一、研究的背景与问题

2013年以来国家出台了一系列大气污染防治相关的政策，要求汽车行业大幅度降低可挥发性有机物（VOCs）。在汽车制造流程中，可挥发性有机物（VOCs）排放是主要污染物。汽车涂装工序是整个制造流程最大的VOCs排放源，占比超过60%。传统的涂装工艺包括三次涂漆和两次烘烤，被称为3C2B工艺。以免中涂为主要特征的新型涂装工艺取消了中涂段及之后的一次烘烤，被称为2C1B工艺。与3C2B工艺漆膜总厚度约100μm相比，2C1B工艺漆膜厚度只有约80μm，厚度减薄20%以上。但是，推广2C1B工艺存在两大难题：一是对钢板表面细微缺陷的要求更高，可容忍缺陷的临界尺寸降低20%以上。锌灰、锌渣类点状缺陷难以被覆盖，涂漆表面仍可清晰看到。二是钢板表面轮廓更容易反映到漆膜表面，满足高鲜映性要求更难。

为了满足车身高鲜映性的要求，以日本制铁为代表的钢企为日系汽车开发了合金化镀锌（GA）钢板，利用GA板极高的RPc值，改善漆膜均匀性、保证漆膜鲜映性。欧美系高档汽车普遍使用电镀锌（EG）钢板，利用表面纳米尺度的凹凸形貌确保漆膜鲜映性。为了满足免中涂工艺的要求，以浦项、萨尔茨吉特为代表的钢企还采用大功率电容器电沉积镀铬技术、新的热浸镀锌设备及配套光整工艺，改善连退和热镀锌钢板涂漆后的鲜映性。

但是目前存在的主要问题有：

1、IF钢外板的鲜映性合格率低，机理不明确；

2、控制热镀锌钢板表面0.8mm及以下尺寸细微缺陷的技术仍需研发，新的热浸镀锌设备还需要进口；

3、大功率电容器电沉积镀铬技术受环保、安全、知识产权等限制，推广性不佳；

4、鲜映性要求的低波纹度与冲压要求的高粗糙度控制要求极为矛盾。

二、技术解决方案

在机理方面，明确了表面波纹度轮廓的测量方法，掌握表面波纹度与涂装鲜映性的定量关系，找到成形零件表面波纹度的影响规律；在材料生产方面，通过工艺创新和设备创新，解决钢板表面波纹度控制和表面“零”缺陷控制。

​三、主要创新性成果

1、提出了快速稳定评价波纹度形貌的Wa1-5参数及其测量方法，揭示了成形过程中表面波纹度的演变规律，解决了钢板表面粗糙度和波纹度协同控制的难题，实现难度最大的IF钢汽车外板免中涂工艺涂装下的鲜映性控制。

2、集成开发了热镀锌钢板表面细微点状缺陷控制关键装备，形成了热镀锌汽车外板高鲜映性控制的成套技术。

3、首次开发了高鲜映性免中涂汽车外板的关键技术和装备，突破了免中涂工艺下表面波纹度形貌及细微缺陷控制技术难题，形成了具有自主知识产权SmooSurf®高鲜映性免中涂汽车外板系列产品。

四、应用情况与效果

高鲜映性免中涂汽车外板制造关键技术和装备从2014年开始在北京冷轧薄板有限公司和首钢京唐联合钢铁有限责任公司实施，从2014年到2019年10月，实现稳定批量供货。首钢的高鲜映性免中涂汽车外板在汽车用户免中涂涂装产线上获得广泛应用，零件表面DOI值稳定控制在88以上，在国内免中涂产线上的占有率遥遥领先。

信息来源：首钢技术研究院