摩托车油箱的双组份UV罩光技术

1、 紫外光聚氨酯双重固化旋转涂装技术在摩托车油箱罩光上的应用Application of rotation coating technology about UV-Urethane twin cure on the motorcycles fuel tank clearing邹艳芳 安庆雷 李 鸽（济南轻骑铃木摩托车有限公司；济南 250101）摘 要：结合旋转方式介绍了紫外光聚氨酯双重固化涂料在摩托车油箱罩光上的工序、涂膜性能、工艺优点，阐明了紫外光聚氨酯双重固化旋转涂装的发展趋势。关键词：紫外光聚氨酯双重固化、旋转涂装、UV辐射0 引言自从上世纪60年代德国拜耳开发第一个光固化产品用于木器涂

2、装以来，因其具有节能、环保、涂层性能优异、生产效率高等特点，光固化技术引起了全球各行各业的高度重视，并因此得到迅速发展，21世纪以来已被广泛用于家具、木材、印刷、装饰、皮革等各行业。但由于传统光固化涂膜存在耐候性较差、易黄变、易裂变、施工难返修等缺点，使得光固化技术在汽车、摩托车等户外机械和交通工具的应用得到限制。20世纪末和21世纪初国内摩托车行业也盛行采用紫外光固化技术进行油箱罩光，因设备成本低、生产占地面积少、设备耗能少、生产周期短、油箱下线外观美观、涂膜硬度高等优点受到摩托车生产企业的欢迎。但该技术风靡一时，很快生产企业发现紫外光固化罩光油箱硬度太高、不易抛光、返修易发生层间附着力不良

3、等问题，并且难于解决。同时，市场逐步反馈了紫外光固化油箱发生裂变、黄变的信息。这些解决不了的问题使得该技术暂时被淘汰，油箱罩光又恢复使用普通聚氨酯罩光技术。日本本田自20世纪90年代开始将紫外光固化技术用于摩托车油箱罩光，使用的涂料由日本油脂开发，其中包含紫外光和聚氨酯双重固化成分，集中了单独紫外光固化和单独聚氨酯固化的优点。中国国内近两年才将该技术引进，亦用于摩托车油箱罩光的涂装。本文将结合旋转涂装讨论此种紫外光聚氨酯双重固化在摩托车油箱罩光上应用。1 涂料简介紫外光聚氨酯双重固化涂料，既包括UV固化成分，也包括聚氨酯固化成分，很好的结合了两种涂料的优点，既能保证优异的耐磨性，又能保证优异的

4、柔韧性和耐候性。同时,色涂涂膜中的多余羟基与聚氨酯成分中的异氰酸根交联，形成更强的层间附着力，有效的解决了单纯UV涂料层间附着力差的问题。输送链行进方向2 旋转涂装技术图1旋转涂装是指部品在涂装及烘烤过程中，在随输送链前行的同时，还以平行于地面的轴作旋转运动的涂装方式，如图1。该种方式有利于部品喷涂后的流平，可以有效避免由于重力作用导致的流挂不良，减轻橘皮，最终获得的涂膜具有极佳的镜面效果。如果喷涂后采用辐射烘烤的方式，部品在炉内的旋转更利于部品表面各部分均匀接受辐射，涂膜得到均匀固化。3工序以日本油脂（原为德国巴斯夫与日本油脂的合资公司，于2005年变更为巴斯夫全资子公司后，更名为日本巴斯夫

5、）生产的BEAM COAT NO 2000系列紫外光聚氨酯双重固化涂料为例，该涂料用于摩托车油箱罩光的工序如下：前处理静电除尘喷涂流平预热干燥UV照射固化后热干燥强冷 3.1前处理紫外光聚氨酯双重固化涂装在前处理方面无特别要求，与普通聚氨酯罩光目的相同：脱脂、除尘，可以采取同样的方式进行。为了增强罩光漆与油箱色涂之间附着力，建议在脱脂、除尘前以细砂纸（3M 1000#即可）研磨油箱色涂涂膜表面。简单的脱脂、除尘程序：无纺布沾取异丙醇擦拭脱脂后、3M除尘粘布擦拭除尘。 3.2静电除尘简单脱脂、除尘后的油箱，需要再进行离子化压缩空气风淋，进一步除掉油箱表面灰尘，保证喷涂前油箱表面清洁度。 3.3喷

6、涂3.3.1 喷室适宜温湿度温度2030；湿度6575%3.3.2 涂料施工粘度BEAM COAT NO 2000系列涂料出厂成品粘度为1618sec,加入固化剂后粘度为1214sec,该粘度即为施工粘度，无需再进行涂料稀释。3.3.3 喷涂工具为了保证涂膜厚度的均匀性及较高的涂料利用率，并从操作者健康角度着想，建议采取2台机器人+静电旋杯、2遍喷涂方式进行喷涂。以美国ITW RMA-303旋杯为例，主要参数如下：涂料吐出量：100150ml/min旋杯转速：30000r/min静电电压：-75KV再设置合适的喷幅，涂膜膜厚达到5060µm。 3.3.4油箱旋转速度 旋转涂装技术从该

7、工序开始得到体现。该工序的旋转是为了配合喷涂，一般根据输送链水平移动速度设计合适的油箱旋转速度 3.4 流平油箱经喷涂后，在进入干燥前一般需要经过35min的流平，在该工序及其后的工序中，为了简化设备的制作，设置6-8rpm的同一油箱旋转速度即可，即能获得良好的流平效果和固化效果。 3.5 预热干燥预热干燥工序中，涂膜继续流平，其中85%以上溶剂挥发，油箱表面被加热至75以上，为后工序UV辐射固化提供基础反应温度。为了达到以上目的，根据加热设备功率的大小设置通过时间长短。在空气温度90左右时，油箱通过该工序的时间3min左右即可。对于这种短时间通过的加热，一般以红外灯或远红外灯辐射的直接加热方

8、式比较经济。 3.6 UV辐射固化以BASF生产的BEAM COAT NO 2000系列涂料为例，涂膜需要在以下条件下使其中的UV成分得到固化。UV波长：（UVA）累计照射量（光量度）：900 mj/cm2（不建议超过1300mj/cm2，易黄变）功率：mw/cm2选用合适波长的UV灯，油箱通过时间2min左右即可。该工序的油箱旋转很重要，6-8rpm的旋转能保证油箱表面各部分均匀接受到UV辐射。在以上条件下经UV辐射后的涂膜反应率可达75%以上。3.7 后热干燥 BEAM COAT NO 2000系列涂料为例，涂膜在110130×3min条件下使其中聚氨酯成分固化。 该工序的加热方

9、式与预热干燥相同，油箱旋转速度6-8rpm。3.8 强冷 强制冷却，为了缩短流水线长度，让干燥后的油箱在短时间内冷却下来，便于下件人员的操作及油箱的后续移动。 一般采取风冷方式。4 涂膜性能 以上工序形成的涂膜，经确认性能如下：项目评价方法评价结果外观目视表面平整、桔皮轻微、镜面效果明显硬度三菱铅笔，无痕硬度H抛光修正性3M羊毛球抛光器抛光缺陷易于修正再涂性2次涂装后1mm×1mm划格附着力评价100/100无剥落附着力100/100无剥落耐冲击DuPont，1/2英寸300mm pass促进耐候性SWOM 1000HE=0.3 GR99自然暴露试验日本冲绳暴露，3年E=1.5 GR 905 工艺优点和单纯聚氨酯罩光工艺相比，紫外光聚氨酯双重固化旋转罩光工艺有以下优点： 5.1外观性能优良（1）明显的表面平整、桔皮轻微；（2）涂膜硬度增加，耐擦拭性能提高；（3）涂膜均匀饱满，明显贵气之感。5.2节约能源和占地面积 由于紫外光聚氨酯双重固化所需烘烤及紫外光照射时间很短（合计约为8-10min），这就能大大降低能源消耗，节省量在70以上；另外，输送链及烘道的长度也大大缩短，使得设备占地能降低50%以上。5.3 生产效率提高输送链缩短，油箱罩光生产周期明显