客车涂装打磨工艺特点与打磨方式选择思路

客车涂装打磨工艺特点与打磨方式选择思路

胡旭东     李渤江

   (安徽安凯汽车股份有限公司工艺研究所,合肥  230051)

摘要：客车因其自身特点决定了客车涂装打磨具有和乘用车不同的诸多差异。从客车产品特点及打磨的具体特性进行分析，探讨了客车打磨工艺的现状及为什么做这样的选择。

关键词：定义；打磨方式；打磨特点 

1 打磨的定义     

        打磨，是表面改性技术的一种，一般指借助粗糙物体（含有较高硬度颗粒的砂纸等）来通过摩擦改变材料表面物理性能的一种加工方法。在涂装行业中是指用砂纸、菜瓜布、砂网等摩擦介质摩擦被涂物或涂膜表面，以达到某种特定目的的工艺。打磨是涂装过程中的重要步骤，贯穿于整个涂装过程中。不但白车身、底漆、中涂或刮腻子需要打磨，涂面漆后也要打磨。其功能根据工序的不同也不尽相同。

2 打磨的目的及作用

1）清除底材表面的倒刺及杂物（如浮锈等），主要体现在白车身的打磨工序。

2）消除工件漆膜表面的颗粒、粗糙和不平整度。

3）消除底漆层、中涂层表面缩孔、流挂等漆膜弊病，确保不影响到下一涂层质量。

4）改善漆膜涂层之间的附着力，增强电泳层（或环氧底漆层）、中涂层和面漆层等各涂层之间的结合力。

5）改善面漆的目视效果，电泳层，中涂层表面的平整度对面漆的目视效果至关重要。大量的实验表明高质量的打磨能有效的降低面漆长短波数据，提升面漆外观效果。附表1打磨试验数据对比，中涂打磨使用800#水砂纸，电泳打磨使用600#水砂纸。手工打磨完成。由数据可以看出经过中涂或者电泳打磨的车身长短波数据明显下降。

表1立面打磨效果对比数据

 应该注意打磨决不是目的！它降低膜厚，产生粉尘，打磨不合理还会产生砂纸纹等问题影响质量，应尽可能少打磨。乘用车由于白车身质量控制好，涂装车间封闭性佳，作业环境优，漆膜表面效果好，因此一般采用点打磨方式，打磨量小，成本低。客车由于结构材质复杂，个性化需求多，白车身质量差，喷涂车间封闭性不好，喷涂环境差等原因底漆漆膜质量欠佳，因此需要全打磨消除漆膜弊病，提升外观质量，结果造成打磨量大，成本增加。以中涂打磨为例，大部分客车厂家磨掉的中涂漆膜10微米以上，多道中涂工艺打磨甚至更多。虽然部分客车企业引入中涂机器人喷涂，外观质量有一定改善，但鉴于喷房不是通过式结构需频繁开关等原因，油漆外观仍无法达到乘用车水平。可以预见今后相当长的时间里，整车全打磨依然是客车中涂打磨的主要方式。客车企业应在喷涂环境，喷涂质量等方面下功夫，缩短和乘用车的差距，尽量减少打磨量，降低成本。

3 打磨方式

根据是否使用润滑介质打磨可以分为干打磨和湿打磨两种方式。通常腻子打磨采用干磨方式。中涂打磨湿打磨和干打磨都有应用。水做最常用的润滑介质。打磨机打磨的过程中不断用水冲刷车体表面，一方面保持润滑，另一个作用是冲走打磨灰。根据是否使用打磨机打磨可分为机器打磨和手工打磨。客车打磨一般采用手工打磨和机器打磨相结合的方式，机器打磨为主，手工打磨为辅。

3.1干打磨优点

1）打磨速度快，效率高；

2）打磨过程中车体内外表面无残留水分，下道漆膜不会因水分残留出现水泡、流痕等问题；

3）打磨过程中不使用水做润滑，节省水资源；冬季无需加热打磨水，降低能耗；

4）打磨后车体无需烘干，节省时间，节省能耗。

3.2干打磨缺点

1）对场地要求高，需要通风、吸尘装置，投入较大；

2）打磨粉尘颗粒细小，如操作人员防护不到位易吸入呼吸道引起尘肺等职业病。对操作人员健康有一定危害；

3）打磨过程中无水作为润滑，打磨后漆膜表面平滑度不如水磨。喷涂面漆后表面状态稍差。

3.3水磨优点

1）打磨使用水做润滑介质，能及时冲走粉尘，不会引起尘肺等职业病；

2）打磨质量高，打磨后漆膜表面更平滑，喷涂面漆后目视效果更好。

3.4水磨缺点

1）打磨速度慢，效率低；

2）打磨过程中车体内外表面水分残留多，不易烘干，影响后道喷涂质量，出现水泡、印记等漆膜弊病。如水分残留部位无漆膜保护，易引起车体锈蚀影响整车防腐效果；

3）打磨过程中使用水做润滑，冬季气温低时需加热打磨水。浪费水源、能耗大；

4）打磨后车体需要烘干，增大能耗，延长交车周期；

5）员工长期接触水，防护不当易引起关节炎等职业病。

总之水磨和干磨各有特点，各有优劣，各厂家应结合自身实际情况选择适合自己的打磨方式。

4  客车打磨特点

4.1打磨工序多

客车焊接工艺落后，自动化程度低。一般采用矩形管、异型管焊接成五大片小总成件，五大片再总拼成完整的骨架 。骨架完成后焊接内外蒙皮。虽然大部分厂家前后保险杠、后侧围蒙皮等部位不同程度的开发了模压件。但受制于骨架焊接的精度以及模压件在焊接过程中的变形等因素，客车车身表面平整度差。为保证外观平整度需要刮原子灰。因此和乘用车相比客车需要打磨原子灰。客车个性化需求多，图案复杂，往往需要在面漆表面再喷涂图案，喷涂图案之前需要对面漆表面进行打磨。根据图案复杂程度打磨一次到多次不等。另外一些对外观质量要求高的客车企业采用打磨罩清漆的工艺。即整车图案完成烘干后对整车外表面进行打磨，然后再喷涂一道清漆。这就意味着和乘用车相比，客车多了腻子打磨、图案喷涂前面漆打磨和罩清漆前打磨等工序。

4.2打磨次数多

    为提升平整度客车需要多次刮涂腻子。一般情况下需要刮4次腻子，进行4次打磨。加上喷图案前、罩清漆前的打磨，客车比乘用车打磨次数增加6次以上。

4.3打磨量大

客车打磨的另一个特点就是打磨量大。由于客车喷涂环境差，底漆表面缺陷多，漆膜流平效果不理想，客场行业普遍采用中涂全打磨的工艺。另外腻子打磨量也非常大，腻子刮涂量大，分布广，车身前后围等焊缝较多的地方尤其严重。乘用车由于车身焊接质量高，不需要刮腻子，也不需要多次中涂。涂装环境好，漆膜外观缺陷少，一般情况采用点打磨消除缺陷的方式。打磨量小，粉尘少。因此客车涂装相对于乘用车打磨量大得多。

4.4打磨粉尘多

客车采用刮灰工艺弥补车身表面不平整的缺陷。腻子出粉量远大于中涂等其他涂膜的出粉量。加上刮灰多，打磨面积大，中涂全打磨等因素导致和乘用车相比客车打磨量大，打磨粉尘多。

4.5腻子和中涂打磨交叉同时进行

客车需要多次打磨腻子外，也需要对中涂多次打磨。客车涂装中常常采用2道中涂工艺。典型的工艺流程如下：腻子粗刮→烘干→打磨→细刮→烘干→打磨→一道中涂漆→补灰→烘干→二道中涂→找补→烘干→打磨。

二道中涂的目的是喷涂中涂后车身表面不平的缺陷易于发现。为提升效率中涂烘干后不会直接打磨，而是中涂和原子灰一起打磨。这就要求选择打磨砂纸时要兼顾原子灰和中涂的打磨需要。为提升打磨效率降低成本通常采用先用粗砂纸打磨再用细砂纸细磨的工艺。部分厂家也采用先干磨再水磨的工艺。

5  中央集尘式打磨系统的应用

客车打磨的特点决定了客车打磨量大，粉尘多，打磨粉尘严重威胁操作人员的健康，易引发尘肺等职业病。随着人们环保意识的觉醒和环保法规的要求越来越严苛，打磨粉尘治理问题日益凸显。如何解决这一难题呢？

部分厂家采用移动式吸尘打磨机的方式减少粉尘的危害。但由于打磨量过大，粉尘过多，效果不理想。同时由于移动式打磨机功率小，接入磨头少，一般一台移动式打磨机带一到两个磨头，难以满足客车大规模生产的打磨需要。仅适合产量小的厂家或者修补时的打磨。为彻底解决粉尘问题，不少厂家引入了高负压中央集尘式打磨系统。宇通客车、安凯客车、苏州金龙、中通客车、扬州亚星客车等等主流客车厂都有应用。宇通、安凯客车等厂家还拥有不止一套系统。另外南北车等轨道交通行业，维斯塔斯、国电集团等风电行业，徐工集团等工程机械行业等等中央吸尘系统也有广泛应用。目前主要设备供应厂家包括瑞典Nederman，美国唐纳森、德国Festool等国外品牌，国内厂家也有少量系统在用，其中瑞典Nederman应用最为广泛。

6 结语

    客车涂装的特点决定了客车涂装行业打磨的特殊性，各客车企业应结合自身特点选择适合自己的打磨方式。同时客车行业以乘用车为标杆应努力引入更多自动化喷涂设备，提升质量，减少打磨。打磨粉尘的治理应引起客车涂装行业的关注，应多引入吸尘系统，为员工创造良好的工作环境，降低尘肺等职业病风险。

（详见《现代涂料与涂装》2017-2期）