汽车干磨工艺流程优化

汽车干磨工艺流程优化

摘要

随着汽车产量的快速增长，市场的竞争日益激烈，人们选择汽车时不仅要关注的本身的质量，还考虑了外形美观等因素。装饰成为汽车制造商非常迫切的问题。喷漆作为汽车表面处理的一个重要环节，已经越来越受到汽车制造商的关注。打磨作为喷漆作业的关键环节发挥了很大的重要。无尘干磨工艺作为一个新的打磨工艺大大提高了喷漆作业的效率，虽然其优势很多，但仍然不能满足喷漆行业的发展的需要，因此本文将重点多汽车干磨工艺进行研究，并提出一些流程优化的建议。

关键词：干磨、喷漆、优化

ABSTRACT

With the rapid growth of automobile production, the competition of the market is becoming more and more fierce. People should not only pay attention to the quality of the car, but also consider the beautiful appearance and other factors. Decoration has become a very pressing issue for car manufacturers. As an important part of the surface treatment of automobile, spray painting has been paid more and more attention by the automobile manufacturers. As a key part of the spray painting, it plays a very important part. Clean dry grinding technology as a new grinding technology can greatly improve

the efficiency of the operation of spray, although a lot of its advantages, but still can not meet the painting the needs of the development of the industry, so this paper will focus on multi car dry grinding process was studied, and put forward some advice on how to process optimization.Keywords: dry grinding, spray painting, optimization 前言

1.1研究目的和意义

随着我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，汽车已经从一个稀有 的奢侈品变成大多数家庭的代步工具。汽车行业的发展壮大同时带动了其他行业的快速发展。制造汽车的绝大部分原材料基都是是以钢铁等金属为主，钢铁的各种特性给予了汽车的质量安全保证，但其不耐腐蚀却让汽车的自身质量安全大打折扣，影响了其使用寿命，同时也严重影响了汽车的外观。据世界钢铁协会公开的资料表明，每年因钢铁的绣蚀所带来得直接经济损失就高达2千亿美金，间接损失更高。随着汽车行业的快速发展，人们选择汽车已经不再局限其实用性，还考虑了外型、款式、造型等因素，更加注重价值和艺术的结合。钢铁的锈蚀和汽车行业的快速发展给予了汽车喷漆行业很大的发展空间。喷漆作为大型机械制造过程中一个重要的工艺环节，避免了钢铁的腐蚀和实现了外观的装饰性。

由于汽车行业竞争的日益激烈，作为包括打磨在内的喷漆发生了巨大变化和显著进步，喷漆新材料、新工艺和新理念在汽车等机械领域中得到了进一步的推广和应用。目前，汽车喷漆工艺水平在不断的提高，喷漆设备越来越先进，其对人体和环境的副作用也越来越少，其正在向安全、高效、绿色、自动化方向高速发展，其工艺的优化反过来也促进了汽车等机械行业的发展。

在汽车的喷漆作业中，打磨工艺无疑是至关重要的一步，一般来说，汽车面漆的光泽、效果在很大程度上都取决于打磨工艺的好坏。因为打磨是直接接触到金属的表面，而打磨的平整度都是直接影响到后面上漆。可以把打磨比作打地基，整个喷漆工艺比作建楼房，如果地基没有打好，那么后面的房子盖得多漂亮，都会有倒塌的风险。本文将重点对喷漆作业流程和各种打磨流程进行研究。

1.2喷涂工艺的发展

打磨工艺作为汽车喷漆涂装作业重要的环节，在各个时代都发挥了很大的作用。喷涂工艺在中国的发展时间不久，这跟中国汽车的问世有着必然的联系。在1956年苏联对中国158 个重点工程项目的援助中，一汽抓住历史的机遇，从苏联引进了工业化大型货车车身喷涂工艺生产线，这标志着中国喷涂行业的开始。经过20多年的中国科技人员和汽车技术人员的努力，上世纪80年代中国研制出阳极电泳、红外辐射烘干和静电喷漆等汽车技术，特别是阳极电泳技术彻底的颠覆了之前的喷漆工艺方法。经过30多年的发展，如今的喷漆技术和以往的喷漆作业有很大的进步和发展，各方面已经日趋完善，特别是喷漆设备的应用，大大减少了人的劳动强度，也提高了喷漆作业的质量和美观。

1.打磨工艺的介绍

打磨工艺作为喷漆作业中一环，在介绍汽车打磨工艺前，必须要对整个喷漆涂装作业有个基本了解。

2.1喷涂工艺流程介绍

从字面上可以看出，喷涂就是将油漆通过某些工艺和手段喷涂在汽车等裸露的基层表面上，经干燥成膜工艺，以达到防锈和装饰的功能。汽车喷涂行业是典型的工业涂装，其特点是之一是喷涂效率快，二是喷涂质量标准高。因此在喷涂开始前，必须要合理的选择油漆等必要的原材料。目前市面上运用的较多是高固体分中涂漆，水性中涂、粉末中涂等油漆。喷涂前需要做预前处理和上底漆。

高品质的汽车喷涂工艺，除了部分超大型汽车外，目前都是采用三涂层的喷涂体系，即底漆涂层、中涂涂层、面漆涂层。底漆也称为电泳涂装，他是汽车喷涂作业中的一个重要环节，其作用是使车身钣金表面电泳上第一道底漆，这是是车身防腐蚀的关键，主要功能是提高车身钢板的防锈能力和后续涂层之间的附着能力，他是是目前国内外普遍采用的技术。中涂涂层是介于底漆涂层与面漆涂层

中间的一层，他的功能是以此来提高各涂层之间的附着力和耐久性。面漆涂装是汽车车身涂装的最终工艺，其主要目的是美观和装饰性，他的功能得到了很大的发展，已经形成成熟的涂膜的“涂装技术”和“发色技术”，其被认为是喷涂作业中技术集大成的工序。传统的喷涂工艺大致可以分为漆前表面处理（主要是脱脂和磷化）、电泳、中涂、面漆。

（1）前处理：目前主要是采用脱脂、磷化的工艺。 被涂物表面除油，并生成一层致密上的多孔性的磷化膜，磷化膜有较强的除锈能力，因此能够为各工序间防锈，他同时也能增加底漆对基材的年富力，从而提高整个涂层的耐腐蚀能力。预处理一般分为三种类型：表面预处理、化学预处理、机械预处理。

（2）底漆：市面上主要采用阳极电泳涂装。 底漆层的主要作用是保证良好的耐腐蚀能力和提高涂层间的附着力。

（3）涂胶：包括焊接密封胶和底盘、边梁、轮罩部位的抗石击涂料（PVC）。 主要作用：防水、防风、防尘、防锈、抗石击、降噪等。 （4）中涂：底漆和面漆之间的中间涂层。

中涂的主要作用是增加面漆和底漆的附着力，增加整个涂层的丰满度，提高涂层的抗石击能力。

（5）面漆：最外层涂膜，也被称为上涂。目前最常用单色漆和金属底漆。 面漆的主要作用是保证了车身的光泽色彩以及提供优良的外观装饰性，它也有进一步提高涂层的耐腐蚀能力。

（6）检查修整：修整涂层缺陷，打磨缺陷提高外观水平。 （7）后处理：包括贴膜、打蜡等。 2.2打磨工艺的介绍

经过几十年的发展，打磨工艺得到了很大的发展。 经济的高速发展也带来了一些负面影响，近些年来，城市都饱受了汽车拥堵的痛苦，车祸时有发生，汽车发生碰撞屡见不鲜，因此，当汽车送到汽车城维修时，油漆喷涂是一道必经的工序，很多车主检验车辆的标准往往是车身表面是否光亮，是否存在色差，是否有瑕疵。但是他们很少有人会知道，在喷漆作业中，表面的预处理对于整个工序非常关键。而在预处理中，打磨又是非常重要的工序。在干磨过程中，由于研磨时会带来大量粉尘，因此需要连接专门的吸尘器来进行吸收粉尘。粉尘从工作表

面转移到吸尘器的容器时，吸收率和残留率则直接影响到研磨的品质。 顾名思义，无尘干磨就是在没有粉尘的环境下实现干磨工艺，其工作原理相当简单：通过高压气驱动干磨机旋转，在对原子灰和油 漆进行研磨同时，旋转的吸尘电机在干磨机工作面产生一个负压区，将干磨产生 的灰尘吸入系 统之内， 防止灰尘对空气和环境造成污染。 2.2传统的打磨

过去，手工打磨是油漆工施工的唯一方法，随着社会的打磨分为最初的打磨和后来的手工水磨两种，对于传统水磨，至今还有汽车修理厂在使用，传统的手工打磨对一些特殊曲面的处理非常有优势，特别在不规则的部位和最后的精磨环节，但是手工打磨效率低，劳动强大大，所产生的污水对环境影响非常大。

1.保证车间的清洁

在钣金件进入车间的首要任务是保证汽车的清洁，因为清洁的车身 有助于车间环境的清洁，也有助于技术人员对车身的外部缺陷有个比较清楚的了解，它可以避免在喷漆后续工作出现 颗粒、眼和附着力差等二次缺陷，清洁同时可以帮助稍后精磨的效果。

2.对漆面状况的判断

当一切进入就绪后，工作人员首先要做到的就是变形区域的确认和漆面缺陷的认识。找出车身全车油缺陷的部位，如小坑、小窝、刮花、掉漆部分、锈蚀部分；对于较大的坑则必须借助钣金修复机来进行修复整形。对于这些微小缺陷必须要手眼并用，而且要时常做记号。当机身出现有轮角、线条、弧形的地方需要进行修复还原、处理，油漆求钣金施工时把有妨碍的地方进行拆卸后方可施工；

3.修磨羽装边

当缺陷找出来后，需要对缺陷进行预处理，首先将有缺陷的地方用专用纸张纸或者在借助干磨机上的磨头把有缺陷的部位打磨成羽状边；砂纸在打磨缺陷的部位是砂纸由粗到细的接触缺陷处，每次更换砂纸都要超出前一张纸的范围，打磨部位由小到大，由近及远，不能再一个地方反复打磨，要与四周的完好部位要达到有机的融合，要用弧形打磨的方法对裸露的金属与旧漆层边缘进行研磨。羽状打磨的目的是要为了尽可能增加原子灰与底层裸铁的附着力，边缘打磨的也是为了控制好原子灰的厚度节省原子灰用量，也便于原子灰的刮擦，从而达到补

偿原子灰因干燥时产生收缩的内应力。用吹枪或者用湿毛巾将情打磨下来的粉尘全部清洁干净，吹灰时按照先里后外，先上后下，先边角后大面的顺序进行。 4.补土研磨

用刮刀将机身刮涂第一遍，每一遍不要刮涂太厚，防止刮伤，只需要刮涂裸铁部分，必须将裸铁部分全部遮盖，刮涂原子灰腻子，每次刮涂原子灰腻子必须达到平整光滑，每次不要刮涂太厚，刮平之后，用红外线烤灯进行烘烤，烘烤时不要太近，保持一定的距离，烤干以后，可以用水磨和干磨两种方法进行打展水磨时用 60# 水砥纸，用专用垫板进行打磨，干磨时用干磨砂碟40# 砂纸在干磨头上进行匀速打磨，打磨时间一定要用手，将手伸40# 砂纸在干磨头上进行匀速打磨，打磨时间一定要用手，将手伸刮涂第二遍前，在将车身表面的水，灰尘清洁干净；二次刮涂方法同上； （5）底漆研磨

在原子灰打磨时都是非常严格，非常关键，要用眼睛跟手密切才能达到所需效果；将车身所有缺陷用原子灰补完以后，进行严格检查要达到跟原车身的车型完全相同方可喷涂底漆。有任何地方达不到要求，不能施工底漆，在达到要求以后才可进行底漆施工；在达不到要求，不能施工底漆，在达到要求以后才可进行底漆施工；在就不能施工下一步，车身上特别是密封条跟防擦条处最容易有积施工前要仔细检查，以防止出现质量问题反工；

（6）上面漆，面漆是最后一道工序，面漆的主要作用是保证了车身的光泽色彩以及提供优良的外观装饰性，它也有进一步提高涂层的耐腐蚀能力。 如果前4道工艺是人工用水和用水砂纸打磨，那么这就是传统的水磨。传统打磨效率很低，劳动强度很大，而且产生的粉尘对人的身体和环境非常有害。 2.4干磨的工艺流程介绍

经济的高速发展也带来了一些负面影响，近些年来，城市都饱受了汽车拥堵的痛苦，车祸时有发生，汽车发生碰撞屡见不鲜，因此，当汽车送到汽车城维修时，油漆喷涂是一道必经的工序，很多车主检验车辆的标准往往是车身表面是否光亮，是否存在色差，是否有瑕疵。但是他们很少有人会知道，在喷漆作业中，表面的预处理对于整个工序非常关键。而在预处理中，打磨又是非常重要的工序。 在干磨过程中，由于研磨时会带来大量粉尘，因此需要连接专门的吸尘器来进行

吸收粉尘。粉尘从工作表面转移到吸尘器的容器时，吸收率和残留率则直接影响到研磨的品质。

顾名思义，无尘干磨就是在没有粉尘的环境下实现干磨工艺，其工作原理相当简单：通过高压气驱动干磨机旋转，在对原子灰和油漆进行研磨同时，旋转的吸尘电机在干磨机工作面产生一个负压区，将干磨产生的灰尘吸入系统之内，防止灰尘对空气和环境造成污染。 2.5干磨工艺的优势 （1）省时省力

采用水磨的方法的汽车修理厂产出率远低于采用干磨技术的修理厂。水磨石靠人工，而干磨是通过机器来实现的，因此水磨的工作者必须花更多的时间。水磨需要等每道工序的汽车相关区域干透才能进行下一步操作。这样无论是对于水磨本身所需要的时间还是工序间等待的时间，干磨比水磨的时间效率远远胜过，而且采用自动干磨的工序能在同一工位上完成更多车的打磨。采用干磨使技术人员在岗位上工作变得更加轻松，而且能显著提高维修企业的经济效益。 （2）绿色环保

干磨的环保效果是显而易见的，在实际中，水磨工艺附带产生了大量的污水，水磨工作者的手必须浸泡在这些脏水中，势必会腐蚀手，并造成了健康损害； 在我国部分地区，在某一特殊时节，其工作环境将更加恶劣，劳动力强度更加大，工作非常辛苦。而干磨工艺在整个工作中是不需用水，更不会产生污水。干磨技术采用了先进的无尘技术，能在一个干净环保的喷漆车间完全是可以实现的。 （3）干磨工艺漆面处理效果是非常好的，传统的打磨工艺往往是需要具有几年工作经验的老师傅来完成的。而干磨技术是机器打磨，不需要考虑非常多人的因素，所以被打磨的工件非常平整，减少了返工的风险，漆面处理效果也是非常好的。避免漆膜内因存有水气而导致日后出现起泡的油漆缺陷。

3干磨的优化

干磨作为一种新型的打磨工艺已经在行业越来越受到重视，其优势也远远大于以前的传统打磨工艺，但是据我在4s店里喷涂作业的发现，无尘干磨工艺还不是很完美，受到各方面的局限性，未来发挥其全部的功能，因此笔者基于自己所了解的事实和掌握的理论知识对干磨工艺进行一些优化，这些优化并不局限

于干磨工艺的本身，还涉及到其干磨时所需材料，作业环境等外围因素。 (1)车身钣金表面处理优化

车身钣金表面处理是指在整个喷涂工艺前，除去车身钣金基底面附着的杂物物或生成的其他异物。它的目的是用来提高钣金基底面与上面各涂层间的附着力，从而提高钣金耐腐蚀能力。在表面处理的同时，基底表面了获得一定的的表面清洁度和表面粗糙度。

由于钣金钢材在切割、拼接、焊接或储存过程中，因为与外界未完全隔离绝缘，其表面会附有一些污渍、油脂、裂纹、锈斑、氧化膜等，这些残留的异物如果没有及时清除，就必然会降低各涂层之间或者与其他被涂物表面的分子间粘结力。附着在钣金表面的氧化膜、锈斑污物、油脂很容加快涂层表面锈蚀，最后会造成涂层大面积过早的掉落。因此，在车身涂装前必须对钣金表面进行预处理。如果钣金没有得到合适的表面处理，即便喷涂时采用了高级涂料，最后也于事无补，不会得到预想的效果。

汽车本身采用的钣金钢材为热乳钢板，而它的表面很容易附有氧化膜和锈斑，而这却严重影响到后续各涂层的防锈能力，因此在涂装之前必须采用一定方法可以去掉这些杂物。抛丸作为一个机械方法，在处理表面杂质方面非常有效果。抛丸除锈是利用高速喷射的弹丸抛向钢铁表面，从而可以除锈，达到提高表面粗糙度的目的。在抛丸前必须进行脱脂处理，抛丸工艺一般有脱脂、抛丸、抛丸后的清理等工序。抛丸后钣金表面质量的好坏直接影响到到后续各涂层的整体性能，通过对抛丸工艺的研究，应该优化金属磨料、抛丸工艺参数，这样才能保证的钣金表面处理质量。 （2）底漆的优化

据笔者在4s店里，工程技术人员选择的底漆不是非常严谨，常常很随意的选择底漆，虽然这些底漆短时间也能发挥效果但是，后期车身很容易出现大面积掉落的风险。在底漆的选择中应该优化下种类的选择，我认为可以从以下几个方面去考量：①选择低黏度、高固性，抗流动性能较好的底漆，最好能实现一道喷漆后所能达到厚度的要求。对于以往的底漆涂装通常要经过两道喷涂工序，如果能一次喷涂完成，那么就可以很大程度的提高喷漆效率和喷漆效果，另外还可以减少稀释剂的用量，降低的废物的排放以及节约原材料成本。②选择所需要烘烤

温度低、干燥速度快，不容易结成一块的底漆，这样可以大大降低烘烤房的烘烤温度，节省电量损耗，节约了一笔不小的开支，而且也并能保证底漆在在一定范围内够达到刮腻子的硬度要求。③选择流动性好、防腐蚀性能好的底漆，这样可以更好的较好地覆盖由因为钢板受到抛丸作用后的表面粗糙度，并能达到工件整体复合涂层的防腐性能。

在干磨工艺的优化中，首先必须要对原材料的选择加以优化。如果工人师傅能根据以上三点标准选择，那么后续的喷漆效率大大提高，喷漆效果也得到进一步强化，产生的废物能得到有效减少，这样不仅能很好的做到环保，而且可以在一定程度上节约原材料的成本。 （3）腻子的优化

腻子作为打磨时的辅助物，在整个打磨过程中起到了非常关键的作用。腻子本身含有大量的外来添加剂等填料，其与工件的附着力与其他涂料相比较差。虽然通过涂腻子粉能够改善涂层的表面的外观质量，但复合涂层在外界冷热交替、风吹雨晒等作用下容易造成涂层开裂、脱落，这也是为什么汽车表面容易掉漆的根本原因。因此，为了规避后续的风险，腻子粉不用用为好，越薄越好，不能大面积在涂层涂抹腻子粉的。在一些发达区域，一些制造商采用了一种特制密封胶来替代腻子粉。另外如提高零件的加工精度、改善钢材表面所处的环境，都可以大大减少腻子粉的使用量。

从相关喷涂研究中得知，腻子粉质量的好坏直接影响到整个涂层的质量，因此合理的选择腻子粉和刮涂工序，可以很大程度控制涂层质量的。因此对于腻子的选择应该加以优化。在选择腻子的种类时，除出平时其本身良好的附着性和的机械强度外，我们应该还需要考虑下腻子粉应该具备良好的施工性能，方便技术人员刮涂腻子粉。例如，腻子要有良好的刮涂性，填平性和干燥性；其失水收缩性要小，对其顶层的涂料吸收性要少；当然最重要的是其打磨性应该很良好，好的腻子粉应该是既坚牢又易打磨等。汽车的钣金件的腻子及打磨工艺为：刮腻子—烘烤腻子—腻子干燥—腻子打磨-气枪吹灰。工件经过底漆涂装后，需要对其表面进行刮腻子，由于普通腻子的自然干燥速度较慢，为了加快风干的速率，需要在烘烤房进行烘烤，这样才能在最短的时间内达到打磨所需要的涂层表面要求。此外，在喷涂面漆之前，要求底材的温度低于一定的温度值，因此在腻子烘

烤后，还需要对工件进行强制冷却，让其温度低于40度。根据相关研究得知当腻子烘烤时间为40min时，板材表面残留的温度将大于40度时，比较容易快干腻子完全可以利用钢板余温进行固化，而不影响涂装节拍，附着力达到级。虽然快干腻子比普通腻子的价格略贵，由于腻子的使用量较少，从腻子消耗量和烘烤能耗成本来看，选择快干腻子比较经济。因此客观的来说优化腻子的选择，能很好的节约整个成本。 （4）刮腻子方法的优化

腻子的好坏不仅有其自身特性的原因，还跟技术人员刮腻子的方法有很大的关系。因此刮腻子质量的好坏直接影响到涂层的质量以及后续喷漆的效果。因此技术人员必须对腻子的刮涂方法进行优化控制。根据腻子产品特点及涂装质量要求，对刮腻子工序进行如下要求：①刮腻子首先需要仔细检查钣金表面的缺陷，用砂纸将起泡，凸出来得等缺陷打磨平整，但注意不要打磨的太低；②严格按照腻子调配方法，主腻子：固化剂约为50:1进行调配，固化剂用量要充足，否则腻子粉不易干涸，后续不易打磨；刮腻子时应该先从小的地方开始刮涂，然后再大面积刮涂，接着统刮，最后刮稀。经过刮腻子后，工件表面应该均匀平整、非常自然，没有明显的刀痕，以及腻子毛边。

根据笔者的观察，刮腻子若按照以下方法将会有事半功倍的效果。（1）.在刃口上涂抹一小撮少量的腻子，边挤压边刮涂，刃口应应略微向前倾斜，以45度为宜，刃口必须与所刮工件平行，不能有倾斜；（20.刀口出力要均勾，刮工件要稳，不能颤抖，如果用力不均或刮涂时颤抖，将会使钣金表面产生接缝式的条纹。（3）刮腻子只能在一两个来回中刮平，不可来往复来回拖拉，防止工件表面脱毛。（4）若果对大面积工件刮涂时，必须要替换成刮板；（5）刮腻子的顺序也应该优化，首先要以找平缺陷为准，然后对于较深的凹坑等缺陷，应该由深及浅，先对凹陷较深的部位刮涂，然后再低位点刮，接着再整体满刮。（6）对于腻子一次刮涂厚度要控制，一般应在0.5mm以下，否则容易造成腻子粉开裂出现裂缝。以上几点刮腻子优化方法可以很好提高腻子刮涂的效果，缺陷也很容易补平，钣金表面平整度会得到进一步提高。 （5）打磨腻子的优化

打磨腻子主要目的是清除钣金件表面腻子形成的毛刺和毛边，并在涂层表面

达到一定的光洁度，同时也增加了涂层见的附着力。腻子打磨过后，涂层表面产生了许多灰尘等杂志，必须对浮沉和颗粒进行清理，以避免减少涂层见的附着力，防止涂层脱落的发生。腻子的打磨和清理时控制涂层质量的重要环节。如果粉尘没清理干净，打磨的不彻底势必会影响到涂层的防腐性，从而没有达到喷漆的效果。腻子打磨总体有以下几个要求：整个工件表面应该平整光滑，不能凹凸不平，工件不能打磨露底，连接处不能有明显的裂纹和接缝，工件表面不能有粉尘颗粒等杂质。在打磨过程中，如果能控制好风力，将会能更好的去除粉尘数量，减少人体吸收的数量。根据笔者在现场的测试，如果平均控制风速控制到0.2-0.4m/s，平均气流为0.15m/s,打磨的浮沉会得到及时的清除。

结语

汽车喷涂工艺技术的发展，是随着汽车工业技术进步而发展的。汽车喷涂工艺技术发展依赖于科技进步、车辆、材料技术水平的提升。汽车喷涂质量是汽车制造商和消费者共同关注的话题，是汽车制造中一个非常重要的环节，开展对汽车涂装技术的深入研究是十分重要的，尤其是无尘干磨工艺，但目前还不够普遍。通过研究干磨理论和工艺技术，可以有效地保证喷涂质量和防止其他缺陷的产生。 中国的环保要求的日益提高，不光要求要求材料的无害化，而且更加要求制造中每个工艺都应无害化。无尘干磨的出现和应用大大减少了环境的污染和人体的伤害，也解放了技术人员的劳动力，提高了企业的生产效率。 虽然无尘干磨的优势如此之多，但其还不能满足喷涂行业的发展，我们应在实践中找到更加合理的打磨方法，进一步对干磨工艺流程进行优化。

参考文献

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