纳米喷镀技术现状及其在汽车外饰件上产业化的(2)

3 市场前景分析

在传统的汽车外饰改装产品中，如汽车防护杠、汽车行李架、汽车侧踏板，为达到外观上的高端大气，通过设计有装饰部件，所采用的表面处理方式优先为电镀铬，其次为喷漆。如上所述，传统电镀工艺因对环境及人体都有危害，受到环保部门的严格控制，且其加工成本较高，对企业的产品市场竞争力造成一定的影响。因此，作为汽车外饰件细分行业的龙头企业，研究新兴的纳米喷镀技术在汽车外饰件中工业化应用的可行性，具有十分重要的经济效益及社会效益。

4 前期验证

选取当前热销车型护杠装饰件若干件，材质为电镀级ABS，选取当前有一定规模实力的技术服务厂商8～10间，经过多次的样板确认及性能测试改善，唯独A厂商性能提供满足产品性能测试要求的样品，其样品综合评价结果如下：

外观方面：光泽度接近于电镀格，稍暗(与面漆有关，可调)，局部有尘点(与现场作业环境相关)。

性能方面：各项评价指标测试结果如表1所示。

表1 各项评价指标测试结果images/BZ_145_213_2362_2326_2428.png1 附着力测试 GB/T9286—1998色漆和清漆漆膜划格实验用刀片在表面划格后，样件覆盖层没有出现分离、脱落等现象 0 级 合格2 耐溶剂及耐擦测试 GB/T—2009涂料耐溶剂擦拭性测定法分别用工业酒精、99蜡沾湿沙布后以500g/cm2力于涂抹表面来回擦拭60回 不露底 合格3 防腐性能测试 GB/T—2012 GB/T6461—2002 铜加速乙酸盐雾测试32h 不低于9级 合格4 煮水试验测试 GB/T1733—1993耐水性测试把样件浸泡在充满40℃水的试验槽中，放置240h后取出表面无脆化、气泡、泛白、龟裂、破损、起泡等现象 合格5 高低温测试 GB/T 70℃/8h→(40℃/8h→23℃/4h为一个循环，共测试4个循环试样受检面不起泡、不剥离、不失光、不变色、无龟裂 合格6 氙灯老化测试 SAE J2527-2017;GB/T1766-2008 测试500h 样品失光1级，变色1级、粉化1级，无老化、龟裂、变色等现象 合格

由图1可知，样件的外观还有待进一步的改善，在可控的范围内，可初步评估能达到部分汽车外饰件的使用要求，其中表面颗粒与现场的作业环境相关，可通过建立无尘车间进行改善。

图1 试验线的总体设计图

5 投资设备配置分析

为进一步验证纳米喷镀工艺工业产业化的可行性，下一步可通过建立小型试验线进行验证。结合现有喷涂工艺及纳米喷镀的工艺需求进行评估，可利用现有的半自动喷漆生产线进行改造，其中原产线已配备完善的喷房、烤箱、输送线等现成设备，通过增加纳米喷镀机，即可升级改造成一条小型的纳米喷镀试验生产线，按照三涂三烤的工艺需求进行合理的布局，试验线投资成本可控。试验线的总体设计如图1所示。

表2 工艺流程设计参数工序 工序名称 使用设备备注1基体前处理 静电除尘枪除尘除油2喷UV底漆 喷枪膜厚20～25μm 3预烘烤 红外线加热 加热溶剂挥发，输送链电机转速8～10RPM。4 UV固化烘干 UV固化炉 输送链电机转速设定为20RPM。光照强度800～1100J/m2 5静置 无尘装置彻底冷却6喷涂表面活性剂 喷枪 调整表面张力，为形成均一的银镜膜提供条件8纯水洗 喷枪 除去多余表面活性剂9喷涂表面活性剂 喷枪 调整表面张力，为形成均一的银镜膜提供条件。10 纯水洗 喷枪 除去多余表面活性剂11 喷镀 喷枪 A1(AgNO3)+A2(NH3·H2O)＝A，A+B(40%乙醛：乙醇)＝AB，喷镀形成高光镜面12 纯水洗 喷枪 正反两面除去多余的反应液13 喷稳定剂 喷枪 稳定剂，均匀喷涂于银镜表面14 纯水洗 喷枪 除去多余稳定剂15 吹干 气枪 清除表面水分，银镜表面无积水16 固化烘干 脱水干燥炉17 静置 —冷却18 喷PU面漆 喷枪 膜厚15～25μm 19 固化烘干 干燥炉 彻底干燥20 静置 — 彻底干燥纯水洗 喷枪 纯水电阻控制在5MΩ·CM以内7

A烤炉原为电加热烘烤系统，可加长烘道增加一段UV系统用于UV底漆的烘干；在A线与B线之间增加喷房及喷镀机用于喷镀银镜，在B烤炉里烘干；在B烤炉旁边增加输送带，将银镜烘干后的半成品输送回来进行喷PU面漆，共用B烤炉烘干面漆。

6 工艺流程

因基材为电镀级ABS，按照塑胶产品三涂三烤的工艺需求，工艺流程设计如表2所示。

7 工艺验证总结

经过多批次的工业化批量生产验证，及改善后再验证，过程主要不良现象总结如下：

(1)表面尘点：喷镀系统对空间尘点尤为敏感，细小尘点落入喷镀表面会被放大(表面过于光亮，微小缺陷会凸显)，对线体的防尘要求极致。

文章来源：《中国表面工程》 网址: http://www.zgbmgc.cn/qikandaodu/2021/0708/651.html