簡述汽車部件電泳涂裝設備的選用

黎杰

【摘 ?要】隨著我國工業化進程的不斷推進與發展，電泳涂裝的工藝技術也日益進步，而電泳涂裝恰恰是汽車表面涂裝中第一個非常重要的工序，都需要有電泳涂裝作為整個表面處理涂層的基礎，才能讓車身有足夠的能力抵御腐蝕。再者，這層根基也會影響后續車身的中涂及面涂的表面整合度、外觀以及質量。因此，綜合評估工藝、設備維護成本等，如何選用適合的涂裝設備，讓車身涂裝工藝達到一個預設穩定的質量是至關重要。

【關鍵詞】汽車;涂裝;設備;電泳;維護

一、引言

在汽車涂裝技術中，針對汽車表層涂裝的電泳涂裝技術是表面處理核心技術之一，電泳涂裝品質的高低，直接影響汽車在長達十多年以上使用過程的耐蝕腐性。電泳涂裝涂膜品質的好壞，與所選用的原材料、涂裝工藝及涂裝設備等方面綜合決定。電泳涂裝工藝一般含前處理及電泳這兩個核心部分，其一般工藝流程為：除油→水洗→酸洗→水洗→中和→表調→磷化→噴淋洗→純水洗→純水噴淋→電泳→UF噴淋→純水噴淋→吹氣→固化。因此，文章著重探討在作電泳涂裝生產線建線規劃時，關鍵工序如何選用最合適的涂裝設備，以達到最佳的涂裝品質。

二、前處理槽的選型

前處理是電泳涂裝前的重要工序，其處理的效果直接影響電泳涂裝成膜質量，且其工序順序，選取的槽體結構等，都成為重要的影響因素。前處理槽一般有三類，分別為噴淋槽、矩形浸洗槽及船形浸洗槽。以下簡單介紹這三種槽的選型特點。

1、噴淋槽

該種槽體一般適合于生產節拍為連續式的生產工藝中，在連續式清洗工藝中，輸送鏈保持勻速運行，工件在掛具中不需要任何停留便可達到清洗的目的，適用于大批量工業化自動化生產。噴淋槽主要是以噴淋的方式對工件進行清洗處理，故槽體的上方設計有壁板，槽內設計有淌水板，壁板上安裝若干的噴淋管道，管道上有一定數量合理布局的文丘里型專用噴嘴，其中，管道及噴嘴的數量、布局、流量與生產節拍、工件形狀大小有關。噴淋式工藝的主要缺點為難以處理形狀復雜有內腔的產品，內腔的油脂、殘渣等難以徹底清洗干凈，而噴淋式設備由于管路、噴嘴較多，維護的頻率較多，從而加大了設備的維護成本。

2、矩形式浸洗槽

這種槽形以浸漬方式進行處理，用于要求步進式的生產工藝中。如槽下有加熱管道、攪拌嘴，則規劃時需要考慮槽底的設計高度，以免在滑橇通過時造成掛具或工件的損傷。

3、船形式洗浸槽

設計這種洗凈槽主要應用在連續式的工藝要求中，以浸漬處理的工藝方式進行處理。若此類型的槽如果使用普通的懸掛鏈，則斜度應設計為30度，使用擺桿式輸送機對工件進行運輸時，設計船型式浸洗槽兩端的斜度應該為45度。

一般而言，前處理槽體均由特定材質的鋼板加工而成，并設計有加強筋保持槽體的結構穩定性。為盡可能的減少生產設備的維護成本，磷化槽及酸洗槽因酸液的腐蝕較嚴重而需用316不銹鋼板制作壁板，除此之外，其余的脫脂、水洗、表調槽均采用304不銹鋼。

四、電泳槽的選型

電泳槽是電泳工序的主體，也是工件最核心的涂裝成膜生產場所，其槽體結構可分為矩形浸洗槽和船型浸洗槽。電泳槽設計有主槽和副槽，主槽的強度設計必須能經受電泳要求的酸堿度的長期腐蝕。工件在主槽進行電泳時，槽液產生泡沫，并順著流液循環方向被帶進副槽，起到消泡的效果。電泳槽可采用普通碳素鋼板焊接加工而成，焊接的精度及致密度要求較高，槽體內表面需進行噴砂處理并涂上絕緣玻璃鋼。

因電泳涂料的特殊要求，還需要設計有電泳轉移槽，槽內安裝有攪拌裝置，槽體材料可使用普通碳素鋼板焊接而已，因不需要進行通電電泳工藝，內壁無需涂敷絕緣材料。其主要作用是在電泳槽需要維護或清洗時，把電泳槽的涂料轉移至電泳轉移槽內暫放，并開啟攪拌以保持對涂料的不間斷循環攪拌。維護清洗完成后，再將涂料放回電泳槽內，調整生產參數，則可恢復生產。

五、超濾裝置

由于電泳后的工件有殘留的涂料在表面，需要超濾液體對工件進行清洗。超濾裝置一般的組成包括：膜組件、流量計、超濾水箱、管路、儀表、泵等組成。為方便超濾裝置的清洗和日常維護，需要設計有過濾和清洗系統。超濾液由半滲透膜選擇性地阻擋溶解的大分子或膠體微粒，而允許水、鹽、溶劑和其他小分子的透過，超濾是連續的、在低壓下運行的、將進料溶液分為兩種流體即隔離液與透過液的過程。超濾裝置在正常運行的模式如下，首先通過半透膜收集超濾液到超濾裝置上，在水箱中通過泵的作用送至電泳工序后面的UF1噴淋洗、UF2噴淋洗中對工件進行清洗。當水箱中的超濾液超過液位，越濾泵便會運轉把超濾液排入電槽。

六、其他相關設備的選型

1、脫脂油水分離器

在預脫脂和脫脂工序增加油水分離裝置，及時將脫脂液中的油脂分離出來，可保持脫脂能力及延長脫脂液的使用壽命。

油水分離器一般分為重力型油水分離器、加熱型油水分離器、粗粒化型油水分離器、旋流型油水分離器等，實際生產中，應根據脫脂油污的類型、質量要求、生產批量、場地條件等因素綜合分析規劃選擇合適的油水分離器，汽車行業大批量生產可考慮采用超濾膜進行油水分離[1]。

2、磷化除渣設備

磷化沉渣過多時，會附著在工件上進而影響涂膜結合力和產品的外觀，如被帶入電泳槽中，會對電泳涂料造成污染并降低涂料的化學穩定性，造成電泳涂層的性能不達標，甚至會對超濾膜造成損壞，增加設備的維護成本。故需要定期對磷化渣進行清除，現主要有高位沉降塔、斜板除渣系統、帶式過濾機等[2]。

3、掛具的選型

掛具的設計在電泳涂裝中至關重要，對于涂裝的生產效率以及生產質量有直接的影響。根據工件類型以及形狀對掛鉤進行靈活的設計，利用三點到四點的接觸方式，讓掛鉤保持45度的斜置方向，只要在工件上掛過程中，把工件在彈簧上稍微旋轉，便能劃破掛具上面的涂層，達到工件電泳的導電效果。并能節省掛具需反復脫漆處理的時間，以及降低掛具的維護成本。

七、結語

消費者除了關注汽車的裝飾性，如：顏色、光澤、個性化設計等，也越來越注重汽車的耐用性。而耐腐蝕性及耐候性則通常被用來判斷汽車耐用性的評價標準。涂裝設備是涂裝質量的硬件保證，除要根據工件設計合適的工藝設備，還應重視涂裝設備的日常維護及管理，使涂裝設備處于良好的技術狀態，是確保涂裝生產秩序和涂裝質量的必備條件之一。

參考文獻：

[1]楊學淳.淺述涂裝前處理油水分離器，現代涂料與涂裝[J]2006（9）：34-36.

[2]蔡一藍.涂裝生產線前處理電泳設備系統選型分析[D].廣州：華南理工大學，2016.

（作者單位：廣東東箭汽車科技股份有限公司）