磷化循環(huán)系統(tǒng)與磷化除渣機(jī)選用的關(guān)系

鄭志紅

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司青島分公司維修車(chē)間，山東青島266555）

磷化循環(huán)系統(tǒng)與磷化除渣機(jī)選用的關(guān)系

鄭志紅

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司青島分公司維修車(chē)間，山東青島266555）

通過(guò)分析涂裝車(chē)間B，C線磷化槽循環(huán)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，結(jié)合磷化除渣機(jī)的選用來(lái)分析B，C線車(chē)身磷化膜的質(zhì)量。通過(guò)車(chē)身磷化膜的質(zhì)量對(duì)比，找出B，C線磷化槽循環(huán)系統(tǒng)及磷化除渣機(jī)選用的差異。再通過(guò)設(shè)備技術(shù)改造從根本上消除B，C線車(chē)身磷化膜的質(zhì)量差別，提高車(chē)身電泳漆膜的質(zhì)量。

磷化槽；磷化除渣機(jī)；斜板沉降槽；循環(huán)泵；除渣泵

0 引言

涂裝車(chē)間前處理生產(chǎn)線分布示意圖（圖1），工藝參數(shù)（表1）。

圖1 前處理生產(chǎn)線分布圖

表1 工藝參數(shù)表

1 前處理車(chē)身磷化的作用

涂裝車(chē)間B線2007年建設(shè)，2008年投產(chǎn)；涂裝車(chē)間C線2011年建設(shè)，2012年投產(chǎn)。磷化工藝溫度50℃，浸入時(shí)間2.5 min。

磷化除渣裝置：保證磷化液中沉渣不超標(biāo)，原理是使溶液中沉渣沉淀、分離、收集、濃縮、排除。車(chē)身通過(guò)磷化處理，使車(chē)身內(nèi)外表面形成一層致密的磷酸鹽薄膜—磷化膜，它與電泳涂層配合后，可提高整車(chē)的防腐能力，并提高電泳涂層與鈑金的附著力。磷化，即采用浸漬方式，通過(guò)車(chē)體與磷化液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在車(chē)體內(nèi)外表面形成一層致密的磷化膜。

1.1 車(chē)身外觀質(zhì)量要求

（1）外觀。目測(cè)應(yīng)均勻、致密、無(wú)銹。

（2）磷化膜質(zhì)量應(yīng)在2～3 g/m2。

（3）結(jié)晶細(xì)度＜10 μm。

（4）P比：85%以上（即膜中Zn2Fe（PO4）2.H2O含量高，耐堿性好）。

（5）Ni含量：≥20 mg/m2。

1.2 鋅系磷化的反應(yīng)機(jī)理

（1）陰極區(qū)域：Fe→Fe2++2e-。

（2）陽(yáng)極區(qū)域：2H++2e-→H2或O+H2O+2e-→2(OH)-。

（3）成膜反應(yīng)：H3PO4+Zn(H2PO4)2+Fe（H2PO4）2+Fe→Zn3（PO4）2+ Zn2Fe（PO4）2+ZnHPO4+FePO4。

（4）磷化膜：Zn3（PO4）2；Zn2Fe（PO4）2；4（H2O）。

（5）磷化渣：ZnHPO4；FePO4

（6）噴淋：反應(yīng)1＞反應(yīng)2。

（7）浸漬：反應(yīng)2＞反應(yīng)1。

2 B，C線前處理磷化槽現(xiàn)狀及對(duì)車(chē)身磷化膜的質(zhì)量對(duì)比

2.1 B線前處理磷化槽

B線磷化槽底有3個(gè)錐形漏斗，磷化渣沉降在漏斗內(nèi)，方便除渣泵抽出磷化渣，除渣干凈徹底。磷化槽液清澈，含渣量少。車(chē)身磷化膜質(zhì)量好。

2.2 C線前處理磷化槽

C線磷化槽底沒(méi)有錐形漏斗，磷化渣沉降在磷化槽底平面上，不方便除渣泵抽出磷化渣，除渣不干凈、不徹底。磷化槽液渾濁，含渣量多。車(chē)身磷化膜質(zhì)量相對(duì)涂裝B線磷化膜質(zhì)量差。給后道工序增加工作量，不利于節(jié)約成本。

2.3 C線磷化槽底積渣情況

C線磷化槽液倒槽以后，磷化槽底四周遺留大量磷化渣，難以清除，只有每次倒槽時(shí)人工清除（圖2）。

2.4 除渣情況比較

涂裝B，C線都選用相同品牌、相同功率、流量、揚(yáng)程的除渣泵除渣，除渣方式都是經(jīng)過(guò)除渣泵從磷化槽底抽渣后打到斜板沉降槽，斜板沉降槽底部取液到相同品牌的磷化除渣機(jī)過(guò)濾磷化渣，但是涂裝B，C線車(chē)身的磷化膜質(zhì)量確有很大的不同，對(duì)比涂裝B，C線磷化系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)唯一的不同點(diǎn)就是磷化除渣泵的取液口不同。涂裝B線是從磷化槽低的3個(gè)錐底取液，磷化渣含量高。磷化槽液比較清澈（含渣量少）；涂裝C線是從磷化槽底部的平面取液，磷化渣含量低，磷化槽液比較渾濁（含渣量多）。涂裝C線生產(chǎn)一周磷化液倒槽后，磷化槽遺留大量磷化渣（圖2）。

2.5 磷化渣統(tǒng)計(jì)對(duì)比

通過(guò)對(duì)2016年4月18～22日的生產(chǎn)情況觀察，B，C線磷化槽的過(guò)車(chē)數(shù)量及產(chǎn)生的磷化渣統(tǒng)計(jì)對(duì)比情況見(jiàn)表2、表3。

2.6 原因分析

由上表數(shù)據(jù)對(duì)比可知：涂裝B，C選用相同品牌、相同功率、流量、揚(yáng)程的除渣泵除渣。除渣方式都是經(jīng)過(guò)除渣泵從磷化槽底抽渣后打到斜板沉降槽。斜板沉降槽底部取液到相同品牌的磷化除渣機(jī)過(guò)濾磷化渣。除渣效果是有明顯差距的，從而得到的車(chē)身磷化膜質(zhì)量也是有差別的。

3 提升涂裝C線車(chē)身磷化膜質(zhì)量的方法

（1）將涂裝C線的前處理磷化槽底部改造，改造成與涂裝B線磷化槽一樣的帶有3個(gè)錐形漏斗的底部結(jié)構(gòu)，達(dá)到較理想的除渣效果。

圖2 磷化槽底積渣情況圖

圖3 板框壓濾機(jī)圖

表2 B線磷化渣統(tǒng)計(jì)表

表3 C線磷化渣統(tǒng)計(jì)表

（2）涂裝C線前處理磷化槽底部除渣泵的取液口改造，增加除渣泵的取液口，增大除渣泵的功率、流量、揚(yáng)程（具體數(shù)據(jù)需要計(jì)算），同時(shí)采用全流量板框壓濾機(jī)（磷化除渣機(jī)）。

以上2種方法中，方法1比方法2費(fèi)用低一些，若將二者結(jié)合一起改造效果會(huì)更好。目前也是車(chē)身涂裝線的主流做法。

磷化槽液磷化渣含量300～500×10-6，含量過(guò)高（標(biāo)準(zhǔn)＜500× 10-6），當(dāng)磷化液中的渣含量過(guò)高時(shí)，容易吸附在車(chē)身上，這些渣容易引起涂層早期起泡和脫落，并且降低了整車(chē)涂層的附著力和抗腐蝕能力，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)非常大。通過(guò)增加全流量板框壓濾機(jī)，提高磷化渣的去除效率，從而提高整車(chē)的附著力和抗腐蝕能力。采用全流量板框壓濾機(jī)磷化槽液磷化渣含量降到約100×10-6，效果非常明顯。

此種除渣系統(tǒng)設(shè)備配置比較簡(jiǎn)單，關(guān)鍵設(shè)備是板框壓濾機(jī)（圖3），一般采用全進(jìn)口設(shè)備。工作時(shí)，自動(dòng)閥AV2，AV3打開(kāi)，AV1關(guān)閉，含渣磷化液由泵P1打入板框壓濾機(jī)，進(jìn)行加壓過(guò)濾，清液透過(guò)濾布回流磷化槽；工作一段時(shí)間之后磷化渣在過(guò)濾腔內(nèi)不斷聚積，阻力增大，管道壓力升高，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，壓力傳感器PG發(fā)出信號(hào)，AV1打開(kāi)、AV2關(guān)閉；然后自動(dòng)閥AV4打開(kāi)，自動(dòng)開(kāi)始通壓縮空氣脫水過(guò)程，脫水一定時(shí)間后，閥AV3關(guān)閉，然后AV4關(guān)閉、AV5打開(kāi)，壓濾機(jī)內(nèi)部泄壓；接著開(kāi)始自動(dòng)卸渣程序，全自動(dòng)卸餅裝置發(fā)揮作用，保證了磷化渣餅?zāi)茼樌麖陌蹇蛑星宄淙爰P(pán)，然后自動(dòng)壓緊板框，開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)。

由于設(shè)備自動(dòng)化程度很高，設(shè)備開(kāi)機(jī)后可以無(wú)人值守自動(dòng)工作，另外壓濾機(jī)還可配備濾布自動(dòng)清洗裝置，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 結(jié)束語(yǔ)

涂裝車(chē)間前處理磷化是非常重要的工位，也是車(chē)身電泳的前道工序。車(chē)身磷化膜質(zhì)量直接關(guān)系到車(chē)身電泳漆膜質(zhì)量的好壞，不僅是車(chē)身防腐、防銹能力的根本保障，也是汽車(chē)廠家非常關(guān)注的質(zhì)量控制點(diǎn)。

［1］華云，高海軍，龔建超.磷化除渣設(shè)備小改善提高效率[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2013，（4）.

〔編輯 王永洲〕

TG315.5

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.02.02