新型纳米前处理与免中涂水性漆配套轿车车身涂装方法技术领域
本发明属于轿车车身表面装饰及防护技术领域，尤其涉及一种
新型纳米前处理与免中涂水性漆配套轿车车身涂装方法。
背景技术
轿车车身传统的涂装方法是锌、锰、镍三元磷化前处理与有
中涂溶剂型面漆配套涂装方法，技术成熟、性能优异、应用广
泛，但存在废有机溶剂(VOC)、废水、废渣等污染物排放量大、
能耗高、工艺流程长、涂装综合成本高等问题，近年来国外汽车
厂家开发的新型纳米前处理技术包括锆盐前处理、硅烷前处理
等，可消除磷化前处理存在的重金属污染，降低污水产生量和能
耗；开发出的一系列紧凑型面漆技术，包括水性3C1B、免中涂水
性漆技术等，具备大幅降低VOC排放、工艺流程紧凑、节约能
耗、有利于降低涂装成本等优势。新型纳米前处理和紧凑型面漆技
术配套使用，能实现环保、节能收益的最大化，但基于这两种新
技术各自的特点，车身各涂层表面质量状态控制困难，因此采用
新型纳米前处理和紧凑型面漆配套涂装技术进行轿车车身涂装，
至今国内外均未见报道。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种新型
纳米前处理与免中涂水性漆配套轿车车身涂装方法,通过合适的工
艺过程及装备设计、合理的工艺参数设置及监控，控制车身在各工
序涂层表面质量状态。
本发明的技术方案为：一种新型纳米前处理与免中涂水性漆配
套轿车车身涂装方法，其特征在于，步骤如下：新型纳米前处理→
电泳涂装→电泳烘干→涂PVC密封胶及抗石击涂料→PVC胶预烘
→喷涂免中涂水性色漆→水性色漆预烘→喷涂清漆→面漆烘干；
所述新型纳米前处理工艺：包括硅烷锆盐复合处理，所述硅烷
锆盐复合处理为：使用硅烷锆盐复合剂与去离子水配成槽液，全浸，
处理时间150-240s，温度33-37℃，PH值4.4-4.9；
所述喷涂免中涂水性色漆工艺：使用水性功能色漆B0及水性
效果色漆B1，车身外表面先自动喷涂厚度为12-15μm的水性功能
色漆B0，再自动喷涂厚度为10-18μm的水性效果色漆B1；车身内
表面仅手工喷涂厚度为10-18μm的水性效果色漆B1。
优选的，所述新型纳米前处理工艺过程包括：多次水洗→硅烷
锆盐复合处理→继续多次水洗，
所述多次水洗中，最后一次水洗使用去离子水全浸，处理时间
60-150s，洗至去离子水电导率≤300μs/cm；
所述继续多次水洗中最后一次水洗使用去离子水喷淋，处理时
间30-90s，洗至去离子水电导率≤30μs/cm。
优选的，所述新型纳米前处理工艺过程中，硅烷锆盐复合处理
剂与去离子水配得槽液内：锆含量100-200mg/L、铜含量0.8-2.4
mg/L、游离氟含量30-45mg/L、硅含量25-55mg/L、PH值4.4-4.9。
优选的，所述电泳涂装工艺过程包括：电泳→多次去离子水洗；
所述电泳为：全浸，电泳槽液内固体份19-22％，灰分15-19％，
电导率1300-2000μs/cm，PH值5.8-6.5；
所述多次去离子水洗中，最后一次洗至去离子水电导率＜5μ
s/cm。
优选的，所述电泳烘干采用二段烘干，第一段烘干温度
110-130℃，时间2-4min，第二段烘干温度为165-195℃，时间
12-25min。
优选的，所述喷涂免中涂水性色漆工艺中：外表面自动喷涂B0、
外表面自动喷涂B1之间闪干时间大于4min；
外表面自动喷涂B1为两站式喷涂，自动喷涂第一站喷涂厚度
6-10μm；第二站喷涂厚度4-8μm。
优选的，所述的水性漆预烘工艺过称为：加热→保温→冷却，
所述加热工艺时间3-4min，车体温度30-50℃；
所述保温工艺时间3-4min，车体温度60-65℃；
所述冷却工艺时间2-3min，车体温度30-35℃。
优选的，所述的喷涂清漆工艺过称为：车身内表面手工喷涂厚
度为35-40μm的清漆后，再在车身外表面自动喷涂厚度为40-45μ
m的清漆。
优选的，所述面漆烘干工艺为：烘干温度140-150℃，烘干时
间20-25min。
进一步的，车身上使用的板材包括热镀锌板和冷轧板，经过所
述新型纳米前处理后车身的热镀锌板上所得转化膜中锆含量为80
-180mg/m2、车身的冷轧板上所得转化膜中锆含量为30-100mg/m2。
本发明中使用的去离子水的原始电导率＜5μs/cm。
本发明中硅烷锆盐复合处理剂使用Oxsilan9831硅烷锆盐复合
处理剂，Oxsilan9831为凯密特尔化学品公司硅烷处理产品。
本发明中车身外表面指车门、行李箱盖、发动机引擎盖等开启
件关闭后，车身可见部分；车身内表面指打开上述开启件后，开启
件内部及发动机仓、行李仓、车身门槛、门框等内部区域。
本发明的有益效果为：
1.锌镍锰三元系磷化液导致产生的废水中含有镍离子、锰离子
等有害重金属，本发明使用新型纳米前处理技术，使用不含有镍、
锰重金属的非磷酸型试剂，对环境友好的同时在车身上形成致密的
纳米级陶瓷转化膜，增加金属耐腐蚀能力及涂料附着力。而且现有
技术中三元磷化前处理得到的磷化膜约为1-2μm，经过新型纳米前
处理后所得转化膜厚度约为0.1μm，比之前的厚度小一个数量级。
2.开发出新型纳米前处理与免中涂水性漆配套轿车车身涂装方
法，传统的溶剂型有中涂面漆工艺中包括：中涂喷漆、中涂烘干、
中涂打磨，后续除尘，本发明中完全省去中涂工艺，节约了生产设
备、厂房、人工等。相比磷化前处理与溶剂型有中涂面漆配套传统
涂装方法，本发明涂装方法厂房面积减少9200m2(节省1/4的厂房
面积)，生产线节省投资约5000万元人民币，建设周期缩短1/5。
3.获得的车身外观水平、性能达到传统涂装方法水平，传统的
溶剂型色漆中溶剂含量高达80％，本发明中使用的水性色漆有机溶
剂仅为10％，因此，整个工艺中(VOC)排放减少60％，废水排放
下降28％，重金属废渣零排放，能源消耗下降26％，单车涂装综合
成本下降13％，整体环保节能效果优于单一使用新型纳米前处理技
术或免中涂水性漆技术。
4.本发明环保收益极大，具有显著的低污染物排放、节能降耗
社会效益。
附图说明
图1为本发明工艺流程图
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明新型纳米前处理与免中涂水性漆配套轿车
车身涂装方法，步骤如下：新型纳米前处理→电泳涂装→电泳烘干
→涂PVC密封胶及抗石击涂料→PVC胶预烘→喷涂免中涂水性色
漆→水性色漆预烘→喷涂清漆→面漆烘干。
新型纳米前处理工艺：脱脂1→脂脱2→水洗1→水洗2→水洗
3→硅烷锆盐复合处理→水洗4→水洗5→水洗6，
脱脂1为：喷淋，处理时间为150s，温度55-59℃，使用Gardoclean
S5176和GardobondAdditiveH7419脱脂剂与去离子水配得脱脂液
1，其中游离碱6.0-15.0pt，PH值10-11.5；
脱脂2为：全浸，处理时间为250s，温度55-59℃，使用Gardoclean
S5176和GardobondAdditiveH7419脱脂剂与去离子水配得脱脂液
2，其中游离碱9.0-20.0pt，PH值10-11.5；
水洗1为：工业水喷淋，处理时间50s，室温，工业水洗至PH
值7-11.8，电导率≤3000μs/cm；
水洗2为：工业水全浸，处理时间120s，室温，工业水洗至PH
值6-9.5，洗至电导率≤1000μs/cm；
水洗3为：去离子水全浸，室温，处理时间60-150s(优选120s)，
去离子水洗至PH值6.5-8.9，洗至电导率≤300μs/cm；
硅烷锆盐复合处理：使用凯密特尔化学品公司产品Oxsilan
9831作为硅烷锆盐复合处理剂，与去离子水配成槽液，全浸，处理
时间150-240s，温度33-37℃(优选优选90s，34℃)，槽液内：锆
含量100-200mg/L、铜含量0.8-2.4mg/L、游离氟含量30-45mg/L、
硅含量25-55mg/L、PH值4.4-4.9、电导率<4000μs/cm，(优选锆含
量120mg/L、铜含量1mg/L、游离氟含量32mg/L、硅含量30mg/L、
PH值4.8)；
水洗4为：工业水喷淋，处理时间50s，室温，工业水洗至PH
值6.5-9，电导率≤400μs/cm；
水洗5为：去离子水全浸，处理时间120s，室温，去离子水洗
至PH值5.5-8，电导率≤50μs/cm；
水洗6为：去离子水喷淋，处理时间30-90s(优选50s)，室温，
去离子水洗至电导率≤30μs/cm。
前处理终检车身经过处理的转化膜中，热镀锌钢板锆含量为
80-180mg/m2(优选120mg/m2)，冷轧板锆含量为30-100mg/m2(优
选50mg/m2)。
上述脱脂1、脱脂2均使用GardocleanS5176和Gardobond
AdditiveH7419脱脂剂；GardocleanS5176和GardobondAdditive
H7419为德国Gardobond公司生产的金属表面处理添加剂。使用的
工业水的PH值6.8-7.5，电导率300-400μs/cm。
电泳涂装：电泳→超滤洗→去离子水洗1→去离子水洗2，
电泳：处理方式为全浸，材料为POWERNICS1421F-2树脂及
POWERNICS1421F-1颜料浆(均为日本立邦公司产品)，时间
210-230s，温度28-32℃(优选210s，30℃)，配得电泳槽液：固体
份19-22％(质量分数)，灰分15-19％(质量分数)，电导率1300-2000
μs/cm，PH值5.8-6.5，MEQ酸值20-28meq，溶剂含量0.8-1.8％(质
量分数)，(优选固体份20％，灰分18％，电导率1500μs/cm，PH
值6，MEQ酸值24meq，溶剂含量1％)电泳电压采用二段式，电
泳一段电压230V，二段电压260V。车身外表面电泳漆厚度18-24μm
(优选20μm)。
超滤洗：使用电泳槽内超滤液进行冲洗，洗至超滤液内固体份
＜0.1％。
去离子水洗1：洗至去离子水电导率＜50μs/cm、固体份＜
0.1％。
去离子水洗2：洗至去离子水电导率＜5μs/cm、PH值5.5-7.0。
为消除电泳条纹，电泳槽入口配备去离子水喷雾，保证车身全
湿进入电泳槽；为减少水平面电泳颗粒，在超滤洗2和超滤洗3之
间配备有电泳颗粒湿打磨机；为减少电泳漆瘤，在新鲜去离子水洗
后，进烘干炉前，配备有大角度沥水滚床。
电泳烘干：采用二段式烘干，第一段烘干温度110-130℃，时
间2-4min(优选115℃，3min)；第二段烘干温度165-195℃，时间
12-25min(优选190℃，15min)。
涂PVC密封胶及抗石击涂料：使用的材料为TEROLAN
8540CN密封胶(汉高公司产品)、BETAGVARDDC2010/13抗石击
涂料(美国埃塞克斯公司产品)，密封胶为挤涂施工，抗石击涂料
为喷涂施工，抗石击涂料喷涂厚度500-600μm(优选550μm)。
PVC胶预烘：烘干温度140-160℃，烘干时间10-15min(优选
150℃，10min)。
喷涂免中涂水性色漆：使用水性功能色漆B0(白色、浅灰色、
深灰色中任一种，本实施例中为白色)及水性效果色漆B1(各种颜
色的素色色漆或金属闪光漆，如：素白色漆、波尔多红金属闪光漆、
鲨鱼灰金属闪光漆、琥珀棕金属漆、碳晶黑金属漆，本实施例中为
素白色漆)，车身外表面先自动喷涂厚度为12-15μm(优选13μm)
的水性功能色漆B0，再自动喷涂厚度为10-18μm(优选13μm)
的水性效果色漆B1；车身内表面仅手工喷涂厚度为10-18μm(优
选13μm)的水性效果色漆B1。车身外表面与内表面的喷涂独立，
并无先后顺序限定，但因现有工艺下外表面自动喷涂B0会导致部
分喷涂到内表面，因此喷涂完外表面的B0采用手工喷涂内表面B1，
再自动喷涂外表面B1。
外表面自动喷涂B0、外表面自动喷涂B1之间闪干时间大于
4min；外表面自动喷涂B0自动喷涂流量550cc/min，高压80KV，
转速50kt/min；外表面自动喷涂B1为两站式喷涂，自动喷涂第一
站喷涂厚度6-10μm(优选7μm)，第一站流量450cc/min，高压
70KV，转速50kt/min；第二站喷涂厚度4-8μm(优选6μm)，第
二站流量250cc/min，高压70KV，转速55kt/min。
水性色漆预烘：加热→保温→冷却，
所述加热工艺时间3-4min，车体温度30-50℃(优选3min，
40℃)；
所述保温工艺时间3-4min，车体温度60-65℃(优选3min，
60℃)；
所述冷却工艺时间2-3min，车体温度30-35℃(优选2min，
30℃)。
喷涂清漆：车身内表面手工喷涂厚度为35-40μm(优选35μm)
的清漆后，再在车身外表面自动喷涂厚度为40-45μm(优选40μm)
的清漆，使用的材料为双组份溶剂型清漆，清漆自动喷涂流量
550cc/min，高压80KV，。
面漆烘干：烘干温度140-150℃，烘干时间20-25min(优选
150℃，20min)。
实施例2
如图1所示，本发明新型纳米前处理与免中涂水性漆配套轿车
车身涂装方法，步骤如下：新型纳米前处理→电泳涂装→电泳烘干
→涂PVC密封胶及抗石击涂料→PVC胶预烘→喷涂免中涂水性色
漆→水性色漆预烘→喷涂清漆→面漆烘干。
新型纳米前处理工艺：脱脂1→脂脱2→水洗1→水洗2→水洗
3→硅烷锆盐复合处理→水洗4→水洗5→水洗6，
脱脂1为：喷淋，处理时间为150s，温度55-59℃，使用Gardoclean
S5176和GardobondAdditiveH7419脱脂剂与去离子水配得脱脂液
1，其中游离碱6.0-15.0pt，PH值10-11.5；
脱脂2为：全浸，处理时间为250s，温度55-59℃，使用Gardoclean
S5176和GardobondAdditiveH7419脱脂剂与去离子水配得脱脂液
2，其中游离碱9.0-20.0pt，PH值10-11.5；
水洗1为：工业水喷淋，处理时间50s，室温，工业水洗至PH
值7-11.8，电导率≤3000μs/cm；
水洗2为：工业水全浸，处理时间120s，室温，工业水洗至PH
值6-9.5，洗至电导率≤1000μs/cm；
水洗3为：去离子水全浸，室温，处理时间60s，去离子水洗
至PH值6.5-8.9，洗至电导率≤300μs/cm；
硅烷锆盐复合处理：使用凯密特尔化学品公司产品Oxsilan
9831作为硅烷锆盐复合处理剂，与去离子水配成槽液，全浸，处理
时间150s，温度33℃，槽液内：锆含量100mg/L、铜含量0.8mg/L、
游离氟含量30mg/L、硅含量25mg/L、PH值4.4、电导率<4000μs/cm；
水洗4为：工业水喷淋，处理时间50s，室温，工业水洗至PH
值6.5-9，电导率≤400μs/cm；
水洗5为：去离子水全浸，处理时间120s，室温，去离子水洗
至PH值5.5-8，电导率≤50μs/cm；
水洗6为：去离子水喷淋，处理时间30s，室温，去离子水洗
至电导率≤30μs/cm。
前处理终检车身经过处理的转化膜中，热镀锌钢板锆含量为
80mg/m2，冷轧板锆含量为30mg/m2。
上述脱脂1、脱脂2均使用GardocleanS5176和Gardobond
AdditiveH7419脱脂剂；GardocleanS5176和GardobondAdditive
H7419为德国Gardobond公司生产的金属表面处理添加剂。使用的
工业水的PH值6.8-7.5，电导率300-400μs/cm。
电泳涂装：电泳→超滤洗→去离子水洗1→去离子水洗2，
电泳：处理方式为全浸，材料为POWERNICS1421F-2树脂及
POWERNICS1421F-1颜料浆(均为日本立邦公司产品)，时间210s，
温度28℃，配得电泳槽液：固体份19％(质量分数)，灰分15％(质
量分数)，电导率1300μs/cm，PH值5.8，MEQ酸值20meq，溶剂
含量0.8％，电泳电压采用二段式，电泳一段电压230V，二段电压
260V。车身外表面电泳漆厚度18μm。
超滤洗：使用电泳槽内超滤液进行冲洗，洗至超滤液内固体份
＜0.1％。
去离子水洗1：洗至去离子水洗液电导率＜50μs/cm、固体份
＜0.1％。
去离子水洗2：洗至去离子水电导率＜5μs/cm、PH值5.5-7.0。
为消除电泳条纹，电泳槽入口配备去离子水喷雾，保证车身全
湿进入电泳槽；为减少水平面电泳颗粒，在超滤洗2和超滤洗3之
间配备有电泳颗粒湿打磨机；为减少电泳漆瘤，在新鲜去离子水洗
后，进烘干炉前，配备有大角度沥水滚床。
电泳烘干：采用二段式烘干，第一段烘干温度110℃，时间2min；
第二段烘干温度165℃，时间12min。
涂PVC密封胶及抗石击涂料：使用的材料为TEROLAN
8540CN密封胶(汉高公司产品)、BETAGVARDDC2010/13抗石击
涂料，密封胶为挤涂施工，抗石击涂料为喷涂施工，抗石击涂料喷
涂厚度500μm。
PVC胶预烘：烘干温度140℃，烘干时间10min。
喷涂免中涂水性色漆：使用水性功能色漆B0(白色、浅灰色、
深灰色中任一种，本实施例中为浅灰色)及水性效果色漆B1(各种
颜色的素色色漆或金属闪光漆，如：素白色漆、波尔多红金属闪光
漆、鲨鱼灰金属闪光漆、琥珀棕金属漆、碳晶黑金属漆，本实施例
中为波尔多红金属闪光漆)。车身外表面先自动喷涂厚度为12μm
的水性功能色漆B0，再自动喷涂厚度为10μm的水性效果色漆B1；
车身内表面仅手工喷涂厚度为10μm的水性效果色漆B1。车身外
表面与内表面的喷涂独立，并无先后顺序限定，但因现有工艺下外
表面自动喷涂B0会导致部分喷涂到内表面，因此喷涂完外表面的
B0采用手工喷涂内表面B1，再自动喷涂外表面B1。
外表面自动喷涂B0、外表面自动喷涂B1之间闪干时间为5min；
外表面自动喷涂B0自动喷涂流量550cc/min，高压80KV，转速
50kt/min；外表面自动喷涂B1为两站式喷涂，自动喷涂第一站喷涂
厚度6μm，第一站流量450cc/min，高压70KV，转速50kt/min；
第二站喷涂厚度4μm，第二站流量250cc/min，高压70KV，转速
55kt/min。
水性色漆预烘：加热→保温→冷却，
所述加热工艺时间3min，车体温度30℃；
所述保温工艺时间3min，车体温度60℃；
所述冷却工艺时间2min，车体温度30℃。
喷涂清漆：车身内表面手工喷涂厚度为35μm的清漆后，再在
车身外表面自动喷涂厚度为40μm的清漆，使用的材料为双组份溶
剂型清漆，清漆自动喷涂流量550cc/min，高压80KV。
面漆烘干：烘干温度140℃，烘干时间20min。
实施例3
如图1所示，本发明新型纳米前处理与免中涂水性漆配套轿车
车身涂装方法，步骤如下：新型纳米前处理→电泳涂装→电泳烘干
→涂PVC密封胶及抗石击涂料→PVC胶预烘→喷涂免中涂水性色
漆→水性色漆预烘→喷涂清漆→面漆烘干。
新型纳米前处理工艺：脱脂1→脂脱2→水洗1→水洗2→水洗
3→硅烷锆盐复合处理→水洗4→水洗5→水洗6，
脱脂1为：喷淋，处理时间为150s，温度55-59℃，使用Gardoclean
S5176和GardobondAdditiveH7419脱脂剂与去离子水配得脱脂液
1，其中游离碱6.0-15.0pt，PH值10-11.5；
脱脂2为：全浸，处理时间为250s，温度55-59℃，使用Gardoclean
S5176和GardobondAdditiveH7419脱脂剂与去离子水配得脱脂液
2，其中游离碱9.0-20.0pt，PH值10-11.5；
水洗1为：工业水喷淋，处理时间50s，室温，工业水洗至PH
值7-11.8，电导率≤3000μs/cm；
水洗2为：工业水全浸，处理时间120s，室温，工业水洗至PH
值6-9.5，洗至电导率≤1000μs/cm；
水洗3为：去离子水全浸，室温，处理时间150s，去离子水洗
至PH值6.5-8.9，洗至电导率≤300μs/cm；
硅烷锆盐复合处理：使用凯密特尔化学品公司产品Oxsilan
9831作为硅烷锆盐复合处理剂，与去离子水配成槽液，全浸，处理
时间240s，温度37℃，槽液内：锆含量200mg/L、铜含量2.4mg/L、
游离氟含量45mg/L、硅含量55mg/L、PH值4.9、电导率<4000μs/cm；
水洗4为：工业水喷淋，处理时间50s，室温，工业水洗至PH
值6.5-9，电导率≤400μs/cm；
水洗5为：去离子水全浸，处理时间120s，室温，去离子水洗
至PH值8，电导率≤50μs/cm；
水洗6为：去离子水喷淋，处理时间90s，室温，去离子水洗
至电导率≤30μs/cm。
前处理终检车身经过处理的转化膜中，热镀锌钢板锆含量为
180mg/m2，冷轧板锆含量为100mg/m2。
上述脱脂1、脱脂2均使用GardocleanS5176和Gardobond
AdditiveH7419脱脂剂；GardocleanS5176和GardobondAdditive
H7419为德国Gardobond公司生产的金属表面处理添加剂。使用的
工业水的PH值6.8-7.5，电导率300-400μs/cm。
电泳涂装：电泳→超滤洗→去离子水洗1→去离子水洗2，
电泳：处理方式为全浸，材料为POWERNICS1421F-2树脂及
POWERNICS1421F-1颜料浆(均为日本立邦公司产品)，时间230s，
温度32℃，配得电泳槽液：固体份22％(质量分数)，灰分19％(质
量分数)，电导率2000μs/cm，PH值6.5，MEQ酸值28meq，溶剂
含量1.8％，电泳电压采用二段式，电泳一段电压230V，二段电压
260V。车身外表面电泳漆厚度24μm。
超滤洗：使用电泳槽内超滤液进行冲洗，洗至超滤液内固体份
＜0.1％。
去离子水洗1：洗至去离子水洗液电导率＜50μs/cm、固体份
＜0.1％。
去离子水洗2：洗至去离子水电导率＜5μs/cm、PH值5.5-7.0。
为消除电泳条纹，电泳槽入口配备去离子水喷雾，保证车身全
湿进入电泳槽；为减少水平面电泳颗粒，在超滤洗2和超滤洗3之
间配备有电泳颗粒湿打磨机；为减少电泳漆瘤，在新鲜去离子水洗
后，进烘干炉前，配备有大角度沥水滚床。
电泳烘干：采用二段式烘干，第一段烘干温度130℃，时间4min；
第二段烘干温度195℃，时间25min。
涂PVC密封胶及抗石击涂料：使用的材料为TEROLAN
8540CN密封胶(汉高公司产品)、BETAGVARDDC2010/13抗石击
涂料，密封胶为挤涂施工，抗石击涂料为喷涂施工，抗石击涂料喷
涂厚度600μm。
PVC胶预烘：烘干温度160℃，烘干时间15min。
喷涂免中涂水性色漆：使用水性功能色漆B0(白色、浅灰色、
深灰色中任一种，本实施例中为浅灰色)及水性效果色漆B1(各种
颜色的素色色漆或金属闪光漆，如：素白色漆、波尔多红金属闪光
漆、鲨鱼灰金属闪光漆、琥珀棕金属漆、碳晶黑金属漆，本实施例
中为鲨鱼灰金属闪光漆)。车身外表面先自动喷涂厚度为15μm的
水性功能色漆B0，再自动喷涂厚度为18μm的水性效果色漆B1；
车身内表面仅手工喷涂厚度为18μm的水性效果色漆B1。车身外
表面与内表面的喷涂独立，并无先后顺序限定，但因现有工艺下外
表面自动喷涂B0会导致部分喷涂到内表面，因此喷涂完外表面的
B0采用手工喷涂内表面B1，再自动喷涂外表面B1。
外表面自动喷涂B0、外表面自动喷涂B1之间闪干时间为6min；
外表面自动喷涂B0自动喷涂流量550cc/min，高压80KV，转速
50kt/min；外表面自动喷涂B1为两站式喷涂，自动喷涂第一站喷涂
厚度10μm，第一站流量450cc/min，高压70KV，转速50kt/min；
第二站喷涂厚度8μm，第二站流量250cc/min，高压70KV，转速
55kt/min。
水性色漆预烘：加热→保温→冷却，
所述加热工艺时间4min，车体温度50℃；
所述保温工艺时间4min，车体温度65℃；
所述冷却工艺时间3min，车体温度35℃。
喷涂清漆：车身内表面手工喷涂厚度为40μm的清漆后，再在
车身外表面自动喷涂厚度为45μm的清漆，使用的材料为双组份溶
剂型清漆，清漆自动喷涂流量550cc/min，高压80KV。
面漆烘干：烘干温度150℃，烘干时间25min。
实施例4
如图1所示，本发明新型纳米前处理与免中涂水性漆配套轿车
车身涂装方法，步骤如下：新型纳米前处理→电泳涂装→电泳烘干
→涂PVC密封胶及抗石击涂料→PVC胶预烘→喷涂免中涂水性色
漆→水性色漆预烘→喷涂清漆→面漆烘干。
新型纳米前处理工艺：脱脂1→脂脱2→水洗1→水洗2→水洗
3→硅烷锆盐复合处理→水洗4→水洗5→水洗6，
脱脂1为：喷淋，处理时间为150s，温度55-59℃，使用Gardoclean
S5176和GardobondAdditiveH7419脱脂剂与去离子水配得脱脂液
1，其中游离碱6.0-15.0pt，PH值10-11.5；
脱脂2为：全浸，处理时间为250s，温度55-59℃，使用Gardoclean
S5176和GardobondAdditiveH7419脱脂剂与去离子水配得脱脂液
2，其中游离碱9.0-20.0pt，PH值10-11.5；
水洗1为：工业水喷淋，处理时间50s，室温，工业水洗至PH
值7-11.8，电导率≤3000μs/cm；
水洗2为：工业水全浸，处理时间120s，室温，工业水洗至PH
值6-9.5，洗至电导率≤1000μs/cm；
水洗3为：去离子水全浸，室温，处理时间90s，去离子水洗
至PH值6.5-8.9，洗至电导率≤300μs/cm；
硅烷锆盐复合处理：使用凯密特尔化学品公司产品Oxsilan
9831作为硅烷锆盐复合处理剂，与去离子水配成槽液，全浸，处理
时间200s，温度35℃，槽液内：锆含量150mg/L、铜含量1.6mg/L、
游离氟含量36mg/L、硅含量40mg/L、PH值4.6、电导率<4000μs/cm；
水洗4为：工业水喷淋，处理时间50s，室温，工业水洗至PH
值6.5-9，电导率≤400μs/cm；
水洗5为：去离子水全浸，处理时间120s，室温，去离子水洗
至PH值5.5-8，电导率≤50μs/cm；
水洗6为：去离子水喷淋，处理时间60s，室温，去离子水洗
至电导率≤30μs/cm。
前处理终检车身经过处理的转化膜中，热镀锌钢板锆含量为
130mg/m2，冷轧板锆含量为65mg/m2。
上述脱脂1、脱脂2均使用GardocleanS5176和Gardobond
AdditiveH7419脱脂剂；GardocleanS5176和GardobondAdditive
H7419为德国Gardobond公司生产的金属表面处理添加剂。使用的
工业水的PH值6.8-7.5，电导率300-400μs/cm。
电泳涂装：电泳→超滤洗→去离子水洗1→去离子水洗2，
电泳：处理方式为全浸，材料为POWERNICS1421F-2树脂及
POWERNICS1421F-1颜料浆(均为日本立邦公司产品)，时间220s，
温度30℃，配得电泳槽液：固体份20％(质量分数)，灰分17％(质
量分数)，电导率1600μs/cm，PH值6.1，MEQ酸值25meq，溶剂
含量1.5％，电泳电压采用二段式，电泳一段电压230V，二段电压
260V。车身外表面电泳漆厚度21μm。
超滤洗：使用电泳槽内超滤液进行冲洗，洗至超滤液内固体份
＜0.1％。
去离子水洗1：洗至去离子水洗液电导率＜50μs/cm、固体份
＜0.1％。
去离子水洗2：洗至去离子水电导率＜5μs/cm、PH值5.5-7.0。
为消除电泳条纹，电泳槽入口配备去离子水喷雾，保证车身全
湿进入电泳槽；为减少水平面电泳颗粒，在超滤洗2和超滤洗3之
间配备有电泳颗粒湿打磨机；为减少电泳漆瘤，在新鲜去离子水洗
后，进烘干炉前，配备有大角度沥水滚床。
电泳烘干：采用二段式烘干，第一段烘干温度120℃，时间3min；
第二段烘干温度180℃，时间18min。
涂PVC密封胶及抗石击涂料：使用的材料为TEROLAN
8540CN密封胶(汉高公司产品)、BETAGVARDDC2010/13抗石击
涂料，密封胶为挤涂施工，抗石击涂料为喷涂施工，抗石击涂料喷
涂厚度550μm。
PVC胶预烘：烘干温度150℃，烘干时间12min。
喷涂免中涂水性色漆：使用水性功能色漆B0(白色、浅灰色、
深灰色中任一种，本实施例中为深灰色)及水性效果色漆B1(各种
颜色的素色色漆或金属闪光漆，如：素白色漆、波尔多红金属闪光
漆、鲨鱼灰金属闪光漆、琥珀棕金属漆、碳晶黑金属漆，本实施例
中为琥珀棕金属漆)。车身外表面先自动喷涂厚度为13μm的水性
功能色漆B0，再自动喷涂厚度为14μm的水性效果色漆B1；车身
内表面仅手工喷涂厚度为14μm的水性效果色漆B1。车身外表面
与内表面的喷涂独立，并无先后顺序限定，但因现有工艺下外表面
自动喷涂B0会导致部分喷涂到内表面，因此喷涂完外表面的B0
采用手工喷涂内表面B1，再自动喷涂外表面B1。
外表面自动喷涂B0、外表面自动喷涂B1之间闪干时间为7min；
外表面自动喷涂B0自动喷涂流量550cc/min，高压80KV，转速
50kt/min；外表面自动喷涂B1为两站式喷涂，自动喷涂第一站喷涂
厚度8μm，第一站流量450cc/min，高压70KV，转速50kt/min；
第二站喷涂厚度6μm，第二站流量250cc/min，高压70KV，转速
55kt/min。
水性色漆预烘：加热→保温→冷却，
所述加热工艺时间3.5min，车体温度40℃；
所述保温工艺时间3.5min，车体温度62℃；
所述冷却工艺时间2.5min，车体温度32℃。
喷涂清漆：车身内表面手工喷涂厚度为38μm的清漆后，再在
车身外表面自动喷涂厚度为42μm的清漆，使用的材料为双组份溶
剂型清漆，清漆自动喷涂流量550cc/min，高压80KV。
面漆烘干：烘干温度145℃，烘干时间22min。
实施例5
如图1所示，本发明新型纳米前处理与免中涂水性漆配套轿车
车身涂装方法，步骤如下：新型纳米前处理→电泳涂装→电泳烘干
→涂PVC密封胶及抗石击涂料→PVC胶预烘→喷涂免中涂水性色
漆→水性色漆预烘→喷涂清漆→面漆烘干。
新型纳米前处理工艺：脱脂1→脂脱2→水洗1→水洗2→水洗
3→硅烷锆盐复合处理→水洗4→水洗5→水洗6，
脱脂1为：喷淋，处理时间为150s，温度55-59℃，使用Gardoclean
S5176和GardobondAdditiveH7419脱脂剂与去离子水配得脱脂液
1，其中游离碱6.0-15.0pt，PH值10-11.5；
脱脂2为：全浸，处理时间为250s，温度55-59℃，使用Gardoclean
S5176和GardobondAdditiveH7419脱脂剂与去离子水配得脱脂液
2，其中游离碱9.0-20.0pt，PH值10-11.5；
水洗1为：工业水喷淋，处理时间50s，室温，工业水洗至PH
值7-11.8，电导率≤3000μs/cm；
水洗2为：工业水全浸，处理时间120s，室温，工业水洗至PH
值6-9.5，洗至电导率≤1000μs/cm；
水洗3为：去离子水全浸，室温，处理时间120s，去离子水洗
至PH值6.5-8.9，洗至电导率≤300μs/cm；
硅烷锆盐复合处理：使用凯密特尔化学品公司产品Oxsilan
9831作为硅烷锆盐复合处理剂，与去离子水配成槽液，全浸，处理
时间200s，温度36℃，槽液内：锆含量180mg/L、铜含量2mg/L、
游离氟含量40mg/L、硅含量50mg/L、PH值4.8、电导率<4000μs/cm；
水洗4为：工业水喷淋，处理时间50s，室温，工业水洗至PH
值6.5-9，电导率≤400μs/cm；
水洗5为：去离子水全浸，处理时间120s，室温，去离子水洗
至PH值5.5-8，电导率≤50μs/cm；
水洗6为：去离子水喷淋，处理时间80s，室温，去离子水洗
至电导率≤30μs/cm。
前处理终检车身经过处理的转化膜中，热镀锌钢板锆含量为
160mg/m2，冷轧板锆含量为80mg/m2。
上述脱脂1、脱脂2均使用GardocleanS5176和Gardobond
AdditiveH7419脱脂剂；GardocleanS5176和GardobondAdditive
H7419为德国Gardobond公司生产的金属表面处理添加剂。使用的
工业水的PH值6.8-7.5，电导率300-400μs/cm。
电泳涂装：电泳→超滤洗→去离子水洗1→去离子水洗2，
电泳：处理方式为全浸，材料为POWERNICS1421F-2树脂及
POWERNICS1421F-1颜料浆(均为日本立邦公司产品)，时间225s，
温度31℃，配得电泳槽液：固体份21％(质量分数)，灰分18％(质
量分数)，电导率1800μs/cm，PH值6，MEQ酸值26meq，溶剂含
量1.5％，电泳电压采用二段式，电泳一段电压230V，二段电压260V。
车身外表面电泳漆厚度22μm。
超滤洗：使用电泳槽内超滤液进行冲洗，洗至超滤液内固体份
＜0.1％。
去离子水洗1：洗至去离子水洗液电导率＜50μs/cm、固体份
＜0.1％。
去离子水洗2：洗至去离子水电导率＜5μs/cm、PH值5.5-7.0。
为消除电泳条纹，电泳槽入口配备去离子水喷雾，保证车身全
湿进入电泳槽；为减少水平面电泳颗粒，在超滤洗2和超滤洗3之
间配备有电泳颗粒湿打磨机；为减少电泳漆瘤，在新鲜去离子水洗
后，进烘干炉前，配备有大角度沥水滚床。
电泳烘干：采用二段式烘干，第一段烘干温度125℃，时间
3.5min；第二段烘干温度180℃，时间20min。
涂PVC密封胶及抗石击涂料：使用的材料为TEROLAN
8540CN密封胶(汉高公司产品)、BETAGVARDDC2010/13抗石击
涂料，密封胶为挤涂施工，抗石击涂料为喷涂施工，抗石击涂料喷
涂厚度580μm。
PVC胶预烘：烘干温度155℃，烘干时间14min。
喷涂免中涂水性色漆：使用水性功能色漆B0(白色、浅灰色、
深灰色中任一种，本实施例中为深灰色)及水性效果色漆B1(各种
颜色的素色色漆或金属闪光漆，如：素白色漆、波尔多红金属闪光
漆、鲨鱼灰金属闪光漆、琥珀棕金属漆、碳晶黑金属漆，本实施例
中为碳晶黑金属漆)。车身外表面先自动喷涂厚度为14μm的水性
功能色漆B0，再自动喷涂厚度为16μm的水性效果色漆B1；车身
内表面仅手工喷涂厚度为16μm的水性效果色漆B1。车身外表面
与内表面的喷涂独立，并无先后顺序限定，但因现有工艺下外表面
自动喷涂B0会导致部分喷涂到内表面，因此喷涂完外表面的B0
采用手工喷涂内表面B1，再自动喷涂外表面B1。
外表面自动喷涂B0、外表面自动喷涂B1之间闪干时间为6min；
外表面自动喷涂B0自动喷涂流量550cc/min，高压80KV，转速
50kt/min；外表面自动喷涂B1为两站式喷涂，自动喷涂第一站喷涂
厚度9μm，第一站流量450cc/min，高压70KV，转速50kt/min；
第二站喷涂厚度7μm，第二站流量250cc/min，高压70KV，转速
55kt/min。
水性色漆预烘：加热→保温→冷却，
所述加热工艺时间3min，车体温度45℃；
所述保温工艺时间3min，车体温度61℃；
所述冷却工艺时间3min，车体温度34℃。
喷涂清漆：车身内表面手工喷涂厚度为36μm的清漆后，再在
车身外表面自动喷涂厚度为43μm的清漆，使用的材料为双组份溶
剂型清漆，清漆自动喷涂流量550cc/min，高压80KV，。
面漆烘干：烘干温度148℃，烘干时间25min。
性能测试：将实施例与传统涂装方法车身油漆涂层外观质量、
性能、环保节能效果及成本情况对比，传统涂装方法为磷化前处理
配套溶剂型有中涂面漆技术。
表1本发明与传统方法车身油漆涂层外观质量比较
从表1的数据可见，本发明车身油漆涂层外观质量水平达到传
统方法外观水平。
表2本发明与传统方法车身油漆涂层主要性能比较
由表2可见，本发明油漆涂层防腐性能与传统方法相当，抗划
伤和耐酸雨性能比传统方法提高，有利于应对目前恶劣的气候环
境。
表3本发明与传统方法单车涂装材料有机溶剂含量比较
由表3可见，本发明相对传统方法，单车有机溶剂用量减少
3.5Kg。
表4本发明与传统方法车身环保节能效果比较
传统方法
本发明
比较
|
VOC产生量(g/m2)
50.9
19.7
降低61％
重金属废渣产生量(g/台)
17
0
完全消除
总废水产生量(Kg/台)
395
283
降低28％
总能耗(KWH/台)
605
450
降低26％
由表4可见，本发明在降低VOC排放、重金属污染、废水及
节约能耗方面效果显著，环保收益极大。
表5本发明与传统方法单车涂装综合成本比较
项目
传统方法(元/台)
本发明(元/台)
降成本(元/台)
油漆材料
494.5
455.3
39.2
能源
201.4
140.5
60.9
人工
99.5
91.8
7.7
辅料
14.8
13.3
1.5
总计
810.2
700.9
109.3
由表5可见，本发明单车涂装综合成本较传统方法下降13.5％，
具有降低涂装成本效果。