复合材料工业喷漆技术的进步

发布时间:2010-07-13
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在过去的几年里,汽车复合材料工业已经在喷漆这种特殊领域里取得了巨大进步。现在,汽车复合材料工业和汽车制造商应用了两项新的材料技术,来提高塑料实体面板的喷涂表面质量,特别是那些用SMC制成的零部件的质量。

随着汽车工业的发展和节能、环保法规的日益严格,材料工业必须不断地开发新的材料技术,以应对汽车工业的需求。近几年来,有两种新材料在汽车复合材料工业和汽车制造商中得到了广泛应用与发展,这两种新技术材料分别为UV(Ultra-Violet)密封材料和TCA(Tough Class A)SMC(Sheet MoldingComposite)材料。

UV密封材料的发展解决了复合感光底层材料的“挥发”问题,同时解决了由于“挥发”引起的“喷涂泡沫”或产生泡沫型外观的问题。这种材料是由BASF公司研发生产的,最初应用于Meridian汽车系统公司的2003 F-150 Supercrew车型中。

TCA SMC复合材料是由树脂供应商AOC公司与ThyssenKrupp Budd公司合作开发的,具有耐触摸、可有效防止气体从微型裂缝(喷涂泡沫)中膨胀出去、能形成一个较为光滑的喷涂表面等特性。这种复合材料被率先应用于2003年的林肯Aviator概念车上。

这两种新材料都能使复合材料实体面板满足所有汽车涂料的性能指标,并避免了传统钢制材料的缺陷。

UV密封材料和TCA SMC复合材料极大地提高了材料的上漆能力,它们已经被转变成一种新的工艺过程。美国的汽车制造商应用这种材料后取得了显著的效果——喷涂缺陷减少了90%以上。这些新的材料对于复合材料工业而言是令人振奋的,因为它们消除了全面应用复合材料的障碍。今后,复合材料应用于汽车工业中的局限性将会越来越小。

汽车制造商青睐复合材料的原因很多。首先,复合材料重量轻且韧性很高,可以显著地减轻车体重量,是有着广泛应用价值的理想材料;另外,复合材料还具有防锈蚀、耐凹陷、柔性好等特性。因此,汽车制造商对于新型的具有优秀性能的复合材料有着浓厚的兴趣。然而以前,由于复合材料本身性能等方面的缺陷,常常会使汽车制造商在喷涂时面临很多挑战,比如复合材料在喷涂车间或工厂里对微小变化特别敏感,(如潮湿度、微小温度的变化等),从而影响最终被喷涂的复合材料表面的特性。这些问题的出现,大大限制了复合材料在汽车部件(如卡车车厢、踏板、车门等)方面的应用。

随着复合材料工业的新技术和新材料的出现,新的复合材料能够满足汽车制造商的使用要求,也使得汽车制造商在喷涂车间能够像对待传统的钢制材料一样对待复合材料的零件。由于复合材料具有很好的上漆能力,因此可广泛应用于汽车零部件的制造中,其中保险杠、车顶、前脸部件、发动机罩、发动机隔音板、前后翼子板等部件最重要,产量最大。在福特F-150Supercrew型汽车的挡泥板上以及在林肯Aviator车型的前挡泥板上都可以看到复合材料,我们也有充分的理由相信,在未来的5年里,将会有越来越多的复合材料应用于汽车零件上。

科技的发展与进步推动着复合材料工业持续向前发展,人们不断开发出新型的应用于汽车工业的复合材料,比如,传导型复合材料,它将减少对附加传导底漆的需求;更多的弹性密封圈将会更加耐用并且重量更轻;更低密度的复合材料将会大大减轻汽车的重量。当前,我们最大的挑战就是根据广大OEM的意图进行调整,以转换成一种粉末底漆的加工工艺。目前,复合材料工业已经开始应用这项新技术。

新材料技术的成功研发得益于OEM及以美国为基础的汽车复合材料联盟(ACA)的通力合作。同时,在双方的密切合作过程中,也得到了模具、树脂、加工工具、粉末/密封、设备等供应商的大力支持。

复合材料在汽车中的应用

目前,欧、美、日等发达国家已在汽车制造中大量采用了复合材料,涉及到轿车、客车、拖拉机、摩托车以及运动车、农用车等几乎所有车型,主要应用部件包括以下几类:(1)悬架零件:前/后保险杠、仪表板等;(2)车身及车身部件:车身壳体、硬壳车顶、地板、车门、散热气护栅板、前端板、阻流板、行李舱盖板、遮阳罩、翼子板、发动机罩、大灯反光镜等;(3)发动机盖下部件:如空调器外壳、导风罩、进气管盖、风扇导片圈、加热器盖板、水箱部件、制动系统部件、电瓶托架、发动机隔音板等;(4)车内装饰部件:门内饰板、车门把手、仪表盘、转向杆部件、镜子边框、座椅等;(5)其他部件,如泵盖等电气部件及齿轮隔音板等驱动系统零件。

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