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嘉峪檢測網 2021-07-20 22:18
汽車零部件是指除組成汽車的所有零件和部件,零件指不能拆分的單個組件,部件指實現某個動作或功能的零件組合。汽車零部件是汽車工業的重要組成部分,是汽車工業發展最為重要的基礎。改革開放以來,中國汽車工業飛速發展,汽車銷量自2013年以來一直維持在2000萬輛以上,2018年累計銷量高達2810萬輛(包括乘用車和商用車),占當年全球汽車銷量(9650萬輛)的近1/3。在汽車工業帶動下,汽車零部件制造在產業規模、技術水平、產業鏈協同等方面取得了顯著成績。根據中國汽車工業協會公開數據顯示,2010—2019年,我國汽車零部件制造行業銷售收入呈持續增長態勢,不僅國內市場增長明顯,汽車零部件出口同樣保持穩定增長。汽車零部件種類繁多,涉及的上游產業眾多,主要包括鋼鐵,鋁材,塑料,涂料,橡膠,電子元件,機械,紡織,玻璃,陶瓷,皮革,有色金屬等,其中涂料是保護汽車零部件很重要的一個上游產業。本文對汽車零部件進行了分類匯總,并對汽車零部件所用涂料體系的研究進展進行了總結和綜述。
1、汽車零部件分類
一輛普通的乘用車由1萬個左右零部件組成,種類繁多且復雜,根據車身構造可以將汽車零部件的分為四大類。(1)動力及傳動零部件,包括發動機,濾清器,變速箱,離合器,傳動軸,剎車片,壓縮機,散熱器,油箱,氣缸體,轉向機,齒輪箱,取力器,蓄電池等。(2)車身內飾零部件,包括方向盤,安全氣囊,門飾板,儀表盤,座椅,方向盤,空調,音響,腳墊,方向盤套,遮陽板,車內后視鏡,立柱護板,吸頂燈,中控鎖;(3)車身外飾零部件,包括保險杠,后視鏡,玻璃,車燈,進氣柵格,擋泥板,輪轂蓋,牌照框,后尾門,門把手,天窗,導流板;(4)行駛系統零部件,包括懸架系統,鋼板彈簧,減震器,輪轂,輪胎,車橋,底盤,車架,前后橋,鋼圈總成,半軸,螺栓。
按照使用材料類型對汽車零部件數量進行分類統計的結果如圖1所示。
圖1. 汽車零部件按照所用基材占比匯總
從圖1可以看出,汽車零部件分類中,金屬類的零部件數量占比較大,超過一半的份額,其次是塑料類(如,電子電器)和飾品類。其中絕大部分汽車零部件需要涂料的涂覆和保護,保護其不被腐蝕,增加其美觀和舒適程度。不同的零部件采用截然不同的涂料和涂裝體系。根據汽車零部件基材進行分類匯總,并對使用的材料類型和涂料類型進行了匯總和舉例,如表1所示。
表1. 汽車零部件基材分類以及所用涂料類型
2、汽車零部件涂料分類
在“十三五”規劃中,政府鼓勵實現汽車涂料及零部件涂料環保化發展。受下游驅動,在過去幾年里,汽車零部件涂料的環保化實現了高速發展。其中,涂裝水性化是汽車零部件發展較快的一個方向。據有關資料顯示,在2019年,約2萬t水性涂料用于汽車零部件,并將保持5%的年增長率,是繼集裝箱用水性涂料、鋼結構用水性涂料后,又一水性涂料發展迅猛的領域。由于汽車零部件品種繁多,目前尚無一家涂料企業可以提供全部的涂料體系,大多是針對某種或某幾種零部件涂料進行研發和供應。其中金屬汽車零部件水性涂料發展較快,而塑料零部件(如保險桿等)仍以溶劑型雙組分聚氨酯涂料為主,水性化進展較慢。
據有關數據顯示,2014—2018年,隨著汽車銷量的提升,汽車零部件涂料銷量隨之上漲,2018年中國汽車金屬零部件用涂料細分市場如圖2所示。
圖2. 2018年中國汽車金屬零部件涂料細分市場占比
車橋和輪轂的涂料用量位列前兩位,兩者涂料占比合計超過60%,其中輪轂包括鋁制輪轂和鋼制輪轂,乘用車多以鋁輪轂為主,商用車多以鋼輪轂為主。柴油發動機、車架和減震器三者旗鼓相當,并列第3位。在金屬零部件用涂料中,水性化發展較快的應屬車橋和柴油發動機涂料,引領水性化發展,其中車橋用水性涂料已經超過50%,而柴油發動機用水性涂料也已經達到30%~40%的份額;而鋁輪轂用涂料的水性化進展緩慢,占比較低,輪轂涂料水性化主要還是集中在鋼輪轂用涂料。
針對當前轟轟烈烈的汽車零部件涂料水性化趨勢和進展,本文總結了市面上一些重要的汽車零部件的傳統涂料涂層體系和水性涂料涂層體系,如表2所示。
表2. 汽車零部件涂料涂層配套體系
由表2可以看出,大部分汽車零部件已經有相關的配套水性涂料解決方案,有的已經成熟應用,有的性能還在不斷地提高和完善中。
3、汽車零部件水性涂料涂裝案例
針對不同的汽車零部件水性涂料解決方案,本文分享了2個較有特點的水性涂料解決方案。
3.1汽車零部件防護解決方案——水性丙烯酸環氧雜化體系底面合一涂料
柴油發動機涂料一般是溶劑型環氧底漆和聚氨酯面涂的配套形式,由于施工比較復雜,加上聚氨酯面漆容易起泡,而底面合一水性丙烯酸環氧雜化體系一次成膜60~80μm,涂膜具有較好的耐鹽霧、硬度及耐候性等,滿足柴油發動機的涂層性能需求,已經成功應用于柴油發動機;涂膜在滿足性能要求的同時,既可以減少施工的復雜程度,又可以降低成本,減少VOC的排放,經濟環保的水性解決方案。
3.2汽車零部件臨時性防護解決方案——水性可剝離涂料
汽車零部件涂裝后在生產、運輸和搬運過程中,涂膜容易受到磕碰、刮擦、灰塵、污垢、指紋等影響,為了避免此類影響,水性可剝離涂料的臨時性防護提供了有效的解決方案,具有廣泛的應用領域。基于水性可剝離乳液提供臨時性防護的水性解決方案,可用于汽車零部件的臨時性保護應用,例如,輪轂的保護或改色、汽車保險桿涂層面漆保護、汽車車門涂層面漆保護、汽車4S店噴漆房墻壁保護等。當保護結束后輕松剝離即可,為客戶解決后顧之憂。
4、結語
汽車零部件涂料的環保化趨勢愈加明顯,以水性涂料為代表的環保涂裝是未來發展的方向之一。從目前來看,汽車零部件涂料的水性化任重而道遠,還有許多問題需要原材料企業和涂料企業密切配合,開發出環保性更佳、性能更優、性價比更好的水性解決方案,推動汽車零部件的水性化進程。
本文作者:束樹軍
來源:2021年《涂料工業》第4期