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引言

随着塑料加工和改性技术的不断提高，塑料的应用领域迅速扩展。自20世纪60年代起，随着汽车对轻量化、舒适性、和安全性要求的提高以及塑料具有的重量轻、手感好、成型工艺简单等优点的日益显现，使得汽车零部件塑料化的比例越来越大。外饰塑料件从保险杠扩大到后视镜壳、门把手、扰流板、格栅、牌照灯护板、防擦条等。常用的外饰塑料件种类有聚丙烯PP、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物ABS、ABS/PC、PP/EPDM、尼龙等几种。

塑料件涂装是利用化学和机械方法除去塑料件表面的脱模剂、异物、污物等，去除表面界膜阻力，提高附着力，并在其表面喷涂涂料，经干燥成膜并附着于塑料件表面，达到防护和装饰作用的过程。

塑料件的喷涂工艺过程可分为两段，即前处理工段和喷涂工段。

1.1 塑料件前处理

塑料件在涂装时，必须进行表面处理，表面处理的目的：

（1）提高塑料涂层的附着力，减少漆膜表面的缺陷。塑料件结晶性大、极性小、表面光滑、润湿性差，直接喷涂会造成漆膜对基材的附着力很差，可通过表面处理的方法提高塑料件表面的表面张力，提高涂层的附着。

（2）消除塑料件内应力，防止涂膜裂痕。塑料成型加工时，加工温度有时可达到150~200℃，在不均一的冷却过程中可能在制品的局部和表面产生残余应力，残余应力不利于涂料的润湿和涂层的附着。

（3）清除表面污染物，防止涂膜产生缺陷。塑料为不良导体，易静电聚集粘附灰尘，同时，塑料件加工成型后，脱模剂或其他油污会转移到制品表面，严重影响涂层的附着和外观状态。

因此，塑料件涂装前的预处理必不可少，常见的一般工艺为：退火、脱脂、静电除尘、润湿和粗化。

退火处理可缓解塑料成型时的内应力，防止涂装后在应力集中处断开产生龟裂。

脱脂方法包括机械法和化学法，机械法主要有手工擦拭、火焰灼烧等，化学方法主要有溶剂清洗、低碱清洗剂清洗等。

静电除尘：一般采用高压离子化空气流除去静电吸附的灰尘。

润湿和粗化：铬酸、硫酸的混合溶液处理是比较简单、传统的工艺，使表面产生很多的极性基团，较好地提高涂膜附着力。火焰处理，采用压缩丙烷气为燃料，瞬间高温氧化，提高塑料基材的表面张力，增加与油漆的附着力。

1.2　常见塑料件涂装方法

汽车涂料的涂装方法以喷涂为主。塑料件的喷涂方式分为空气喷涂、静电喷涂、大容量低压空气喷枪（HVLP）以及高压无空气喷涂

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。空气喷涂和静电喷涂是如今汽车涂装工厂最常用的涂装方法，下面重点介绍这两种喷涂方式。

1.2.1　空气喷涂

空气喷涂是利用压缩空气从空气帽的中心孔喷出，在涂料喷嘴前段形成负压区，使涂料容器中的涂料从涂料喷嘴喷出，并且即刻进入高速压缩空气流，涂料被微粒化、呈漆雾状飞向并附着在被涂物表面，涂料雾粒迅速积聚成连续的漆膜。

空气喷涂是汽车涂装中最为广泛的方法，其优点：涂装效率高；适应性强，对各种涂料和各种材质、形状的工件都适应，不受场地限制；涂装效率高；涂料雾化充分；投资成本低；涂膜均匀美观。但涂料利用率低，一般只有50%~60%，小件只有15%~30%；飞散的漆雾造成作业环境恶劣，需要有良好的通风设备；对施工环境和施工参数（喷涂室工艺参数、油漆施工参数）要求较高。

空气喷涂的主要要点为：

（1）涂料雾化特性。涂料的雾化颗粒越细，雾化效果越好，涂膜的外观质量越好。当空气耗量与出漆量的比值较小时，提高空气耗量或降低出漆量，都将明显改善雾化效果。增加空气量可通过提高空气压力来实现，但要注意更大的空气压力会使漆雾飞散更严重。

（2）出漆量。对于重力型喷枪，提高压缩空气压力对增大出漆量很有限，并受到雾化的限制，一般调整针阀来适当增加出漆量。

（3）漆雾沉积量及膜厚均匀性。漆雾沉积量随喷涂距离的延长而降低，一般小型喷枪的喷涂距离为15~625px。喷距太远漆雾沉积量小涂膜薄而无光；太近漆膜沉积量大，漆膜厚而流挂。膜厚均匀性与喷枪移动速度有关系。喷枪应正对工件表面以30~1500px/s速度匀速移动。移动速度过快会产生露底，太慢会产生流挂，停顿0.1S时就会造成严重的流挂。喷雾图形一般中间厚、外围薄。

（4）涂料粘度。涂料的粘度影响出漆量，黏度高，涂料喷出量小；反之，黏度低，涂料喷出量大。涂料黏度对雾化效果有影响，进而影响涂膜的平整度。施工时必须按照一定的稀释比例调制各自的喷涂粘度。同时，喷涂粘度受环境温度影响较大，因此要保持喷涂室内的温度恒定，以免温度较低时涂料粘度较高而雾化不良，造成漆膜不平整、外观差。

1.2.2　静电喷涂

静电喷涂是对涂料雾化装置施加负高电压，被涂工件接地为正电极，在涂料雾化装置与被涂工件之间形成一个高压放电电场，使雾化的涂料在静电吸引下，被有效地吸附在带正电荷的被涂工件上。

静电喷涂最大的优点是：涂料利用率高，对于有些工件能高达80%以上；漆雾飞散少，较大程度地改善作业环境；涂膜外观好，效率高，适合自动化的大批量生产。静电涂装是目前汽车工业应用广泛的涂装方法之一。但静电涂装对涂料、溶剂以及工件的导电性等有特殊要求，操作安全性规定严格。

静电喷涂雾化方法可分为离心力静电雾化、空气静电雾化、液压静电雾化，分别利用离心力（2000~4000r/min）、压缩空气、对涂料施加高压（一般为10MPa）对涂料进行雾化，其中运用最广泛的是离心力静电雾化。静电旋杯雾化是离心力静电雾化中利用最广泛的一种，旋杯采用空气透平驱动，带电荷工作时可达到30000~70000r/min，当涂料送到高速旋转的旋杯上时，由于旋杯的离心作用，涂料在旋杯内伸展成薄膜，并获得巨大的加速度向旋杯边缘运动，在离心力和强电场的双重作用下破碎成为极细的带电荷的雾滴。同时，旋杯的杯口尖锐作为放电极，....