从刷子到机器人 汽车涂装技术发展史

发布时间： 2024-04-04 来源：欧宝体育官网登录网页版-应用实例

  进入30年代，醇酸树脂搪瓷涂料出现了，简称醇酸搪瓷漆，被引入汽车涂装工序。车身金属件喷涂这类涂料后进入烘烤箱烘干，能形成一层耐用度非常高的漆膜。与硝基漆相比，醇酸搪瓷漆的涂装速度更快，仅需2至3步，而硝基漆则需要3至4步。搪瓷涂料不但干燥速度快，而且耐受汽油等溶剂。

  不过醇酸搪瓷的缺点是怕晒，在阳光下漆膜会被加速氧化，颜色很快就会褪色变暗淡，有时这样的一个过程还可以在短短几个月之内。醇酸树脂虽然有缺点，但并没有完全被淘汰，仍然是现今涂层技术中重要组成部分。

  40年代出现了热塑性丙烯酸漆，大幅度的提升了漆面的装饰性和耐久性。1955年，通用汽车公司开始使用新的丙烯酸树脂涂装汽车。这种涂料的流变性很独特，需要以较低的固体含量进行喷涂，因此就需要进行多层喷涂。这种看起来是缺点的特性，在当时却是一种优点，因为它让涂层中能加入金属薄片。丙烯酸清漆喷涂后初始粘度很低，使金属薄片可以平整下来，形成反光层，随后粘度快速提高，将金属薄片固定。于是，金属漆诞生了。

  值得一提的是，这一时期的欧洲在丙烯酸涂料技术方面突飞猛进。这源于二战后对欧洲轴心国的限制，在工业制造中限制使用一些化学材料，例如硝化漆所需要的硝化纤维，这种原料可以制造炸药。

  在这种限制下，这些国家的公司开始专注于搪瓷涂料技术，开发出了一种丙烯酸聚氨酯涂料体系。1980年欧洲涂料进入美国时，美国的汽车涂料体系远不是欧洲的对手。

  二战后的二十年里，是车身涂层质量提升的时期。此时在美国，汽车除了交通工具，还拥有提高社会地位的属性，因此车主希望自己的车看起来更高档，这就需要车漆看起来更具光泽，色彩更加靓丽。

  1947年开始，车企开始在喷涂前对金属表明上进行磷化处理，以此来提高漆层的附着力和抵抗腐蚀能力。底漆也从喷涂更改为浸涂式，也就是把车身件浸入漆料池中，这样更加均匀，涂装也更全面，保证空腔等难以触及的位置也能涂装。

  50年代，车企发现虽然使用浸涂法，但在之后的工序中，一部分的油漆还是会被溶剂洗掉，降低防锈效果。未解决这一问题，1957年，福特联合PPG在乔治·布鲁尔博士（George Brewer）的带领下，开发出了现在广泛使用的电泳涂装法。

  随后福特公司在1961年建立了世界上第一个阳极电泳涂装车间。不过最初的技术存在缺陷，PPG公司在1973年推出了更优秀的阴极电泳涂装系统和相应的涂料。

  70年代中后期，石油危机带来的节能环保意识对涂料行业也产生了巨大影响。进入80年代，各国颁布了新的挥发性有机物（VOC）法规，这使得VOC含量高和耐久性较弱的丙烯酸漆涂料无法被市场接受。另外，消费者也希望车身漆面效果至少保持5年，这就要解决漆面的耐用性。

  有了透明漆层作为保护层后，内部的色漆就不需要以前那么厚，只需要极其薄的一层起到装饰作用即可。漆层中还加了紫外线吸收剂，保护透明层和底漆中的颜料，大幅度提高底漆和色漆的寿命。

  该涂装技术在初期的成本比较高，一般只用在高档车型上。同时，透明漆层的耐久性也比较差，很快就会剥落，要重新喷涂。不过在之后的十年里，汽车行业和涂料行业通过努力改进涂料技术，不但降低了成本，还开发了更新的表面处理剂，大幅度提高了透明层的寿命。

  时至今日，涂装技术越来越科幻。我们时常能看到一些奇葩的车身涂装，例如绚丽的渐变车身，这已经是人工喷涂完全达不到的工艺水平。例如2019年广州车展国内亮相的宝马X6特别版，外观采用特别的Vantablack VBx2涂层，号称是全世界最黑的黑色，可吸收超过99%的可见光。

  更未来的涂装主流发展的新趋势，业界有部分人认为免涂装技术。这项技术其实已经深入我们的生活，日常到的家电外壳其实就已经使用了免喷涂技术，外壳在注塑过程中就添加相应颜色的纳米级金属粉末，直接形成颜色绚丽、金属质感的外壳，根本不再需要喷漆，极大地降低了喷涂所产生的的污染。汽车上自然也有广泛使用，例如饰条、格栅、后视镜外壳等。

  在金属领域也是类似原理，也就是说，未来使用了免喷涂的金属材料在出厂时就已拥有保护层甚至颜色层。这项技术目前在航天及军事领域有所使用，但距离民用还很远，也没办法做到提供多变的颜色。

  从刷子到喷枪再到机器人，从天然植物漆到高科技化合漆，从追求效率到追求品质再到追求环保健康，汽车工业对于涂装技术的追求始终没停下来，科技程度慢慢的升高。过去拿着刷子，在恶劣环境中工作的油漆工们不会想到，今天的车漆已经如此先进，而且仍在发展。未来，将是更加环保、智能和高效的时代。（文/图 汽车之家 卫江鹏）