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浅谈国内摩托车行业涂装现状及发展趋势

发表于2014/6/13 10:27:50| 次阅读| 来源中国涂料| 作者CNCIA

摘要:介绍了国内摩托车行业的涂装特点、涂装工艺现状和涂装标准状况,阐述了摩托车涂装的发展 趋势,并分析了困扰摩托车涂装的几个问题。

0 前 言

中国是摩托车制造大国,随着我国经济的快速 增长,20世纪90年代以来,摩托车行业也迎来了春 天,"中国制造"得以迅猛发展。经过十几年演变,逐 渐形成了广东、重庆、江浙三大制造板块,涌现出了 大长江、隆鑫、宗申、力帆等一大批优秀的本土制造 商,整车产销连续多年维持在2 000万辆以上。

摩托车制造业的迅猛发展,为涂料与涂装的发 展提供了广阔空间。20多年来,各主机厂建造了上百 条涂装流水线,培养了一大批的技术人才及产业工 人。摩托车涂料也从最初完全依赖外资品牌,逐渐发 展到几乎100%国产化,每年摩托车涂料市场总量超 过15亿元。

1 行业涂装现状

1.1 涂装特点

摩托车的绝大部分工件都需要涂装——从车 身、大灯、排气管到发动机以及各种配件。摩托车涂装具有三大特点:一是底材多样性,需要涂装的底材 涵盖了铁、不锈钢、铝合金、锌合金等金属底材,以及 ABS、PP、尼龙、PC等非金属材料;二是涂装工艺复 杂,各部件至少涉及十几种涂装工艺;三是装饰性要 求较高,摩托车的大部分涂装件都是外观件,各个主 机厂对外观的要求都非常高,虽然涂膜理化性能方 面与汽车涂料相比还有很大差距,但在外观的流平、 鲜映性方面,有的部件要求甚至高于汽车标准。

1.2 涂装工艺现状

1.2.1 设备状况

20世纪90年代之初,摩托车涂装以面包炉固化 的手工喷涂作坊为主,各主机厂几乎没有涂装车间, 所有产品都是委外加工。在90年代中期,随着产量扩 大以及摩企品牌增加,开始逐渐向手工喷涂的流水 线过渡(平板线以及悬链式流水线为主)。现在,处于 手工喷涂向自动喷涂过渡阶段,绝大多数厂家采用 手工喷涂,少数厂家采用机器人静电涂装。涂装及固 化废气基本上都是未经处理直接排放。摩托车塑料 覆盖件的全自动喷涂线见图1。

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1.2.2 涂层工艺状况

底材的多样性决定了涂装工艺的复杂性,现列 举其中几种重要摩托车部件的涂装工艺如下:

(1)燃油箱——跨骑车上最重要的外观件。各厂涂装工艺差别非常大:轻骑铃木援引日本铃木工 艺——免防腐底漆,直接喷涂面漆;大长江采用底、 中涂、面漆三层W-O-W;多数厂家则需要三道灰再喷 面漆。涂料以丙烯酸或聚酯烤漆为主,也有的厂家采 用聚氨酯。油箱涂装工艺在一定程度上是主机厂涂 装水平以及工厂管理水平的缩影。有些厂家之所以 工艺复杂,归根到底是毛坯质量差,而毛坯质量又和 技术水平、工厂管理密切相关。

(2)塑胶覆盖件——内销车大部分覆盖件是ABS的,出口车(尤其是出口欧洲的女装车)经常大量采用 PP材料,比如佛山比亚乔以及轻骑标致的出口车型 就用了很多PP料。涂料基本以聚氨酯为主,低温烘烤 固化成膜。涂装工艺同样差别很大:以本田为典型代 表的厂家采用两涂一烘,所有颜色都是两道漆烘干 后下线贴花,不会再二次上线;以钱江为典型代表的 厂家在上述工艺基础上多喷涂一道底漆,烘干后内 贴花再次上线罩光,部分工件还要罩UV光油。

(3)发动机——绝大多数的发动机部件是铝合 金,少数装饰盖会采用尼龙材料,以降低成本。其涂 装工艺主要有两类:一是底、面、光三层湿碰湿,追求 靓丽外观;另一种是仅喷涂底面漆,并不是一味追求 高光泽,有的甚至做成半亚光。其中,以本田的工艺 最为特殊,仅喷涂一层面漆即可。

为什么相同的部件涂装工艺却有如此大的差距 呢?这是值得业界深入思考的问题。笔者综合认为, 除了毛坯差异之外,与我们国内厂家的产品设计理 念有很大的关系。比如发动机涂装,首先应当满足基 材防护性能,即在不影响发动机功能性的前提下,其 次才考虑装饰性能,毕竟过厚的涂膜虽然实现外观 丰满光亮的效果,却有可能影响到发动机的散热效 果。

1.3 涂装标准状况

摩托车涂膜质量尚未建立统一的行业标准,但 各大主机厂纷纷建立了各自的企业标准。大部分主 动机厂是在参考了本田、铃木、雅马哈企标的基础上 并结合自身实际情况修订的。但国内企业的标准主 要存在两方面的问题:

(1)对于国外同行的标准简单照搬,并未真正理 解其内在本质。以耐候性为例,以往几乎所有厂家制 定的A类件标准都是氙灯500 h(GB/T 1865),从表面 看与本田标准(碳弧灯400 h)相差不大。但实际上本 田公司还有一份技术标准,规定耐候是2 000 h,所有 新品必须通过该标准才能量产,至于碳弧灯400 h的 检测仅仅作为日常质量控制手段而已。相对于本田 而言,雅马哈的标准就灵活很多。A类件的老化标准 是日光碳弧灯600 h,或者是氙灯老化达到194.4 MJ/ m2(波长范围在300~400 nm时的能量值,按照GB/T 1865条件换算为900 h)。

(2)国内车企缺少涂膜失效模式的积淀,有的厂 家甚至没有相关的市场反馈记录。

涂膜失效的信息来源主要有两种:一是主动的市 场走访;二是分析处理客户投诉。市场质量反馈是涂 膜失效模式的宝贵资源,可惜大多数摩企对此并不重 视。反观国外成功摩企都是长期坚持反复研究质量失 效的原因,并总结出模拟方式,最终转化为自己的企业标准。仍然以本田为例,很多人不理解T-2016-1种 里面的耐斑点性有何实际意义。经过深入研究,这是 个非常有效的手段,它模拟的是涂膜对于使用过程中 有可能经常接触的化学品耐性。我们就曾经用这一方 法成功模拟出油箱口起汽油污染斑。燃油箱涂膜由于 不耐汽油而出现的腐蚀斑点见图2。

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2 摩托车涂装的发展趋势

近年来,随着我国环保、安全门槛逐步提高,人 工成本大幅增加,摩托车行业明显受到汽车、电动车 的冲击,这些因素都在影响着摩企涂装的发展方向。 具体表现在以下几方面:

2.1 提升生产效率

2.1.1 流水线的自动化程度越来越高

从质量一致性、降低人工及涂料成本考虑,采用 机器人或往复机带静电喷涂设备尤其是静电旋杯是 未来涂装发展的趋势。发动机和燃油箱等金属部件 具有良好的导电性,比较适合静电涂装,ABS塑料件 的导电性可以通过导电底漆解决。相对于手工喷涂, 在涂料消耗方面至少可以节省30%,目前的技术基本 可以做到免手补,一台机器人至少可以节省两个喷 漆工。国内采用这种工艺的厂家不多,五羊本田的塑 涂线以及常州豪爵塑涂、油箱线是典型的成功案例。

2.1.2 简化涂膜结构

如前文所述,摩托车各主要部件工艺比较复杂, 有的甚至要反复刮灰打磨,不但工艺生产周期长,对 产业工人的操作水平要求也较高,一次合格率极低, 往往直通率只有30%~40%,产量高时会造成大量在 制品积压。所以很多厂家尝试推行塑件外贴花、免罩 光,油箱免底漆、免刮灰工艺,但这些新工艺能否推行的关键并不全在于涂装环节,也在于毛坯质量本 身、整个工厂管理水平。

2.1.3 简化套色及贴花

国内产品外观给人的印象往往过于"花哨",有 的整车装饰性的贴花或套色工件比例高达60%,不但 工艺复杂而且合格率极低。目前已经有部分厂家在 借鉴外资品牌的产品后做了简化。国外某些品牌摩 托车的装饰性花条非常简洁,如图3所示。

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2.2 提升涂膜的装饰及防护性能

2.2.1 车架、小件采用电泳涂装

采用电泳替代传统喷漆正被越来越多厂家所采 用,尤其是车架涂装完成后缺少专用库房,往往露天 摆放,螺丝孔以及内部腔体等涂料无法覆盖的部位 容易腐蚀流锈,既影响美观又容易造成质量及安全 隐患。采用电泳涂装就可以有效解决上述问题,目前 市场上有一种底面合一的电泳涂料,耐候可以达到 800 h,底漆盐雾240 h,用于车架和小件涂装,效果良 好。

2.2.2 重视涂膜的耐磨性能

关于摩托车涂膜的耐磨性能,一直以来行业内 都没有检测标准,也缺乏有效的测试方法,但市场需 求却客观存在,不时有客户投诉涂膜失光,经分析多 为涂膜不耐摩擦而出现的早期失光!大长江集团早 在2005年就与四方威凯公司组成联合攻关组,研究 涂膜因摩擦而导致早期失光的检测办法及预防对 策,现已总结出行之有效的检测标准,同时,还开发 出一款纳米改性耐磨清漆,获得国家发明专利(专利 号:ZL 2011 1 0310422.5)。

2.2.3 创建有自己企业特色的检测标准

依前文所述,国内摩企生产初期所制定的标准 多为参考国内外同行所制定,缺乏针对性及企业特 色,还出现了很多奇怪现象:企业标准过高各分供方 都达不到,却还在继续供货;各项指标的检测都合 格,但市场却投诉不断。笔者认为,合理的企标应该与自身质量定位有关,与终端客户使用习惯有关。如 果主要市场在沿海地区,那么防腐蚀方面的检测应 该是重点。如果产品主要出口非洲和南美,那么应该 重点测试QUV及耐湿热性能。

经过多年市场磨炼,很多企业逐渐认识到任何 一项测试都是为了加速模拟终端用户有可能出现的 各种失效模式。开始根据自身产品定位以及使用环 境来修订企业标准,四方威凯公司曾先后参与大长 江、钱江、隆鑫等主机厂家的产品标准修订工作。

2.2.4 紫外红外双固化涂料的应用

单纯的紫外光固化涂料在很多领域都有成功运 用的案例,但在摩托车领域经过几起几落一直未能 大批量使用。究其原因,一是由于工件形体较大,难 以施工;二是由于外观装饰性要求丰满光亮,必须厚 涂解决(一般都超过50 μm),户外使用时特别容易出 现开裂和失光,尤其在高原地区更为明显(纯UV清漆 长期户外曝晒后出现开裂及失光现象见图4)。因此, 尽管传统UV具有高效、高装饰性的特点,但在摩托 车领域只有少量用于低端品牌。

近年来,一种取代传统UV的全新涂料在摩托车 涂装业内悄然出现——紫外红外双固化涂料(专利 号:ZL2011110226788.4),这种涂料既有UV涂料的外 观及快速固化的特性,又有PU涂料耐候好韧性高的 优点。涂装工艺也与传统的工艺不同,采用平放自旋 转的输送方式,喷涂则采用机器人携带静电旋杯。这 种工艺既能保证最佳的涂装效果又能保证最少的涂 料消耗。紫外红外双固化涂装示意图如图5所示。

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至今,国内共建成了4条双固化生产线——轻骑 铃木、广东大冶、豪爵铃木、大长江;除轻骑铃木使用 BASF涂料外,其余3条流水线均采用江门四方威凯 涂料。

紫外红外双固化涂料的固化分3个阶段,见表1。

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该工艺与传统涂装相比,无论是涂膜理化性能、 装饰性、环保性,还是生产效率均有大幅提升,预计 会被越来越多的厂家当做建新线的首选工艺。

3 困扰摩托车涂装的几个问题

3.1 专业生产摩托车涂料的厂家越来越少

四方威凯一直致力于摩托车涂料的专业研发和生产。近年来摩托车涂料领域内的竞争对手越来越 少,外资品牌中BASF、立邦、PPG已经基本退出,国内 厂商上海金宗、中山中德停产倒闭,还有些厂家纷纷 把主要精力转向汽车、重防腐等其他领域。这将严重 影响这个行业技术进步的速度。

3.2 环保问题

涂装废气问题一直未能引起足够的重视,也没 有非常有效的控制手段。迄今为止,摩托车行业还没 有一家采用水性涂料,这既与国家政策、工厂投入有 关,也与工件种类繁多、涂装工艺复杂有关。针对溶 剂型涂料VOC排放,行业内常用的环保措施有两种: 一是活性炭吸附;二是燃烧自循环系统。前一种由于 使用维护成本高,很多厂家停留于一种应付检查的 摆设;后一种因为一次投入成本高,仅有个别厂家少 数流水线上采用。废气排放仍然是困扰摩企发展的 一大难题。

3.3 排气管锈蚀问题

排气管锈蚀是行业普遍难题,尚未有效攻克。尤 其是实施国Ⅲ排放后,排气管内装触媒,被迫取消内 罐漆,尾气在排气管内二次燃烧,产生高温及冷凝 水,特别容易出现内壁锈蚀。尽管本田、雅马哈等厂 家采用了409不锈铁作为基材,但依然无法彻底解 决。

4 结 语

摩托车涂装发展至今已有超过20年的历史,尽 管涂装工艺及涂料都在不断进步中,但涂装绝不仅 仅是一个环节的工作。只有主机厂在管理理念、产品 策划等方面对此有全面、正确的认识才能引导摩托 车涂装朝向更加合理、高效的方向继续前进。

收稿日期 2014-02-20



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