《汽车制造工艺技术》 教案 学习情境一 汽车涂装基本知识

授课方案授课教师课程名称汽车制造工艺技术2单元1授课时间年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第节第节第节班班班授课章节任务一汽车涂装基础知识一教学目标知识目标：掌握涂料的概念、涂料的基本组成，了解涂料分类和命名能力目标：会正确进行涂料的配制素质目标：培养学生爱动脑、善于查资料的素质重点难点重点：涂料的基本组成难点：涂料的调制教学地点普通教室□一体化教室R多媒体教室R实训室□实验室□企业现场□其他教学方法及手段常规教学□启发式教学√现场教学□案例教学□问题教学√项目教学√多媒体教学□演示教学□其他教学过程设计一、绪论二、导入三、讲授新课四、提问五、布置作业六、总结教学后记教案用纸No授课内容备注任务一汽车涂装基础知识一【绪论】1、课程性质、教学目标；2、课程考核方式（过程性考核40%+终结性考核60%）；【导入】汽车是一种陆路交通工具，其使用的环境、气候、道路条件复杂多变，为此，它需要有良好的耐候、耐蚀、耐擦伤及抗石击的特性，即应在日晒、雨淋、风沙冲击、干湿交替、冷热变换、盐雾与酸雨侵蚀的环境下，具有良好的保光、保色、不粉化、不脱落、不起泡、不锈蚀能力。此外，覆盖在车身表面的油漆涂装层还是汽车一层美丽的外装，对于绝大多数用户而言，外观往往是决定是否购买某车的主要因素。由此可见，汽车涂装应具有防护和装饰两大功效。汽车涂装工艺的重点就在于：在低污染、低成本的前提下实现对汽车车身及其他各总成部件最有效的防护并达到最佳的美化效果。【讲授新课】一、涂料的含义所谓涂料，是指含有颜料或不含有颜料的有机高分子胶体混合物的溶液。它是一种利用植物（化学)油和漆制成的产品，被涂于物体的表面，能够形成具有保护、装饰或其他特殊性能的保护膜。以前，人们大多以植物油脂为主要原料制漆，故有“油漆”之称。随着科学技术的不断发展，石油化学工业为制漆提供了各种人工合成树脂原料，丰富了漆的品种，提高了漆的质量，扩大了漆的使用范围，使“油漆”产品的面貌发生了很大的变化，“油漆”一词已经不能恰当地表示其真正的含义。从它们的功效来讲，用“涂料”一词来表示更为合适，因此现在已经正式采用涂料这个名词了。但在具体的涂料产品名称中，仍可以用“漆”字来表示涂料，如醇酸磁漆、硝基清漆和丙烯酸漆等。

二、涂料的基本组成涂料由成膜物质、颜料、溶剂和添加剂组成。1.成膜物质（树脂）涂料中的成膜物质主要是树脂，树脂是涂料中不可缺少的部分，涂膜的性质也主要由它所决定，故又称之为基料。2.颜料颜料是涂料中的不挥发物质之一，呈微细粉末状，有颜色，如图1-6所示。它赋予面漆色彩和耐久性，起美观装饰作用，同时使涂料具有较强的遮盖力、强度和附着力，改善流动性和涂装性能，改变光泽等性能。3.溶剂溶剂是涂料中的“挥发”成分，它的主要功能是能够充分溶解涂料中的树脂，使涂料呈液态，便于在车身表面正常涂布。大多数溶剂是从原油中提炼出来的“挥发性”配料，它具有良好的溶解能力。优质的溶剂能改善面漆的漆膜特性，并能增强其光泽，同时也有助于更精确地配色。4.添加剂由于近年来涂料生产工艺发生了巨大变化，添加剂的使用也越来越普遍。虽然添加剂在涂料中的比例不超过5%，但它们却对涂料的储存过程、对涂料施工的成膜过程、对漆膜性能、对颜色调整方面都起着重要的作用。三、涂料的分类与命名（一）涂料的分类根据国家标准GB/T2705-2003，涂料产品有以下两种分类方法。（1）主要是以涂料产品的用途为主，并辅以主要成膜物的分类方法。以这种方法将涂料产品划分为3个主要类别，即建筑除料、工业涂料和通用涂料及辅助材料3个类别。（2）除建筑涂料外，主要以涂料产品的主要成膜物为主，并适当辅以产品主要用途的分类方法。以这种方法将涂料产品划分为建筑涂料、其他涂料及辅助材料两个类别。（二）涂料的命名（1）命名原则涂料全名一般是由颜色或颜料名称加上成膜物质名称，再加上从本名称（特性成专业用途）面组成。对于不含颜料的清漆，其全名一般是由成膜物质名称加从本名称组成。（2）涂料的命名规则四、涂料的调制

1.涂料调制用具（1）调漆桶调漆桶要求干净、无异物，需要使用调漆棒进行涂料调制时，则桶必须是圆柱形。（2）

黏度计涂料的稀稠用涂料黏度的高低(大小)

表示，计量单位为秒

(s

)。常用黏度计有涂-1、涂-4

和落球黏度计，汽车修补涂料一般适宜用涂-4(涂-4

黏度计)

来测量。涂-4

黏度计用于测定黏度在10～

15

s

之间的各种涂料产品，涂-4

黏度计的黏度测定值近似于美国福特4

号杯的黏度测定值。涂-4

黏度计有金属和塑料两种，上部为圆筒形，下部为圆锥形，其底部有不锈钢制的可以更换的漏嘴，圆筒上沿有杯形凹槽，可做多余试样溢出用，如图3-6所示。黏度计容量为100

mL。涂-4

黏度计的操作步骤如下。①将黏度计装置于带有两个调节水平螺钉的支架上。②每次测定前过滤涂料样品。将涂料试样搅拌均匀，温度调为(25±1)℃，然后静置2

min以上，使试样中的空气溢出。实验前必须将黏度计用溶剂仔细擦拭干净，然后置于空气中干燥。

③将黏度计调至水平位置。在黏度计漏嘴下面放置容量为150

mL的容器。用手指堵住漏嘴孔，将涂料试样倒满黏度计。松开手指，使试样漏出，并同时开动秒表，当试样漏出中断时，停止秒表。试样从黏度计流出的全部时间(s)

即试样的黏度，如图3-7所示。

④用同样的方法再测试一次。两次测定值之差不应大于平均值的3%

即测试结果。（3）纸漏斗纸漏斗过滤，素色漆和清漆应使用180

目以上的纸漏斗过滤，金属漆可用120

目的纸漏斗过滤，也可先粗后细两次过滤，以提高过滤速度。过滤时，不能使用硬质工具在纸漏斗内搅拌，以免损坏纸漏斗。（4）调漆比例尺调漆比例尺的作用是非常容易地将涂料、稀释剂和添加剂按要求的比例混合，如图3-8所示。2.混合比例

在涂料调制中，涂料、稀释剂和添加剂成分的表示方法有百分数、质量分数和比例三种。

（1）百分数

例如：某涂料中稀释剂为50%，即涂料:

稀释剂=2:

1。

（2）质量分数

涂料:

稀释剂=4:

1，即稀释率为25%。

（3）比例

4:

1:

1表示4

份涂料、1份固化剂、1份稀释剂。3.涂料的调制方法

（1）核对涂料的类型、名称、型号及品种，应与所选的涂料完全相符。开盖前摇晃或搅拌，使涂料均匀。

（2）开盖后检查涂料是否变质，否则处理或更换。

（3）按比例调好涂料，检查黏度，调整黏度。

（4）对于双组分和多组分涂料的混合调制，采用调漆棒调制涂料—固化剂—稀释剂。

（5）辅助材料的添加。

（6）过滤。

（7）辨别涂料调制质镇上要通过施工过程来检验。4.涂料调制注意事项5.调制涂料可能出现的病态

（1）树脂析出。

（2）漆液分离。

（3）混色或色污染。

（4）固化时间过短。6.影响涂料消耗的因素（1）涂料特性颜色越浅，遮盖力越低，则涂料的消耗也就越大；反之，则越小。

（2）涂装方法高乐喷涂利用率只有20%～40%，消耗量大；低压喷涂利用率为65%～95%；刷涂利用率较高，约为95%。

（3）被涂物面的材料质量形状及大小：木质比金属吸收率大，粗糙比平滑消耗率大，曲面、复杂面比平面消耗大。操作不熟练，则涂料消耗大，容易出现涂层缺陷，导致返工。

（4）操作熟练程度操作不熟练，则涂料消耗量大，容易出现涂层缺陷，导致返工，造成浪费。

（5）施工条件的影响环境的温度、湿度、空气洁净度及风速和照明度的不同也会对涂料造成影响。五、涂料的干燥和成膜机理

1.涂料的干燥

（1）自然干燥

自然干燥也称为空气干燥或风干，即涂膜在室温环境下干燥。它是指涂膜可以在室温条件下干燥。（2）强制干燥

在汽车涂装中，为了加快生产速度，缩短涂装施工周期，常将经过涂装的车辆放人烤房内，在一定温度(一般为50～80

℃)

下加速干燥，称为强制干燥。（3）高温烘烤干燥

有许多涂料在常温下是不能干燥结膜的，一定要在比较高的温度(120-180

℃)

下，涂料中的树脂才会发生化学反应而交联固化成膜，这一类涂料称为热聚合型涂料。自然干燥型和加速干燥型涂料由于干燥温度比较低，又称为低温涂料。在汽车修理涂装中，由于车身上许多部件不耐高温的烘烤，所以通常采用低温涂料。而大型的汽车制造厂家在新车制造的自动喷涂流水线上通常使用高温烘烤型涂料。（4）辐射干燥辐射干燥的方法也称为红外线干燥法，汽车修补涂装常用红外灯来进行辐射干燥，对于小面积修补，低气温下干燥腻子及清漆等效果显著。

（5）其他干燥方法①紫外线干燥。②脉冲辐射固化。③电子束固化。④感应式干燥。

2.涂料的成膜机理涂料干燥成膜的过程主要有溶剂挥发干燥成膜和化学反应干燥成膜两类。（1）溶剂挥发干燥成膜溶剂挥发干燥成膜是指依靠涂料中的溶剂自然挥发而干燥成膜，如图2-19所示。其成膜过程是物理作用，无化学变化，加热可加速蒸发过程。干燥后的涂膜能够被溶剂再溶解、抗溶剂性能差。例如硝基涂料的成膜过程即溶剂挥发干燥成膜。（2）

化学反应干燥成膜化学反应干燥成膜主要有氧化聚合型、双组分聚合型和热聚合型三种。

①氧化聚合型。②双组分聚合型。③热聚合型。六、涂料缺陷与防治

常见的涂料在储运过程中产生的缺陷有增稠、沉淀、结皮和胀气。

1.增稠

罐内涂料在储运过程中变浓厚，黏度增高。超过技术条件规定的原漆许可年度的上限的现象，称为增稠。增稠有时有触变性，一经强烈振动即能恢复原来的黏度。增稠严重时，涂料呈豆腐脑状或块状的现象称为干化、结块或干涸。含颜料量少的涂料，不是因溶剂挥发失去流动性而成为胶质状的现象，称为胶化。

（1）形成原因（2）防治方法2.沉淀涂料在储运过程中会产生沉淀，在使用前能搅拌分散开，细度也合格，这属于正常现象。如果沉淀结块搅拌不起来，不能再分散，那么就属于沉积或结块缺陷。

（1）形成原因

（2）防治方法3.结皮自干转化型涂料在储运过程中与空气接触的涂料表面易氧化固化的现象，称为结皮。自干型的沥青漆、油性漆、油性腻子和干性油改性醇酸树脂涂料等，在储运中易产生结皮。

（1）形成原因

（2）防治方法

4.胀气由于产生气体而在漆罐内形成压力的现象，称为胀气。

（1）形成原因（2）防治方法【提问】1.涂料的定义？2.涂料的基本组成？【布置作业】

1.涂料的分类与命名？2.概述涂-4

黏度计的操作步骤？

3.概述涂料的干燥和成膜机理？

4.涂料的缺陷与防治措施？【总结】授课方案授课教师课程名称汽车制造工艺技术2单元2授课时间年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第节第节第节班班班授课章节任务一汽车涂装基本知识二教学目标知识目标：掌握汽车涂装的概念和功能；掌握汽车涂装方法和特点能力目标：能概述汽车涂装涂层标准素质目标：培养善于思考、善于总结、认真严谨的态度重点难点重点：汽车涂装功能、方法和特点难点：汽车涂装涂层标准教学地点普通教室□一体化教室R多媒体教室R实训室□实验室□企业现场□其他教学方法及手段常规教学□启发式教学√现场教学□案例教学□问题教学√项目教学√多媒体教学□演示教学□其他教学过程设计一、复习二、导入三、讲授新课四、提问五、布置作业六、总结

教学后记教案用纸No授课内容备注任务一汽车涂装基本知识二【复习】1、涂料定义、基本组成；2、涂料的调制步骤；【导入】汽车白车身经过焊装车间完成焊装工艺后，要输送到汽车涂装车间进行汽车涂装工艺，为什么每个车都要进行汽车涂装？不同类型的车辆的涂装方法和工艺特点有何不同？汽车涂装的目的是使汽车具有优良的耐蚀性和高装饰性外观，以延长其使用寿命，提高其商品价值。【讲授新课】一、汽车涂装概念和功能

1.汽车涂装的概念涂装系指将涂料涂覆于物面（基底表面）上经干燥成膜的工艺。已经固化了的涂料膜称为涂膜（俗称漆膜）。由两层以上的涂膜组成的复合层称为涂层。汽车表面涂装是典型的多涂层涂装。图1-1

汽车车身涂层组成

2.汽车涂装的功能汽车经过涂装后，不但可使车身具有优良的外观，而且还可使车身耐腐蚀，从而提高汽车的商品价值和使用价值。汽车涂装具有保护、装饰和特殊标志等作用。（1）保护作用（2）装饰作用（3）特殊标志作用（4）达到某种特定的目的二、汽车涂装的发展过程1.国外汽车涂装的发展过程2.国内汽车涂装的发展过程三、汽车涂装方法简介1.刷涂刷涂是指手工使用不同规格尺寸的毛刷蘸上涂料后，按一定操作方法把涂料刷涂在物体表面上，经干燥形成涂膜，如图3-10所示。特点：设备简单，易于操作，适应性强；但质量差，劳动强度大，生产率低。2.空气喷涂空气喷涂是指以高压空气把涂料吹散雾化后，涂布于物体表面之上，干燥固化形成涂膜。特点：操作方式简单，涂膜均匀，适应于不同材质和形状的产品；但一次成膜太薄，需要多次喷涂，涂料利用率低，仅为30%～40%，飞沫污染环境，损害操作者健康，如图3-11所示。3.高压无气喷涂高压无气喷涂是指把涂料加压后通过高压无气喷枪的特殊喷嘴喷出，使涂料高度雾化成细小微粒涂布在物体表面。特点：一次成膜厚度大，涂装效率高，涂装面积大；但质量不高。4.浸涂浸涂是把涂物浸入已配置好的涂料液槽中，经一定时间后取出，干燥后形成一层均匀涂膜的涂装方法，如图3-12所示。特点：适应于小零件大批量生产，涂装质量不高，易流挂。5.静电喷涂静电喷涂是指利用高频率高压静电发生器高压直流电，把被涂工件接上正极，喷涂工具接负极，使之产生电晕放电。涂料以一定方式雾化喷出后，在电场作用下，负粒子奔向正极并吸附在物体表面，干燥形成一层牢固涂膜，如图3-13所示。特点：利用率高达80%～90%，易实现自动化，但对非金属需要进行表面处理。6.电泳涂装电泳涂装是指采用蒸馏水或离子水与专用的电泳材料合成电泳液，在工件与泳槽之间通电，带点胶体在电场作用下游向异性电泳，电沉积，电渗和电解等反应，使涂装牢固吸附在工作表面，如图3-14所示。特点：使工件内腔焊缝等细微空间都能形成涂膜，提高工件的耐腐蚀能力，质量好，机械化程度高，现在厂家均采用阴极电泳涂装。7.粉末涂装粉末涂装是把粉末涂料涂布在工件表面形成均匀涂膜的一种涂装方法，如图3-15所示。特点：一次成膜厚，涂膜均匀且附着力强，涂料可回收，利用率可达95%。四、汽车涂装的基本要素无论是汽车制造涂装还是汽车修补涂装，其关键是涂装材料、涂装工艺和涂装管理这三个要素。1.涂装材料涂装材料的质量和作业配套性是获得优质涂层的基本保障。2.涂装工艺涂装工艺是充分发挥涂装材料的性能，获得优质涂层，降低生产成本的必要条件。3.涂装管理涂装管理是确保所制订工艺的实施和涂装质量的稳定，达到涂装目的和最佳经济效益的重要条件。涂装管理包括工艺管理、设备管理、工艺纪律管理、质量管理、现场环境管理和人员管理等。五、汽车涂装的特点1.汽车涂装属于高级保护性涂装2.汽车涂装（以车身涂装为主)属于中、高级装饰性涂装3.汽车涂装是最典型的工业涂装4.汽车涂装一般为多涂层涂装六、汽车涂装涂层标准

1.车身涂层的类型按面漆的施工工艺可将车身涂层分为单工序面漆、双工序面漆和三工序面漆。（1）单工序面漆单工序面漆也称素色漆，其涂层结构如图2-9所示。单工序是指面漆只施工一次即可获得颜色和光泽。（2）双工序面漆双工序面漆通常指金属漆，其涂层结构如图2-10所示。双工序是指面漆需要分两次施工来获得：第一次要喷涂底色漆，底色漆为金属漆或珍珠漆，干燥以后能提供遮盖力，展现出绚丽的金属光泽；第二次要喷涂罩光清漆，罩光层能提供光泽度和抗机械损伤的能力。底色漆层和罩光层合起来构成面漆层，现代轿车绝大多数是双工序或多工序的面漆。（3）