如何实现涂装精益工艺？

1.前处理工艺

目前涂装磷化处理工艺正在趋向由新一代环保型表面处理工艺替代，它们是锆盐材料、锆盐与硅烷复合材料、硅烷材料的表面处理工艺，通过形成低于磷化处理成本的转化膜，达到磷化效果。

（1）氧化锆转化膜处理工艺 氧化锆（ZrO₂）转化膜是一种无磷酸盐前处理新技术。转化膜是非结晶质，膜重100mg/m²，膜厚40nm左右；取消表调工序，成膜处理时间90～120s，缩短了设备长度；沉渣减少90%以上，消除了P、Ni、Mn，与磷化处理工艺比较F离子减少到小于1/8。转化膜的性能接近锌盐磷化膜。

转化膜具有优异的耐酸性和耐碱性，被处理表面覆盖率高，与底材和涂膜的附着力好。ZrO转化膜处理与磷化处理比较见表4-1。

表4-11 ZrO转化膜处理与磷化处理比较

据PPG公司介绍年产14万辆乘用车的工厂，使用ZrO转化膜处理工艺，每辆车可平均节省约3.2美元。

（2）硅烷转化膜处理工艺 硅烷转化膜技术取消了表调和钝化工序，缩短了工艺时间和设备长度。目前使用的前处理设备不用改造，仅需更换槽液即可投产应用；适用于多种金属底材（冷轧板、镀锌板、铝板、预涂板）的混线处理。处理膜重：有机组分20～40mg/m²，无机组分40～80mg/m²；处理时间约2min，温度为室温。转化膜与金属表面和涂层附着力好。

硅烷预处理与锌盐磷化处理相比不含重金属，如镍、锌等；出渣少甚至无渣（所有类型的基材的出渣量均<0.1g/m²）；耗水量少，废水量少；具有环保、节能、操作简便、成本低等优点。

（3）ITRO（意脱洛）处理法ITRO处理法是国外正在开发的一种火焰硅烷气相处理工艺，即在火焰中混入微量的硅烷化合物，在处于氧化火焰环境中被涂物面上形成纳米级的氧化硅膜的方法。与原来应用的前处理方法（如火焰处理、抛丸处理等）完全不同，它是在常温常压状态下，在基材表面蒸涂一层氧化硅膜。经过ITRO处理的基材与涂料、粘结剂等附着力大幅度提高，处理时间为0.1～1s，被处理的基材可以是金属、橡胶、塑料、玻璃、陶瓷等。它也适用于溶剂型漆和水性漆涂装工艺。

ITRO处理法能够达到以下效果：

1）经ITRO处理过的表面状态能达到涂底漆相同的效果，无需涂底漆。

2）ITRO处理能改善材料之间的附着性，使异种材料之间达到很好的附着力。

3）ITRO处理使用的添加剂不含有机溶剂和重金属等有污染的物质，实现环境友好型。

4）改善涂装工艺流程，可取消涂底漆涂层使工艺流程简化，适用于多种涂装工艺。

如果开发成功并能推广应用，可以显著减少涂装车间的建设和生产资金投入。

2.电泳工艺(www.xing528.com)

新型节能低沉降电泳漆，在保证电泳使用功能的前提下，解决了电泳漆不能停止槽液搅拌的问题并开始应用。新型电泳漆很好地控制了颜料沉降，在电泳涂装停止生产时，电泳槽液停止搅拌，停止搅拌时间的长短取决于设备条件和电泳漆种类，短时间可停止1～3天，最长可达10天。这种电泳漆节约了搅拌能耗和维护费用，取消了电泳备用电源，是降低CO₂气体排放量的有效方法之一，也是降低涂装电力成本和废弃物处理成本的一种手段。

3.中涂面漆工艺

应用中涂面漆工艺能够减少VOC排放量、节能减排和降低涂装成本，国际上各大汽车公司与涂料公司都在积极协作，开发研制新型中涂和底色漆（溶剂型和水性涂料），在不断改进它们的施工性能，简化工艺的基础上，成功开发了3C1B和双底色涂装工艺。

具有代表性应用公司有：马自达和丰田公司的3C1B涂装工艺，大众公司的2010涂装工艺。

（1）3C1B涂装工艺 3C1B涂装工艺削减了中涂烘干工序，将中涂与面漆喷涂系统合到一起“湿碰湿喷涂”，又称为“三湿”涂装工艺。

3C1B与传统工艺（3C2B）相比，简化了涂装工艺，降低了能耗，提高了生产效率，减少了有毒气体（VOC、CO₂、NO_x，SO_x）的排放，节省了涂装设备投资、运行成本及占地面积等，见表4-2。通过取消中涂烘干和中涂后的打磨工序，使得涂装工艺更简洁和紧凑。同时，与传统的3C2B涂装工艺相比，能节省成本和节能减排。

表4-2 溶剂型涂装工艺的3C1B与传统3C2B比较

丰田公司规划采用的3C1B新工艺与传统三涂层工艺比较的目标是：VOC排出量削减87%，CO₂排出量削减52%，废弃物减少40%，节省能源达50%以上。

（2）双底色涂装工艺 双底色涂装工艺是以开发的底色漆具有中涂功能（抗紫外光功能、耐崩裂性、展平性等）为前提的免中涂工艺，使涂装工艺更简化、紧凑和精益。与传统的3C2B涂装工艺相比，更省成本和节能减排，见表4-3。

无论是溶剂型漆还是水性漆的双底色（2C1B）工艺与传统的3C2B工艺，都有很好的推广应用价值。水性漆涂装工艺的双底色与标准3C2B比较见表4-4。

表4-3溶剂型涂装工艺的2C1B与传统的3C2B比较

表4-4 水性漆涂装工艺的双底色与标准3C2B比较