過(guò)氧化、鈍化或者封閉及對(duì)密封膠、抗石擊涂料、阻尼材料的涂覆即可完成對(duì)于鋁合金白車(chē)身的處理，方法簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了涂裝的工藝流程，降低了生成成本。本發(fā)明對(duì)鋁合金白車(chē)身首先進(jìn)行氧化處理，形成硬度高、耐蝕性和絕緣性好、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的氧化物膜，然后經(jīng)過(guò)鈍化，減小了氧化物膜的孔隙率；或者經(jīng)熱水封閉，形成水合氧化鋁膜，使氧化膜體積膨脹，表面孔徑變小，封閉膜孔，從而使金屬車(chē)身部分具有較好的防腐蝕性及耐候性。整個(gè)過(guò)程盡量避免涂覆漆料及高溫烘烤，大大降低了VOC以及二氧化碳的排放量。
附圖說(shuō)明
圖1表示本發(fā)明輕量化車(chē)身涂裝方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)了一種輕量化車(chē)身的涂裝方法，包括以下步驟：
(A)將鋁合金白車(chē)身在硫酸體系的電解液中，形成氧化物膜；
(B)將形成氧化物膜后的鋁合金白車(chē)身置于鈍化液中，形成鈍化層；
或者將形成氧化膜后的鋁合金白車(chē)身置于95～98℃的水中進(jìn)行封閉；
(C)對(duì)形成鈍化層或者封閉后的鋁合金白車(chē)身依次涂覆密封膠、抗石擊涂料及阻尼材料。
本發(fā)明針對(duì)的輕量化車(chē)身包括鋁合金白車(chē)身和非金屬覆蓋件。鋁合金白車(chē)身是指完成焊接但未涂裝之前的車(chē)身，不包括車(chē)門(mén)、引擎蓋等運(yùn)動(dòng)件。所述鋁合金白車(chē)身無(wú)須進(jìn)行如底漆、面漆、清漆等漆料的涂覆，即可達(dá)到防腐性好、耐候性強(qiáng)的效果。所述鋁合金白車(chē)身優(yōu)選經(jīng)過(guò)打磨處理，無(wú)須進(jìn)行脫脂、表調(diào)、磷化等漆前處理。
按照本發(fā)明，首先將鋁合金白車(chē)身在硫酸體系的電解液中，形成氧化物膜。優(yōu)選的，具體方法為：
以鋁合金白車(chē)身為陽(yáng)極，鋁板或者鉛板作為陰極，在硫酸體系電解液中，進(jìn)行電解，形成氧化物膜；
所述電解液中的硫酸濃度為130～220g/L(以氫離子濃度計(jì))，鋁離子含量小于20g/L。
所述電解過(guò)程中，溫度優(yōu)選為13～26℃，電壓優(yōu)選為12～28V，電流密度優(yōu)選為0.8～2.5A/dm2，電解的時(shí)間優(yōu)選為10～60分鐘。陰陽(yáng)極的面積比優(yōu)選為1～1.5:1。在電解過(guò)程中，還可以?xún)?yōu)選的加入壓縮空氣攪拌。
形成的所述氧化物膜的厚度優(yōu)選為15～25μm，更優(yōu)選為20μm。所述氧化物膜硬度高、耐蝕性和絕緣性好，耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性較高。
按照本發(fā)明，形成氧化物膜后，將形成氧化物膜后的鋁合金白車(chē)身置于鈍化液中，形成鈍化層。本發(fā)明優(yōu)選的采用不含鉻離子的鈍化液，避免了污染。所述鈍化液優(yōu)選為Alodine2040的水溶液，Alodine2040的質(zhì)量百分含量為1～2wt％。所述置于鈍化液中的時(shí)間為1～2分鐘，所述鈍化液的溫度為35～45℃，優(yōu)選為38～42℃。經(jīng)過(guò)該過(guò)程，透過(guò)氧化膜的孔隙進(jìn)一步氧化鋁合金白車(chē)身基體，形成更加致密的鈍化膜，減少孔隙率。
按照本發(fā)明，形成氧化物膜后，還可以將形成氧化膜后的鋁合金白車(chē)身置于95～98℃的水中進(jìn)行封閉。所述封閉時(shí)的pH值優(yōu)選為5.5～6.5，所述封閉的時(shí)間優(yōu)選為20～30分鐘。所述封閉時(shí)采用的水優(yōu)選為去離子水或者蒸餾水，以避免其他離子的影響封閉效果。經(jīng)過(guò)所述封閉處理，使表面的氧化膜生成水合反應(yīng)，生成水合氧化鋁，是氧化膜體積膨脹，表面孔徑變小，從而封閉孔膜。
按照本發(fā)明，完成封閉后，對(duì)鋁合金白車(chē)身依次涂覆密封膠、抗石擊涂料及阻尼材料，即完成對(duì)于鋁合金白車(chē)身的涂裝處理。
密封膠涂覆于車(chē)身零件搭接縫隙部分，特別是有密封要求的焊接部位，起到密封作用?？梢圆捎檬止せ蛘邫C(jī)械噴涂方式涂覆密封膠，密封膠的厚度優(yōu)選為3～5毫米。本發(fā)明優(yōu)選的采用固化溫度為10～40℃的密封膠，所述密封膠實(shí)現(xiàn)了低溫固化，避免了高溫烘烤過(guò)程，簡(jiǎn)化工藝，降低生產(chǎn)成本。所述密封膠選為硅橡膠類(lèi)密封膠，包括以下組分：
所述抗石擊涂料涂覆于車(chē)地板下表面、縱梁、懸架擺臂下部等極易受到石擊而損傷的部位。所述抗石擊涂料優(yōu)選的采用固化溫度為10～40℃的抗石擊涂料，更優(yōu)選為L(zhǎng)ord Fusor 802～806HD抗石擊硅烷類(lèi)涂料。所述抗石擊涂料實(shí)現(xiàn)了低溫固化，避免了高溫烘烤過(guò)程，，簡(jiǎn)化工藝，降低生產(chǎn)成本。
所述阻尼材料涂覆于車(chē)地板、前后圍等部位，以便減震減噪。所述阻尼材料優(yōu)選的采用固化溫度為10～40℃的阻尼材料，其實(shí)現(xiàn)了低溫固化，避免了高溫烘烤過(guò)程，簡(jiǎn)化工藝，降低生產(chǎn)成本。所述的阻尼材料優(yōu)選的包括以下組分：
本發(fā)明所述的輕量化車(chē)身的涂裝方法，除包括上述技術(shù)方案所述的鋁合金白車(chē)身的涂裝外，優(yōu)選的還包括非金屬覆蓋件的涂裝。非金屬覆蓋件的涂裝保證了輕量化車(chē)身的美觀性。
所述非金屬覆蓋件包括引擎蓋、車(chē)門(mén)、車(chē)頂蓋、行李箱蓋等非承重結(jié)構(gòu)。所述非金屬覆蓋件的處理方法優(yōu)選為：
對(duì)非金屬覆蓋件依次涂覆底漆、色漆以及罩光漆。
所述非金屬覆蓋件的涂覆方式優(yōu)選的采用粉末涂裝。所述底漆和罩光漆優(yōu)選的為紅外熔融、紫外固化的粉末涂料。
所述底漆優(yōu)選的包括以下組分：
涂覆底漆的方法優(yōu)選為：采用粉末噴涂的方法將底漆涂覆在非金屬覆蓋件表面，2～4μm紅外中波處理3～5分鐘，3000～4600mJ/cm2紫外固化3～10min。
對(duì)于色漆的涂覆可以按照現(xiàn)有方法進(jìn)行。
所述罩光漆優(yōu)選包括以下組分：
涂覆罩光漆的方法優(yōu)選為：采用粉末噴涂的方法將罩光漆涂覆在覆蓋有色漆的非金屬覆蓋件表面，2～4μm紅外中波處理3～5分鐘，1000～2000mJ/cm2紫外固化3～10min。
本發(fā)明的實(shí)施例還公開(kāi)了一種輕量化汽車(chē)車(chē)身，由上述技術(shù)方案所述方法處理得到。
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的輕量化車(chē)身的涂裝方法用行詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。
實(shí)施例1
(1)對(duì)于鋁合金白車(chē)身的涂裝：
以鋁合金白車(chē)身為陽(yáng)極，鋁板或者鉛板作為陰極，在硫酸體系電解液中，進(jìn)行電解，形成氧化物膜；
所述電解液中的硫酸濃度為150g/L(以氫離子濃度計(jì))，鋁離子含量小于20g/L。
將形成氧化物膜后的鋁合金白車(chē)身置于溫度為40℃鈍化液中1分鐘，形成鈍化層，鈍化液為Alodine2040的水溶液，Alodine2040的質(zhì)量百分含量為1wt％。
機(jī)械噴涂密封膠，常溫(10～40℃)固化后，噴涂抗石擊涂料，常溫(10～40℃)固化后，噴涂阻尼材料，所述阻尼材料65℃以下實(shí)現(xiàn)固化。
(2)對(duì)于非金屬覆蓋件的涂裝：
采用粉末噴涂的方法將底漆涂覆在非金屬覆蓋件表面，2～4μm紅外中波處理5分鐘，3000～4600mJ/cm2紫外固化3min。
涂覆色漆，并烘烤固化。
采用粉末噴涂的方法將罩光漆涂覆在覆蓋有色漆的非金屬覆蓋件表面，2～4μm紅外中波處理5分鐘，1000～2000mJ/cm2紫外固化3min。
實(shí)施例2
(1)對(duì)于鋁合金白車(chē)身的涂裝：
以鋁合金白車(chē)身為陽(yáng)極，鋁板或者鉛板作為陰極，在硫酸體系電解液中，進(jìn)行電解，形成氧化物膜；
所述電解液中的硫酸濃度為150g/L(以氫離子濃度計(jì))，鋁離子含量小于20g/L。
將形成氧化物膜后的鋁合金白車(chē)身置于95～98℃,pH值5.5的水中進(jìn)行封閉20分鐘。
機(jī)械噴涂密封膠，常溫(10～40℃)固化后，噴涂抗石擊涂料，常溫(10～40℃)固化后，噴涂阻尼材料，所述阻尼材料65℃以下實(shí)現(xiàn)固化。
(2)對(duì)于非金屬覆蓋件的涂裝：
采用粉末噴涂的方法將底漆涂覆在非金屬覆蓋件表面，2～4μm紅外中波處理5分鐘，3000～4600mJ/cm2紫外固化3min。
涂覆色漆，并烘烤固化。
采用粉末噴涂的方法將罩光漆涂覆在覆蓋有色漆的非金屬覆蓋件表面，2～4μm紅外中波處理5分鐘，1000～2000mJ/cm2紫外固化3min。試驗(yàn)數(shù)據(jù)
按照QC-T732-2005乘用車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)方法對(duì)處理后的輕量化車(chē)身進(jìn)行抗腐蝕性試驗(yàn)。
實(shí)施例1及實(shí)施例2處理后的輕量化車(chē)身的腐蝕等級(jí)分別為0級(jí)及1級(jí)，按照現(xiàn)有技術(shù)處理后的車(chē)身的腐蝕等級(jí)為1級(jí)。
因此，本申請(qǐng)的涂裝方法處理的輕量化車(chē)身與現(xiàn)有技術(shù)處理后的車(chē)身相比，在抗腐蝕性能上基本相似，甚至更好。
以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。