引言

    根據中國汽車工業協會發布的數據顯示，2014年我國重型卡車累計產銷量達到了近75萬輛的規模。重卡車架做為載體由于使用環境比較惡劣及超載現象的廣泛存在，為確保車架性能的可靠，必須關注重卡車架的防腐性能，以避免發生由于腐蝕老化引起的材料功能性失效、結構損壞等弊病。

    1、重卡車架生產制造工藝現狀與分析

    重卡車架防腐性能的保證與提升和設備制造精度、工藝路線、制造工藝等均密切相關。雖然國內近幾年陸續引進的意大利STAM柔性化縱梁輥型線，而且國產腹面數控沖床也得到了一定的應用；國內重卡車架制造裝備水平得到較大的提高。但縱觀國內重卡行業內車架制造工藝與設備的整體水平與歐美主流重卡的行業水平還存在著明顯差距。目前國內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轉運環節比較多，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；車架產品結構設計對總成涂裝不利，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，所以大部分重卡主機廠都存在著產品出廠后一段時間內車架的裝配面返黃色銹跡的共性難題；縱梁的加工環節采用平板沖、壓力機成型、配鉆等工藝，由于裝備水平所限工件加工過程中產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保，而且據相關研究數據鹽霧試驗結果表明：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；目前個別廠家引進了縱梁輥型線、數控腹面沖等先進的加工設備，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：國內的重卡行業車架涂裝目前基本采用“1C1B”的單涂層工藝，即“前處理+環氧陰極電泳底漆”或“前處理+丙烯酸環氧陰極電泳底漆”工藝。雙酚A型環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，會引起聚合物化學鍵斷裂，而導致老化，產生粉化現象，表現為涂膜的耐候性降低。而所謂“底面合一”的丙烯酸環氧陰極電泳底漆是用丙烯酸酯單體接枝，來改性環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，漆膜既具有優異的耐腐蝕性，不僅耐鹽霧可達到720h以上，同時又具有良好的耐候性（氙燈人工加速老化>500h）。還有一些企業僅對部分出口車采用“2C2B”雙涂層工藝，即“前處理+環氧陰極電泳底漆+丙烯酸面漆”工藝。而對標歐美重卡行業車架主流涂裝工藝是采用“2C2B”雙涂層工藝，國內重卡行業由于認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

    國內某重卡主機廠于2010年10月投產了一條達到歐美重卡車架主流制造工藝水平的車架生產線，車架耐鹽霧試驗可以達到720h以上。通過近幾年的市場驗證，已有效地解決了目前國內重卡車架普遍存在的車架結合面返黃銹水、銳邊角電泳效果差，耐候性、防腐性差等行業內通病。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機械加工設備、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、濟南捷邁數控腹面沖床、ABB等離子切割機器人等先進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，既適應多品種柔性化生產，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、工裝設備精度、物流控制效率等涂裝前工序綜合考慮，結合“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

    在實際生產中，該公司發現外協的車架零部件進件表面質量很差（油污重、氧化皮、銹蝕等），增加了前處理槽液的負擔且破壞電泳槽液的穩定性，并嚴重影響車架工件電泳漆膜外觀及性能。為提升車架外協件（白件）的電泳品質和防腐效果，該公司于2013年新建了2條零部件拋丸線。外協件（白件）在車架車間經拋丸處理再進入電泳涂裝線，有效地解決了外協零部件進入電泳槽導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于未拋丸處理。

    2.3車架標準件防腐性能提升及對策

    通過先進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、外協件的涂裝水平與防腐效果。同時，也不能忽視聯接車架縱梁、橫梁、加強梁的螺栓、鉚釘等標準件的防腐性能，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領先地位的新工藝即“車架零部件電泳+車架總成+面漆”工藝，在實際量產中也暴露出了一些諸如標準件與車架整體防腐性不一致性的問題，經立項后得以逐步解決。其一：在前期產品規劃中，對于車架縱梁聯接螺栓的產品涂裝定義為發黑處理，但售后市場反饋客戶使用一個階段就發現螺栓生銹。后經重新進行產品定義，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力載荷破壞了其表面的防腐鍍層，批量生產中發現鉚釘銹蝕也是影響車架產品防腐一致性的一個課題。如圖6~7所示：取一組國產、進口（東沃）鉚釘鉚接后進行中性鹽霧72h試驗對比可見國產鉚釘在鉚接后的防腐性能遠遠低于進口鉚釘，鉚釘頭部出現白銹，尾部紅銹。在不改變國產鉚釘路工藝路線的情況下，采用鉚接后補漆處理的預防手段，以保證其防腐性能達標。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，短期內隔絕了底材與外界環境的接觸。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

    重卡主機廠基本以生產一類底盤為主，其產品在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雜，在原廠生產、運輸、裝配過程中也存在諸多銹蝕可能（常規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，國內用戶沒有定期對車底部進行清洗涂蠟的習慣。歐美主流重卡行業非常重視車架耐候性指標，實驗室氙燈人工加速老化>650h是其耐候性門檻標準。為有效地進行車下零件防護，解決涂層的粉化、褪色等耐候性問題，為實現車架的耐候性和防腐性能的提升，有必要對標歐美車架涂裝體系，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象，涂裝質量可以滿足10a的使用壽命。其漆膜主要綜合性能指標部分要求如表1所列。

    3、結語

    任何產品工藝都是一個不斷完善，持續改進的過程，重卡車架的涂裝與防腐更不例外。涂裝作為防腐目標達成的重要手段之一，前后工序對其漆膜質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工程；與工廠規劃、防腐定義、產品設計、工裝設備精度、物流現場管理、涂裝工藝、材料、工序控制水平等都休戚相關；忽視任何一個細微環節，整體防腐指標可能都會大打折扣。關注車架涂裝工藝整體提升的同時，也要充分重視零部件、標準件的防腐目標、防腐標準修訂及涂裝工藝改進，努力提升國內重卡車架涂裝工藝的平均水平與評價標準，對標歐美國際主流重卡涂裝行業標準，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。