[發(fā)明專利]油漆固化的方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080010753.0
• 申請日: 2010-02-15
• 公開（公告）號: CN102341189A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H-T.范;H-H.擴(kuò)
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司
• 主分類號: B05D3/06
• 分類號: B05D3/06;B05C9/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 崔幼平;曹若

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及汽車油漆施用和汽車油漆固化。

背景技術(shù)

這部分的敘述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

在汽車的組裝過程中，希望為車身提供高質(zhì)量面漆。面漆的質(zhì)量改善了汽車的市場適銷性，同時保護(hù)車身免受元件的傷害。

車身組裝過程中的烤漆工藝是汽車組裝油漆車間中的主要能量消耗工藝。用于烤漆的典型的面漆爐具有三個主要功能：（1）控制揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）排放以及通過驅(qū)逐油漆溶劑或水來控制溶劑氣味；（2）在成膜過程中達(dá)到面漆爐促進(jìn)油漆流動和水平的外觀質(zhì)量；和（3）通過促進(jìn)交聯(lián)來固化油漆來提供耐用度。然而，面漆爐很大，尺寸范圍達(dá)大約470英尺長，從而增加了制造成本同時限制了汽車組裝油漆車間的空間。此外，面漆爐的操作與每年高能量消耗率相關(guān)聯(lián)。公認(rèn)為在汽車油漆車間里，面漆爐的操作在最高的能量消耗方面僅次于噴漆房。典型的汽車組裝油漆車間使用兩個到三個面漆爐。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于固化被涂覆到工件上的油漆涂層的方法，包括施加輻射光能量以固化在輻射光能量源的視線內(nèi)的工件表面上的油漆涂層，以及對工件施加環(huán)境空氣以固化不在輻射光能量源的視線內(nèi)的工件表面上的油漆涂層。

附圖說明

現(xiàn)在將通過舉例參照附圖來描述一種或多種實施方式，附圖中：

圖1示意性地例示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的油漆施用過程；

圖2示意性地例示根據(jù)本發(fā)明的油漆涂層的化學(xué)組合物，該油漆涂層可以通過有效的輻射光能以及低烘烤系統(tǒng)來固化；

圖3例示根據(jù)本發(fā)明的以增加的波長順序的電磁頻譜的圖形描述；

圖4例示根據(jù)本發(fā)明的示出近紅外光、短波長紅外光以及中波長紅外光的能量輻射的圖形描述；

圖5a-5d例示根據(jù)本發(fā)明的在使用包括近紅外光、紫外光、中波紅外光和感應(yīng)加熱的多種固化方法進(jìn)行固化工件期間的化學(xué)反應(yīng)的直觀圖；和

圖6例示根據(jù)本發(fā)明的在環(huán)境固化站處使用環(huán)境空氣固化工件期間的化學(xué)反應(yīng)的直觀圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參照附圖，其中附圖只是為了示出某些示范性實施方式而不是對其進(jìn)行限制。圖1示意性地例示根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的油漆施用過程100。示范性的油漆施用過程100包括涂層站10、強(qiáng)熱站12、固化過程20以及檢查站18。固化過程20包括輻射固化站14和環(huán)境固化站16。在操作時，未涂飾的工件2被送至涂層站10，在這里，新的油漆涂層被施加到工件2上。在退出涂層站10時，已涂層的工件2首先被送到強(qiáng)熱站12，然后被送到固化過程20的輻射固化站14和環(huán)境固化站16，從而基本上固化工件2。在完成固化過程20時，基本上被固化的工件2在檢查站18被檢查。

示范性的涂層站10包括噴漆房，在噴漆房，新的油漆涂層被施加到工件2。示范性的工件2為汽車，其中，新的油漆涂層被施加于汽車的內(nèi)表面和外表面。然而，工件2并不限于汽車。新的油漆涂層包括油漆材料，該油漆材料具有使得油漆涂層能夠被有效輻射光能（即，輻射固化站14）和低烘烤系統(tǒng)（即，環(huán)境固化站16）固化的化學(xué)復(fù)合物。希望油漆涂層基本上抗擦傷和碎屑、滿足外觀和暴露標(biāo)準(zhǔn)并且可適用于現(xiàn)有的施用方法（即，噴漆房）。

參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，例示了示范性的油漆涂層200的化學(xué)復(fù)合物。油漆涂層200可通過有效的輻射光能（即，輻射固化站14）和低烘烤系統(tǒng)（即，環(huán)境固化站16）兩者被固化或者硬化。有效的輻射光能可包括紫外光、近紅外（NIR）光以及常規(guī)的具有短波長、中波長和長波長的紅外光。類似地，低烘烤系統(tǒng)可包括在環(huán)境溫度下的環(huán)境空氣或者可額外吹入暖空氣或者熱空氣來幫助促進(jìn)固化過程和減少表干時間。油漆涂層200交聯(lián)聚合物片段204和二氧化硅片段202，其中，每個聚合物片段204的每端都利用交聯(lián)材料206與二氧化硅片段202相聯(lián)。二氧化硅片段202是提供抗擦傷的硬片段，而聚合物片段204是軟片段或者柔性片段，其提供結(jié)構(gòu)整體性同時基本防止在固化過程20期間的裂化。應(yīng)明白，示范性的油漆涂層200不應(yīng)被局限于包括分別由聚合物和二氧化硅片段204和202交聯(lián)的化學(xué)組合物，而是可包括任何能夠由低烘烤系統(tǒng)和有效的輻射能固化的化學(xué)復(fù)合物。