卷材涂膜工艺可应用于任何形式的机械处理工艺开始前，对钢材或铝材进行涂层处理，在汽车工业有着十分广泛的应用，可以部分或完全地取消工艺中的单独油漆工序。卷材涂膜工艺的不断发展必将给汽车工业的发展带来巨大商机。

20世纪90年代初，世界经济出现了严重衰退，与先前的经济衰退不同的是这次经济衰退开始了世界产业的实质性变化过程。经过初期的多元化过程之后，各公司开始将精力集中在核心业务方面，同时产业界通过兼并重组变得更加精干，更加注重成本效益。

汽车行业在这次变革中处于领先地位。人们对各种加工工艺进行了调查，以便确定该工艺是否真正构成核心工艺的一个组成部分，还是可以由外部供应商以更低的成本有效地供应零件、部件或模块。对汽车生产工艺中的油漆和防腐工艺的调查结果表明：作为一种解决方案，卷材涂膜工艺可以部分或完全地取消工艺中的单独油漆工序。

一、工艺现状

卷材涂膜工艺可应用于任何形式的机械处理工艺开始前，对钢材或铝材进行涂层处理。这种技术使得汽车厂家有机会设计彩色表面，而不需要在其工厂里配备自己的油漆车间。图1所示为这种技术对加工工艺的影响。在常规情况下，预处理和涂层处理是在零件成形之后进行的。卷材涂膜工艺需要在机械处理开始前，对预先经过涂层处理的金属材料进行搬运处理，这就要求涂膜钢材或铝材必须能够承受后续的切割和成形工艺，同时需要适当的有机涂膜材料搬运工艺。因此，我们必须考虑加工工艺和搬运工艺。但如果取消油漆车间，则有很多优越性，如可以节省占地面积，降低复杂程度并减少劳动力。在运输行业里，运输车队、公共交通和拖车等都使用预先涂敷的金属材料。

二、在汽车制造业中的应用

从20世纪90年代起，人们开始使用涂膜钢卷材和铝卷材制造汽车的内外装饰件。节约成本和得到确切的表面参数是汽车制造业采用涂膜金属材料的重要驱动力。汽车行业对预涂敷工艺的不同阶段都有明确的规定。如果要保留车身厂的传统装配技术，那么，有机涂层的点焊性能就相当重要。只有完全取消焊接工序，才会在汽车装配生产线上进一步或者全部取代油漆工艺。如果不用焊接工艺，可以采用机械和化学连接技术来代替。

现在已经可以将预涂膜板材用到各种汽车加工工艺中。“可焊接薄膜底漆”的预密封系统正在取代空腔保护和密封工艺。预涂底漆系统正在取代常规的预处理和电涂层或表面底漆工艺。在不远的将来，预涂底漆系统有望完全取代汽车行业的常规油漆工艺。图2所示为现代化的汽车漆层系统，通过它可以看出卷材涂层材料对汽车行业的影响。阴极电解沉积油漆工艺可以解决防腐保护，有助于后续油漆工艺的黏结。从表中可以看出：表面底漆层的厚度约为35mm，是中间过渡层，可以改善表面平直度和抗石击性能；彩色基本涂层厚度为15mm，在此之上再施加40mm左右的透明漆；最后这道面漆形成所需的光泽和耐用度。空腔打蜡和边缝法兰密封起到第二层防腐保护的作用。

与这种常规油漆涂敷工艺相比，可焊接预密封系统增加了一层厚度约为3～8mm的有机漆层，这部分工作可在钢材和铝材生产厂家完成。这层有机薄膜是防腐底漆，薄膜中的导电颜料可以确保材料的可焊接性，当然焊接参数必须适当调整，以适应有机薄膜。采用预密封系统可省去第二层防腐保护（如边缝和法兰的密封工艺），其防腐性能也得到大大改善。图3所示为预涂底漆和预密封漆层。由于空腔或法兰的所有表面都已经受到有机薄膜的保护，因而可进一步有效防止腐蚀的发生，没有必要再施加额外的防护蜡或密封材料，从而节省了装配工序的时间。可焊接预涂底漆系统取代阴极电镀工艺，同时涂敷了颜料导电的防腐底漆。但要求涂敷的漆膜厚度要达到10～15mm。如果在车身车间里仍然使用普通焊接工艺，必须使用这道特殊底漆。由于预涂底漆系统具有必要的防腐特性，因此可以取代阴极电镀涂层。

三、耐用性和防腐性能

预涂底漆系统本身由防腐底漆和高弹性的层间涂层组成，防腐底漆直接涂敷在经过预处理的钢材或铝材上，总漆膜厚度在23mm左右。漆膜厚度越大，加工成形参数就越关键。除了弯曲和折弯之外，汽车制造业使用的涂膜金属卷材必须能够经受住冲压工艺中各种深拉工序的考验。关键区域是冲压件的拉伸和压缩部分，即使在这些部分也应该是完好无缺的。试验表明：涂层间的结合力良好，同时抗石击的能力非常强。

预油漆系统最终将取代传统的汽车油漆车间。其中一个例子是一种四层卷材涂膜系统，它包括非焊接预涂底漆系统（COILPRIME C）、一层额外的基本涂层和透明清漆涂层。例如在车门插件的复杂深拉和压缩区域的研究中，四层漆膜涂层的总厚度约为70mm，这种油漆系统提供了防腐保护和抗石子撞击的能力以及颜色和面漆，采用黏结剂、铆钉和咬口等技术装配零件。汽车用预油漆外饰件的使用寿命明显增加，

在一条卷材涂膜生产线上，一次运行可以在铝材上涂敷一道基本漆缓和一道透明清漆，如汽车覆盖件、防护板和扰流板的涂膜等。对于所有非焊接预涂金属材料而言，铆接或咬口等机械连接技术可供选择。但是，除了这些油漆系统以外，全球汽车行业都正在讨论其他一些金属材料的预油漆思路。这些技术的采用将会对冲压和装配生产线产生重大影响。

四、结论

要生产四道涂层一般需要一条涂敷生产线运行两次。为了提高生产效率，人们对油漆系统技术进行了新的研发，一条涂敷生产线运行一次也能够获得同样的效果。将来的主要任务是采用完全无铬系统，底漆预涂层系统可用在不同的零件上。对于内部零件而言，涂层将原样保留。而在外部零件上，采用常规喷涂方法再在上面涂敷基本漆和透明清漆。对于铝合金装饰件而言，预油漆技术已经应用于很多项目。这种复杂的项目需要汽车行业、钢材或铝材镀膜厂家和油漆公司之间的紧密合作。

将预涂膜金属材料用到汽车行业是一种开拓性的变革，我们必须重新分析各个生产阶段和工艺。调查数据及由此带来的技术发展表明，卷材涂膜工艺将给汽车工业带来巨大商机。改变原有生产工艺将会减少轿车、卡车和公共汽车装配的复杂程度，同时节省更多时间。但问题并不是简单地部分或全部取消汽车生产线上的油漆车间。今天，不少零件都是从外面采购的，涉及到的复杂工艺已经比原来少了很多。因此，我们必须同时考虑汽车车身零件、模块或修理零部件等各种问题。