通过这些努力开发的新系统技术可以简化汽车生产线涂装，特别是涂装线的总长度、所涉及的工艺步骤的数量和周期时间。该技术消除了整个涂层，但可以无缝集成到现有的工厂。

汽车涂料的规格范围非常广泛，由汽车制造商制定。为了满足汽车工业要求的高表面处理标准，在几层中应用了精心匹配的兼容性涂料。虽然每个汽车制造商都有不同的材料规格，但在车身上应用阴极电泳涂层、彩色层和透明涂层的精加工线变得越来越长，越来越复杂。从白色车身进入喷涂过程的起点，到喷涂车身进入总装阶段的终点，喷涂线可能超过一英里长。然而，由于多年来取得了成功的成果，传统进程中的每一个步骤现在都被认为是牢固确立的。然而，这种工艺的缺点是实现最大加工可靠性所需的高成本，以及所有所需的材料和质量特性。

巴斯夫涂料公司的研究人员为了寻找一种更具生态可持续性和成本效益的解决方案，询问传统的涂层工艺是否可以改进，该工艺已在数百万个应用中得到了验证。接下来，他们询问是否有可能创建一个创新的系统，提供显著的成本削减和生态效益，并能满足全球不断收紧的挥发性有机化合物(VOC)排放标准。答案是肯定的。通过这些努力开发的新系统技术可以简化汽车生产线的涂装，特别是涂装线的总长度、所涉及的工艺步骤的数量和周期时间(见图1)。该技术消除了整个涂层层，但可以无缝集成到现有工厂。

降低成本和排放

油漆线优化的早期尝试旨在简化一般的标准流程。分析了各个工艺步骤的顺序。详细研究了工艺链的基本前提，以及它们在汽车制造商之间的差异。具体系统的可行性分析和工艺研究使专家们认真研究了初级阶段，认为这是可以实现重大节省的领域。

其中一个问题是底漆层下面的电泳层(电子涂层)是光敏的。在传统的涂料系统中，底漆的独特结构通过吸收穿透透明漆和底漆的任何剩余紫外线(UV)来保护电子涂层。消除或更换底漆会使残余UV光攻击电子涂层并削弱附着力，导致漆面漆或电子涂层膜部分与基材分离。在现场测试和实验室模拟三到四年的风化过程中，这种粘附性损失发生在大面积。

尽管如此，取消底漆仍然是一个有前途的方法，以降低成本在绘画过程中。在之前的测试和研究中获得的知识，以及“引物实际上是做什么的”这个简单的问题，使研究人员想到了去掉引物和应用它所需的工艺步骤，同时保持其关键功能的想法。为了保持这种功能，底漆的属性必须集成到油漆系统的其他组件中。结果是一种新的集成工艺技术，可以整合到现有的生产线中。

取消底漆不仅可以省去昂贵的工艺和系统技术，还可以消除相关溶剂的排放。因此，新技术可以为满足未来更严格的要求做出重大贡献。

涂装步骤整合

底漆传统上采用喷涂的方式。他们甚至不规则，并提供额外的保护免受腐蚀和石头碎片。底漆还可以高效地保护电子涂层免受紫外线辐射的影响。它们填补不规则地层的能力，以及它们的抗砂性，是一个重要的特性。底漆的颜色对于上面的底漆和清漆层也很重要。适当匹配的底漆可以使后续底漆更薄。由于其多种功能，引物的配方是一项昂贵和苛刻的任务。

一般来说，底漆的应用始于手动和/或自动清洗过程。然后，通过静电辅助的高旋转“钟”和配备喷嘴的机器人来喷涂底漆，这些喷嘴可以气动雾化油漆。当使用水性或溶剂型底漆时，车体离开漆室后，移至闪灯区和烘箱。离开烘箱后，车辆通过检查，打磨和校正区域，并进行任何必要的返工。然后再次清洁表面，主体进入面漆应用区域。新的集成系统，消除了目前精砂和质量检验阶段的做法。此外，不再需要所谓的“传送带蓄能器”，即车辆在启动后等待下一步。

因此，一个完整的底漆阶段的盈利能力分析，必须不仅包括底漆涂抹过程，还包括底漆涂抹展位所需的所有展位清洁工作。清洗展位的频率，以及从展位水中回收过量喷雾的成本，是应用过程传递效率的函数——即，最终喷洒到车身上的喷雾产品与最终过量喷雾的数量之比。从整体上看，底漆应用过程产生了相当大的成本份额。

保留紫外线防护

如前所述，保护电子涂层免受紫外线辐射的破坏性影响是必不可少的。由于其高能量含量，紫外线辐射能够通过形成“自由基”来攻击大分子材料和涂层，导致粘附失效和脆性。通常情况下，除非高能辐射能够穿透覆盖层，否则这种损伤不会发生在电子涂层中。因此，如果要消除底漆，则涂在电子涂层上的其他层必须吸收紫外线。

研究人员决定用这项新技术来追求一种系统策略。这一决定是基于之前在金属涂料中协调使用光稳定剂的经验(涉及耐久性、颜色稳定性、保光性和抗开裂性能超过10年)。

事实证明，将紫外线吸收功能转移到透明涂料上只在有限的程度上是可能的，因为从纳米范围的特定水平开始，透明涂料会失去透明度和无色特性，并呈现出不希望看到的绿色或黄色。出于这个原因，使用两种先进的水性底漆作为系统的方法似乎是最有意义的。结合起来，这两层底漆可以完成通常与底漆相关的所有功能，从确保防止石材剥落到为出色的整体表面处理提供基础(见图2)。

在传统工艺中，底漆一步涂好，然后烘烤。然后分两步涂抹底漆。在新体系中，引物被取消了。然后，第一步涂一层高级底漆(吸收紫外线辐射)，第二步涂一层高级底漆(见图3)，现有设备可以继续使用。所需要的是在第一个展位安装第二个油漆供应系统(由三到四条循环管线组成)。

集成技术的优势

新技术可以省去涂装线的整个底漆应用环节，以及相关的清洁、砂光、除尘、水处理、废物处理和前后处理操作，同时保留底漆的所有功能，包括吸收紫外线辐射、覆盖砂痕和基材纹理(见图4)、防止老化后分层和石屑(见图5)。防止其他损伤到达基底。结果是一个更短的涂层线。例如，采用新技术，输送线的长度可以缩短17%。与传统工艺相比，新技术还提供了高先通能力和高效率，从而节省了成本。此外，该技术允许OEM制造商和附加部件制造商使用相同的涂料配方，提供与常规应用涂料几乎相同的表面处理，并允许无限制的可修复性。

先进的底漆层应用在现有的面漆展位布局中，而不增加应用步骤之间的闪光时间。此外，在使用清漆之前，不需要改变闪光隧道的条件。此外，第一高级底漆层与第二高级底漆层颜色匹配，没有颜色限制，因此允许比常规方法更薄的整体漆面。

该系统可与现有的静电设备一起使用，通常与双组份透明涂料完全兼容。

持续发展

广泛的研究涉及汽车涂料在不同气候和不同时期的紫外线照射，结果显示不同颜色的涂料在吸收紫外线辐射的能力上存在重大差异。深色天生就能吸收紫外线，但目前流行的许多颜色——尤其是银色——允许不同数量的紫外线辐射通过涂层。高级底漆系统的匹配方式是，对于某些颜色，现在只需一层底漆就可以实现紫外线防护——换句话说，只需一层结合了两种高级底漆的特性。然而，对于更困难的颜色，最大的功能和可靠性仍然需要两个系统组件的组合。这些变化只能通过广泛的实验室测试、气候和老化模拟以及应用测试来确定——所有这些都必须针对每种颜色进行。

由两种高级底漆组成的系统可以根据任何给定的要求进行变化，以获得最佳性能(见图6)。研究人员继续研究基于系统的方法，以进一步改进汽车饰面。系统改造的最新结果表明，两种高级底漆应用之间短暂的红外闪光时间可以被消除，并且高级底漆的组合仅对某些颜色是必要的。未来的目标是调整所有涂层组件，从电泳涂层到透明涂层，以创建一个包含整个油漆过程的完全集成系统。然而，与此同时，目前市场上的任何涂料都可以与新的集成技术中的组件一起使用。

该技术最初在戴姆勒-克莱斯勒位于德国拉斯塔特的工厂作为集成工艺I应用于a级汽车的生产。2004年1月，被称为集成流程II的下一代技术在宝马集团英国牛津工厂的MINI生产线上实施。到2005年7月，第一批具有上述独特性能的涂料已经准备就绪。该系统是在一个非常短暂的开发期内推出的，该项目已经成功完成。利用工厂底漆应用区域的基础设施(新技术已使其过时)，工厂设计师安装了第二条底漆/清漆线，现在计划将年产量从20万辆增加到24万辆。

通过这些进步，现在可以在其他汽车设施中实现应用线的缩短、成本的节约和喷涂过程的普遍简化。此外，随着VOCs的减少，新技术表明，在汽车涂料生产中可以实现生态效率，而不会对制造技术、质量或设计自由度产生任何负面影响。

链接

• 巴斯夫涂料