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塑件表面处理漫谈汽车零部件制造塑料的表面处理

来源:www.cnfuao.com发布时间:2012-5-3 14:31:46

  在汽车制造流程中,塑料的表面处理技术作为确保产品外观质量的重要工序之一已不可或缺。随着以塑代钢趋势的不断深入,这一技术正引起汽车制造商的广泛关注和重视。那么,表面处理技术的应用现状如何?汽车厂商有哪些需求?最新的技术趋势是什么?针对这些问题,本刊记者分别采访了整车厂商、零部件厂商以及表面处理技术供应商。来自不同侧面的信息表明,可在线处理、处理效果好、成本低、节能环保以及可监控性强的表面处理技术将受到欢迎。
通常,汽车的内、外饰件(如仪表盘、保险杠等)在被喷涂、植绒或粘接前,需要先对其进行表面预处理,以提高塑料零部件的表面能,从而确保部件在喷涂、植绒或粘接后的长期稳定性和可靠性。塑料表面处理的方式有多种类型,不同的材料、不同的产品或者不同的加工制程需要采用不同的表面处理工艺。
  据广州本田汽车有限公司(以下简称“广州本田”)合成树脂科科长张正先生介绍,过去在对内、外饰件进行喷涂前,通常采用喷淋式的表面处理工艺。该工艺是通过化学处理的方式来去除塑料件表面的油污、脂类和异物等,以确保制品获得良好的喷涂性。这种方法实际上是参考了车身涂装前的表面处理模式,即:预脱脂—脱脂—水洗1—水洗2—循环纯水洗—新鲜纯水洗—烘干。这样设计的表面处理工艺通常要求投入整条前处理生产线,不仅设备投资较大,而且在日常的生产过程中,要求对工艺参数、条件及槽液等进行经常性的调整,还要对设备进行经常性的维护保养。这些烦琐的管理项目不仅增加了工作负担,而且增加了管理难度,其效率极为低下。更重要的是,这种表面处理工艺使水和电的消耗量极大,大量的废水排放和能源消耗不仅使生产成本居高不下,而且不利于环保。
  目前,广州本田主要生产4个系列的车型,包括:本田雅阁、奥德赛、飞度和思迪。为了确保整车涂装品质的一致性,该公司将内、外饰件的涂装工序纳入到了公司内部的生产流程中。张正先生介绍说,广州本田针对自身产品的特点,自制了用于大型塑料件(主要是保险杠和仪表盘)的涂装生产线,该生产线在早期设计阶段就充分考虑了涂装前的表面处理工艺。针对目前的两条涂装生产线,该公司都是采用“溶剂擦拭加吹扫”的表面处理方式,不仅简单易行,而且经济可靠,自生产线投产以来,一直处于较稳定的良好运行状态,涂装合格品率也一直保持较高水平。鉴于此,几年前日本本田公司也停用了使用多年的喷淋式前处理生产线,改为“溶剂擦拭加吹扫”的表面处理方法。
相比之下,作为零部件企业的江南模塑科技股份有限公司(以下简称“江南模塑”)采取的则是“水冲洗+火焰处理”的表面处理方法。据说这是目前国内汽车制造企业在喷涂生产线上普遍采用的一种表面处理方法。就处理效果而言,这种方法较好地满足了喷涂工艺的要求。
  作为国内最大的汽车外饰系统的制造及开发供应商之一,江南模塑的核心产品包括:前、后保险杠总成、门槛总成、门防擦条总成、扰流板总成以及格栅总成等,主要为SGM、SVW、武汉神龙、华晨金杯、华晨宝马、北京奔驰和奇瑞汽车等配套。2007年,该公司为整车厂配套了大约120万套的保险杠,约占国内乘用车市场40%的份额。
针对不同客户的需求,江南模塑主要采用两种不同的喷涂油漆系统,即高温烘烤油漆系统和低温烘烤油漆系统。高温烘烤是采用单组分或双组分的清漆,在喷涂完成后,产品在120℃的条件下进行30min左右的烘烤。低温烘烤则是使用双组分油漆,在喷涂完成后,使产品在85℃的条件下进行30min左右的烘烤。为保证油漆的附着力,在喷涂前,首先要对塑料部件进行强力水冲洗,以使表面得到脱脂和清洁,然后由火焰处理机器人对塑件表面进行1200℃左右的火焰瞬时处理,以提高表面活性,满足最终的油漆附着要求。经上述表面处理后,即对产品表面进行涂装。
  江南模塑研发中心的孙新春先生认为,对于采用TPO类材料的汽车保险杠等塑料部件而言,江南模塑采用“强力水冲洗+火焰处理”的表面处理方法,很好地满足了国内中高端汽车厂商对汽车外饰零部件在外观和性能等方面的严格要求,同时也满足了大批量生产的要求,产品的喷涂合格率及生产效率一直保持在很高的水平。由于生产效率及合格率的提升,使得产品的成本控制与国内外同行相比,处于较高水平。但是,这种表面处理方法的缺点是前期设备投资较大。此外,在预处理时,需要使用较大量的水,污水处理的费用较高。因此,作为汽车配套厂商,他们非常希望采用更环保、更节能以及效果更佳的表面处理技术,以满足汽车制造业对环保、质量及成本日益提高的要求。

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