涂裝材料、涂裝工藝、涂裝設(shè)備、涂裝管理是汽車涂裝的四大要素，相互之間相輔相成，促進(jìn)了涂裝工藝和技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。21世紀(jì)被稱為面向環(huán)境的新世紀(jì)，環(huán)境保護(hù)倍受全球關(guān)注，并已成為人類最迫切研究的課題。汽車及其零部件的涂裝是汽車制造過程中能耗最高且產(chǎn)生三廢最多的環(huán)節(jié)之一。因此，減少涂裝公害、降低涂裝成本、提高涂裝質(zhì)量一直是涂裝技術(shù)發(fā)展的主題。
新涂裝材料的應(yīng)用
新涂裝材料的應(yīng)用是涂裝技術(shù)進(jìn)步的先導(dǎo)，在不斷滿足涂層性能要求的前提下，始終以應(yīng)用可減少公害、降低涂裝成本的材料為主要發(fā)展目標(biāo)。
由生物可降解性活性劑配制的脫脂劑、無鎳磷化液、無亞硝酸鹽磷化液、無鉻鈍化劑、低溫脫脂劑(處理溫度43℃)、性能與常規(guī)相同的低溫(35℃)少渣(比常規(guī)低10%～30%)磷化液、無鉛無錫陰極電泳涂料及低溫固化(160℃10min)、低加熱減量(4%以下)、低VOC揮發(fā)量(0.4%～0.8%)型陰極電泳涂料在歐美及日本已經(jīng)推廣應(yīng)用多年。在北美和歐洲，可替代傳統(tǒng)中涂的二次電泳涂料已經(jīng)開始應(yīng)用。
在歐洲，有些汽車公司已經(jīng)在近幾年新建涂裝線上全部采用水性涂料，VOC排放量已低于法規(guī)要求的35g/m2(德國TA-Luft，1995年)。從20世紀(jì)90年代開始，所有新建涂裝線底漆全部采用了電泳底漆或粉末涂料，中涂采用水性涂料或高固體分材料，面漆采用水性底色加高固體分清漆。目前，粉末清漆已經(jīng)開始應(yīng)用于轎車的車身涂裝。繼粉末罩光漆工業(yè)化應(yīng)用后，粉末金屬底色也已經(jīng)商業(yè)化。在北美，粉末中涂已經(jīng)工業(yè)化應(yīng)用多年，同時(shí)水性面漆底色近幾年普及得非�？�，高固體分中涂和面漆應(yīng)用也相當(dāng)普遍。歐美的紫外光(UV)固化涂料在汽車涂裝中的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)接近成熟。日本也在積極開發(fā)和推廣水性涂料、高固體分及超高固體分罩光漆。
隨著全球環(huán)境的不斷惡化，我們必須大幅度提高汽車涂層的耐酸雨性能和抗擦傷性能。近幾年來，減小車身內(nèi)外表面電泳底漆膜厚差的高泳透力、低顏料分的電泳涂料、耐酸雨和抗擦傷面漆、多色中涂和采用粘度控制技術(shù)涂料等得到普遍應(yīng)用。我國幾大汽車公司在漆前處理材料和電泳漆的應(yīng)用方面與國際水平相差不大，但由于應(yīng)用水性中涂和水性面漆必須使用專用設(shè)備，因此提高了涂裝成本。盡管國外獨(dú)資及合資企業(yè)具備在國內(nèi)生產(chǎn)水性中涂和水性面漆的能力，但汽車涂裝中涂和面漆仍采用傳統(tǒng)的中低固體分溶劑型涂料，涂裝VOC排放遠(yuǎn)落后于歐洲。
涂裝工藝及設(shè)備
近十多年來，涂裝工藝及設(shè)備的進(jìn)步主要體現(xiàn)在環(huán)保型涂裝材料的應(yīng)用，減少廢水、廢渣的排放，降低成本，優(yōu)化汽車生產(chǎn)過程等幾個(gè)方面。由于涂裝材料的進(jìn)步，車身涂層體系的設(shè)計(jì)也有了革命性的進(jìn)展，幾種典型的新涂裝體系及新技術(shù)已經(jīng)或即將用于工業(yè)生產(chǎn)。我國目前的涂裝工藝及設(shè)備總體相當(dāng)于歐美10年前的水平，有些企業(yè)在新涂裝線上采用了一些當(dāng)今國際先進(jìn)水平的新設(shè)備。
1.節(jié)水及廢料回收技術(shù)
前處理和電泳是汽車涂裝耗水量和廢水排放量最大的環(huán)節(jié)。隨著膜技術(shù)的不斷成熟，采用膜分離技術(shù)(UF和RO)回收脫脂液，再生清洗水和前處理廢水，使得實(shí)現(xiàn)真正意義的電泳閉路清洗成為可能。目前，膜分離技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用。
近幾年來，隨著發(fā)達(dá)國家環(huán)保涂料的工業(yè)化應(yīng)用，一些涂料的循環(huán)利用技術(shù)(如粉末漿再循環(huán)利用技術(shù)，粉末底色及清漆回收技術(shù)，廢漆絮凝干燥器技術(shù)，超濾法、冷卻法和靜電吸附法回收水性漆技術(shù)，過噴漆霧的水性漆回收技術(shù)等)也得以應(yīng)用，從而使涂裝線的涂料利用率進(jìn)一步提高，最大限度地減少廢漆渣的排放。
目前，我國在涂裝節(jié)水及三廢綜合利用方面重視程度不夠，在新技術(shù)應(yīng)用方面相對落后。
2.幾種新的車身涂裝工藝
逆過程工藝：在車身外表面先噴涂粉末涂料，待熱熔融后再進(jìn)行電泳涂裝，隨后粉末/電泳涂膜一起烘干。使用這種工藝約可減少60%的電泳涂料用量，用厚度為70μm的粉末涂層替代車身外表面的電泳底漆和中涂層，取消中涂及烘干工序，從而節(jié)省材料和能源費(fèi)用，降低VOC排放量。
二次電泳工藝：采用兩涂層電泳材料，用第二層電泳(35～40μm)替代中涂。電泳工藝自動(dòng)化施工穩(wěn)定可靠性高，一次合格率高，材料利用率高，設(shè)備投資少(不需空調(diào)系統(tǒng))，因此可節(jié)省費(fèi)用的48%，減少了維修頻次及傳統(tǒng)中涂的漆渣和VOC排放。
一體化涂裝工藝(三涂層概念)：采用與面漆同色的功能層(15μm)替代中涂，功能層與面漆底色間不需烘干，取消中涂線，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，大幅降低了VOC排放量。