引言

    根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2014年我國重型卡車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量達(dá)到了近75萬輛的規(guī)模。重卡車架做為載體由于使用環(huán)境比較惡劣及超載現(xiàn)象的廣泛存在，為確保車架性能的可靠，必須關(guān)注重卡車架的防腐性能，以避免發(fā)生由于腐蝕老化引起的材料功能性失效、結(jié)構(gòu)損壞等弊病。

    1、重卡車架生產(chǎn)制造工藝現(xiàn)狀與分析

    重卡車架防腐性能的保證與提升和設(shè)備制造精度、工藝路線、制造工藝等均密切相關(guān)。雖然國內(nèi)近幾年陸續(xù)引進(jìn)的意大利STAM柔性化縱梁輥型線，而且國產(chǎn)腹面數(shù)控沖床也得到了一定的應(yīng)用；國內(nèi)重卡車架制造裝備水平得到較大的提高。但縱觀國內(nèi)重卡行業(yè)內(nèi)車架制造工藝與設(shè)備的整體水平與歐美主流重卡的行業(yè)水平還存在著明顯差距。目前國內(nèi)的重卡車架制造的典型工藝流程如圖1所示。

    從涂裝工藝分析：參照圖1可見其制造工藝流程本身就存在著一定的防腐隱患。由于剪板后電泳涂裝前的車間內(nèi)轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)比較多，時間較長，很容易造成板材的電泳涂裝前銹蝕，不利于防腐性能的保證；車架產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計對總成涂裝不利，因為車架總成件的縱梁、橫梁的裝配面、裝配孔存在著涂裝盲區(qū)，所以大部分重卡主機(jī)廠都存在著產(chǎn)品出廠后一段時間內(nèi)車架的裝配面返黃色銹跡的共性難題；縱梁的加工環(huán)節(jié)采用平板沖、壓力機(jī)成型、配鉆等工藝，由于裝備水平所限工件加工過程中產(chǎn)生的鋒利銳邊等也不利于電泳涂裝；大部分采用的酸洗處理工藝不僅不利于環(huán)保，而且據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)鹽霧試驗結(jié)果表明：采用酸洗工藝去除熱軋板氧化皮（銹）后涂膜的防腐性能與效果較低于采用噴丸處理工藝；目前個別廠家引進(jìn)了縱梁輥型線、數(shù)控腹面沖等先進(jìn)的加工設(shè)備，前序制造工藝雖然有很大的提升，但由于電泳涂裝仍采用車架“總成式電泳”，其防腐效果依然沒有提升。

    從涂裝材料以及體系方面分析：國內(nèi)的重卡行業(yè)車架涂裝目前基本采用“1C1B”的單涂層工藝，即“前處理+環(huán)氧陰極電泳底漆”或“前處理+丙烯酸環(huán)氧陰極電泳底漆”工藝。雙酚A型環(huán)氧陰極電泳漆雖然具有良好的耐腐蝕性、附著力和柔韌性，但由于涂膜中的芳香醚鍵對陽光中紫外線非常敏感，長時間受到陽光中的紫外線照射，會引起聚合物化學(xué)鍵斷裂，而導(dǎo)致老化，產(chǎn)生粉化現(xiàn)象，表現(xiàn)為涂膜的耐候性降低。而所謂“底面合一”的丙烯酸環(huán)氧陰極電泳底漆是用丙烯酸酯單體接枝，來改性環(huán)氧樹脂作為陰極電泳漆基體樹脂，丙烯酸樹脂所含的高鍵能共價鍵具有優(yōu)秀的耐光性和抗戶外老化性能，從而提高了漆膜的耐候性能；此消彼長，其與環(huán)氧陰極電泳底漆相比，但它的耐腐蝕性能有所下降。而如果采用“2C2B”雙涂層工藝，即“前處理+環(huán)氧陰極電泳底漆+丙烯酸面漆”工藝，則可以有效地避免上述弊病，漆膜既具有優(yōu)異的耐腐蝕性，不僅耐鹽霧可達(dá)到720h以上，同時又具有良好的耐候性（氙燈人工加速老化>500h）。還有一些企業(yè)僅對部分出口車采用“2C2B”雙涂層工藝，即“前處理+環(huán)氧陰極電泳底漆+丙烯酸面漆”工藝。而對標(biāo)歐美重卡行業(yè)車架主流涂裝工藝是采用“2C2B”雙涂層工藝，國內(nèi)重卡行業(yè)由于認(rèn)知及成本等各方面原因，目前基本采用單涂層體系，即使采用“底面合一”的丙烯酸環(huán)氧陰極電泳底漆，由于銷期的不可控及底盤的暴露等因素導(dǎo)致車架不同程度地存在底漆粉化、耐腐蝕性差等弊病。

    2、重卡車架防腐性能提升與對策

    2.1重卡車架整體防腐性能提升與對策

    國內(nèi)某重卡主機(jī)廠于2010年10月投產(chǎn)了一條達(dá)到歐美重卡車架主流制造工藝水平的車架生產(chǎn)線，車架耐鹽霧試驗可以達(dá)到720h以上。通過近幾年的市場驗證，已有效地解決了目前國內(nèi)重卡車架普遍存在的車架結(jié)合面返黃銹水、銳邊角電泳效果差，耐候性、防腐性差等行業(yè)內(nèi)通病。涂裝只是防腐的一種重要方式，但是如果沒有高精度的先進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備、成熟的管理與物流控制而僅僅依靠涂裝工藝與材料去實現(xiàn)車架的防腐性的提升也是很困難的。該公司在縱梁加工過程采用意大利STAM柔性化縱梁輥型線、濟(jì)南捷邁數(shù)控腹面沖床、ABB等離子切割機(jī)器人等先進(jìn)裝備和拋丸處理等手段，有效地保證了板材涂裝前工藝要求，既適應(yīng)多品種柔性化生產(chǎn)，又較大地提升了涂裝與防腐的效果。實踐表明，從車架縱梁加工制造工藝、工裝設(shè)備精度、物流控制效率等涂裝前工序綜合考慮，結(jié)合“分體電泳+車架總成+面漆工藝”是重卡車架整體防腐性能提升的較佳解決方案。其車架加工制造工藝流程如圖2所示。

    2.2車架零部件防腐性能提升及對策

    在實際生產(chǎn)中，該公司發(fā)現(xiàn)外協(xié)的車架零部件進(jìn)件表面質(zhì)量很差（油污重、氧化皮、銹蝕等），增加了前處理槽液的負(fù)擔(dān)且破壞電泳槽液的穩(wěn)定性，并嚴(yán)重影響車架工件電泳漆膜外觀及性能。為提升車架外協(xié)件（白件）的電泳品質(zhì)和防腐效果，該公司于2013年新建了2條零部件拋丸線。外協(xié)件（白件）在車架車間經(jīng)拋丸處理再進(jìn)入電泳涂裝線，有效地解決了外協(xié)零部件進(jìn)入電泳槽導(dǎo)致的脫脂槽置換頻次增加、電泳槽液的污染趨勢加大及電泳防腐效果差等一系列問題。如圖3~5試驗樣板所示，車架零部件拋丸后電泳漆膜效果明顯優(yōu)于未拋丸處理。

    2.3車架標(biāo)準(zhǔn)件防腐性能提升及對策

    通過先進(jìn)的裝備與工藝手段可以有效地保證與提升車架縱梁等自制件、外協(xié)件的涂裝水平與防腐效果。同時，也不能忽視聯(lián)接車架縱梁、橫梁、加強梁的螺栓、鉚釘?shù)葮?biāo)準(zhǔn)件的防腐性能，使其滿足與車架整體的涂裝及防腐要求處于同一水平。該公司采用的處于目前國內(nèi)領(lǐng)先地位的新工藝即“車架零部件電泳+車架總成+面漆”工藝，在實際量產(chǎn)中也暴露出了一些諸如標(biāo)準(zhǔn)件與車架整體防腐性不一致性的問題，經(jīng)立項后得以逐步解決。其一：在前期產(chǎn)品規(guī)劃中，對于車架縱梁聯(lián)接螺栓的產(chǎn)品涂裝定義為發(fā)黑處理，但售后市場反饋客戶使用一個階段就發(fā)現(xiàn)螺栓生銹。后經(jīng)重新進(jìn)行產(chǎn)品定義，防腐性能要求提升為鍍黃鋅處理，中性鹽霧試驗可以達(dá)到72h以上，完全解決了這一問題。其二：鉚釘在裝配過程中承受應(yīng)力載荷破壞了其表面的防腐鍍層，批量生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)鉚釘銹蝕也是影響車架產(chǎn)品防腐一致性的一個課題。如圖6~7所示：取一組國產(chǎn)、進(jìn)口（東沃）鉚釘鉚接后進(jìn)行中性鹽霧72h試驗對比可見國產(chǎn)鉚釘在鉚接后的防腐性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于進(jìn)口鉚釘，鉚釘頭部出現(xiàn)白銹，尾部紅銹。在不改變國產(chǎn)鉚釘路工藝路線的情況下，采用鉚接后補漆處理的預(yù)防手段，以保證其防腐性能達(dá)標(biāo)。如圖8~9所示，從噴漆及噴漆后的耐鹽霧試驗后效果看，噴漆后的鉚釘耐鹽霧性能優(yōu)于未噴漆鉚釘；相較于刷涂，噴漆涂層厚度均勻，外表更美觀；底盤面漆是羥基改性丙烯酸樹脂體系，對涂層的耐蝕性能并無很大的提升，其主要作用是對底材的覆蓋，短期內(nèi)隔絕了底材與外界環(huán)境的接觸。所以可以有效地解決鉚接后鉚釘防腐性能下降這一問題。

    2.4車架耐候性性能提升及對策

    重卡主機(jī)廠基本以生產(chǎn)一類底盤為主，其產(chǎn)品在4S店戶外存放，底盤會長時間暴露在陽光之下。電泳底漆雖然具有良好的防腐性，但抗紫外線能力較弱；而且車橋、板簧等底盤零部件形狀復(fù)雜，在原廠生產(chǎn)、運輸、裝配過程中也存在諸多銹蝕可能（常規(guī)底盤零部件涂裝工藝并未對電泳底漆的耐候性提出明確要求）。同時，國內(nèi)用戶沒有定期對車底部進(jìn)行清洗涂蠟的習(xí)慣。歐美主流重卡行業(yè)非常重視車架耐候性指標(biāo)，實驗室氙燈人工加速老化>650h是其耐候性門檻標(biāo)準(zhǔn)。為有效地進(jìn)行車下零件防護(hù)，解決涂層的粉化、褪色等耐候性問題，為實現(xiàn)車架的耐候性和防腐性能的提升，有必要對標(biāo)歐美車架涂裝體系，采用雙涂層（底漆+面漆）體系。該公司底盤采用“面漆涂裝”工藝，面漆采用丙烯酸聚氨酯2K涂料，涂層總厚度≥40μm，烘干條件80℃×30min。總成基本沒有涂裝不完全現(xiàn)象，涂裝質(zhì)量可以滿足10a的使用壽命。其漆膜主要綜合性能指標(biāo)部分要求如表1所列。

    3、結(jié)語

    任何產(chǎn)品工藝都是一個不斷完善，持續(xù)改進(jìn)的過程，重卡車架的涂裝與防腐更不例外。涂裝作為防腐目標(biāo)達(dá)成的重要手段之一，前后工序?qū)ζ淦崮べ|(zhì)量與性能有較大的影響。涂裝更不是包治百病的神丹妙藥，重卡車架的防腐性能保證與提升是一個系統(tǒng)工程；與工廠規(guī)劃、防腐定義、產(chǎn)品設(shè)計、工裝設(shè)備精度、物流現(xiàn)場管理、涂裝工藝、材料、工序控制水平等都休戚相關(guān)；忽視任何一個細(xì)微環(huán)節(jié)，整體防腐指標(biāo)可能都會大打折扣。關(guān)注車架涂裝工藝整體提升的同時，也要充分重視零部件、標(biāo)準(zhǔn)件的防腐目標(biāo)、防腐標(biāo)準(zhǔn)修訂及涂裝工藝改進(jìn)，努力提升國內(nèi)重卡車架涂裝工藝的平均水平與評價標(biāo)準(zhǔn)，對標(biāo)歐美國際主流重卡涂裝行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不斷縮小與其差距，是我們每個涂裝人所需面對和解決的一個課題。