曹曉根,楊貴永,黃 昊(浙江吉利控股集團有限公司,浙江寧波 315336)
知識窗
高固體分汽車防腐蠟應(yīng)用介紹
曹曉根,楊貴永,黃 昊(浙江吉利控股集團有限公司,浙江寧波 315336)
對目前應(yīng)用的溶劑型和水溶型汽車防腐蠟進行分析,指出高固體分汽車防腐蠟更加符合環(huán)保及施工工藝對防腐蠟產(chǎn)品的要求。
防腐蠟;高固體分;節(jié)能;環(huán)保
當前,減少各種污染、減少能源消耗不再僅僅是滿足相關(guān)法律法規(guī)的基本要求,進而已成為技術(shù)競爭力中最令人矚目的部分。涂裝向來是汽車制造中的能耗大戶,隨著免中涂工藝的推廣、雙組分清漆的普遍應(yīng)用、水性液態(tài)可噴涂阻尼材料(liquid applied sound damper,LASD)的興起,涂裝過程中的揮發(fā)性有機化合物(VOC)排放和能耗已大幅縮減。涂覆防腐蠟是汽車車身防腐的重要方式,也是車身及零部件電泳防腐的重要補充,且施工后的防腐蠟長期成為車身的一部分。因此,其環(huán)保水平顯得尤為關(guān)鍵。
蠟是一種高分子鏈狀烷烴,具有性能穩(wěn)定、觸變性高、耐熱性好、抗腐蝕能力強、成膜附著力良好、自然干燥速度較快等特點。防腐蠟涂裝完成后附著于被涂物表面,可隔絕濕氣;防腐蠟浸透到接合部位、間隙部位,可隔離腐蝕成分,起到隔離防銹作用。在低溫或高溫下,防腐蠟與被涂物附著性良好,受撞擊不產(chǎn)生破裂,從而能長時間地保持優(yōu)異的防腐能力。
防腐蠟一般包括內(nèi)腔防腐蠟、底盤防腐蠟、發(fā)動機防腐蠟、鉸鏈和合頁蠟、車體表面防腐蠟(應(yīng)用于涂裝后的漆膜表面)等。無論是何種類型的防腐蠟或采用何種施工方式,對其都有相同的要求:容易施工、良好且穩(wěn)定的防腐性能、高的安全性、盡可能低的VOC和氣味、無需額外的溫度和濕度要求、可迅速進入下一工序、不影響后期維修(主要是涂層修補所需的烘烤)、運輸安全快捷,易于存儲。
傳統(tǒng)的溶劑型防腐蠟雖有較好的施工性和良好的防腐性能,但其易燃、高VOC排放亦限制了其應(yīng)用范圍。水溶型防腐蠟以水為溶劑,施工過程中不再釋放VOC,產(chǎn)品的閃點也大大提高,不再易燃、易爆,在部分主機廠已經(jīng)得到了應(yīng)用。然而,其同水性涂料一樣,理論上無需加熱,但因受到環(huán)境中濕度的影響,一般需要2~4 h或更長的干燥時間來實現(xiàn)不流淌。為了提高效率,一般都會通過加熱(烘烤或紅外)來促進其凝固,這樣在降低了VOC排放的同時又增加了能耗(相當于增加了溫室氣體CO2的排放)。因此,水溶型防腐蠟仍不是一種“理想”的產(chǎn)品。在此情況下,高固體分防腐蠟應(yīng)運而生。
高固體分防腐蠟的主要成分是石蠟、添加劑、礦物油和填料,其固化方式與溶劑型防腐蠟和水溶型防腐蠟的原理不同。溶劑型防腐蠟和水溶型防腐蠟主要是靠溶劑或水揮發(fā)后黏度升高成膜,成膜后當溫度升高時其黏度下降,嚴重時會發(fā)生流淌;而高固體分防腐蠟靠空氣中的氧氣氧化后成膜(氧化聚合型),固化過程不可逆,因此防腐蠟在固化后耐高溫。在施工時,有的產(chǎn)品依然需要通過加熱來加快其成膜過程。防腐蠟在施工時有的位于內(nèi)腔(如內(nèi)腔防腐蠟),人不易直接觀察或?qū)ζ浜穸冗M行測量,進行車身拆解不僅費用高還很耗時,針對這一問題,有的高固體分防腐蠟的添加劑中含有熒光指示劑,能夠在施工完成后借助紫外燈進行蠟?zāi)ね坎夹Ч臋z查,從而提高了人工作業(yè)情況下后續(xù)檢驗的便利性和可靠性(傳統(tǒng)的蠟?zāi)z查一般借助內(nèi)窺鏡來觀察,效率低,辨識效果不理想)。典型的高固體分防腐蠟的技術(shù)指標見表1。溶劑型、水溶型、高固體分防腐蠟產(chǎn)品的性能對比見表2。
表1 典型的高固體分防腐蠟的技術(shù)指標Table 1 Technical index of the typical anti-corrosion wax with high solids
溶劑型、水溶型防腐蠟在市場上比較常見。高固體分防腐蠟產(chǎn)品主要有福斯公司的CPX防銹蠟、蘇州海邁汽車防護材料有限公司的HP93系列汽車空腔防腐蠟、HP92系列汽車底盤防腐蠟、HP90系列鉸鏈合頁蠟等。
汽車防腐蠟施工工藝見圖1。由圖1可見,部分高固體分防腐蠟產(chǎn)品(如福斯公司的CPX空腔防銹蠟等)已經(jīng)實現(xiàn)了與溶劑型防腐蠟相同的施工工藝而無需額外增加場地或前期投入。由于高固體分防腐蠟的成膜時間較溶劑型防腐蠟更短,內(nèi)腔防腐蠟、鉸鏈合頁蠟已實現(xiàn)噴涂完成后即可對溢流出的蠟進行擦拭(在涂裝車間施工,且保證車間最低溫度在10℃左右),而無需到下一工位。可采用人工、自動或半自動噴涂。人工噴涂是供蠟系統(tǒng)給料單元直接連接空氣噴槍,通過人工調(diào)節(jié)噴槍的噴幅和吐出量,將防腐蠟噴到被涂物表面。其特點是設(shè)備簡單、投入少、操作靈活,但噴涂量和噴涂均一性無法保證;自動噴涂系統(tǒng)是采用機器人或自動機進行噴涂,跟自動噴漆一樣,在噴涂前進行示教,根據(jù)識別的車型按照固定的軌跡進行定量噴涂,其投資高昂,每款車型均需在噴涂前進行示教,優(yōu)點是一致性好,質(zhì)量有保證;目前的趨勢是采用半自動噴涂,尤其是空腔防腐蠟。半自動空腔噴蠟系統(tǒng)的給料單元為PLC(可編程控制器)控制的定量系統(tǒng),通過PLC程序和電磁閥實現(xiàn)防腐蠟噴幅和吐出量的精準控制,從而確保噴涂防腐蠟?zāi)ず窬?、穩(wěn)定一致,其缺點是需要根據(jù)不同車身結(jié)構(gòu)單獨仿形定制噴涂槍嘴,設(shè)備投入較高。
高固體分汽車防腐蠟畢竟是一種新產(chǎn)品,其施工性和技術(shù)指標并不完美,自身費用也比較高。相信隨著高固體分汽車防腐蠟的進一步成熟和完善,其應(yīng)用空間將更加廣闊。
The Application Introduction of Automotive Anti-Corrosion Wax with High Solids
Cao Xiaogen,Yang Guiyong,Huang Hao
(Zhejiang Geely Holding Group Co.,Ltd.,Ningbo Zhejiang,315336,China)
The solvent-based and water-based automotive anti-corrosion wax currently used were analyzed. It was pointed out that high solids automotive anti-corrosion wax would be more suitable to meet the requirements of environmental protection and construction technology.
anti-corrosion wax;high solids;energy saving;environmental protection
TG 179;TQ 639
A
1009-1696(2017)06-0048-03
2017-07-04
曹曉根(1978—),男,工程師,主要研究方向為汽車涂裝。