簡述汽車部件電泳涂裝設(shè)備的選用

黎杰

【摘 ?要】隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)與發(fā)展，電泳涂裝的工藝技術(shù)也日益進(jìn)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(chǔ)，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(xù)車身的中涂及面涂的表面整合度、外觀以及質(zhì)量。因此，綜合評估工藝、設(shè)備維護(hù)成本等，如何選用適合的涂裝設(shè)備，讓車身涂裝工藝達(dá)到一個預(yù)設(shè)穩(wěn)定的質(zhì)量是至關(guān)重要。

【關(guān)鍵詞】汽車;涂裝;設(shè)備;電泳;維護(hù)

一、引言

在汽車涂裝技術(shù)中，針對汽車表層涂裝的電泳涂裝技術(shù)是表面處理核心技術(shù)之一，電泳涂裝品質(zhì)的高低，直接影響汽車在長達(dá)十多年以上使用過程的耐蝕腐性。電泳涂裝涂膜品質(zhì)的好壞，與所選用的原材料、涂裝工藝及涂裝設(shè)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(diào)→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(chǎn)線建線規(guī)劃時，關(guān)鍵工序如何選用最合適的涂裝設(shè)備，以達(dá)到最佳的涂裝品質(zhì)。

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(zhì)量，且其工序順序，選取的槽體結(jié)構(gòu)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(chǎn)節(jié)拍為連續(xù)式的生產(chǎn)工藝中，在連續(xù)式清洗工藝中，輸送鏈保持勻速運(yùn)行，工件在掛具中不需要任何停留便可達(dá)到清洗的目的，適用于大批量工業(yè)化自動化生產(chǎn)。噴淋槽主要是以噴淋的方式對工件進(jìn)行清洗處理，故槽體的上方設(shè)計有壁板，槽內(nèi)設(shè)計有淌水板，壁板上安裝若干的噴淋管道，管道上有一定數(shù)量合理布局的文丘里型專用噴嘴，其中，管道及噴嘴的數(shù)量、布局、流量與生產(chǎn)節(jié)拍、工件形狀大小有關(guān)。噴淋式工藝的主要缺點為難以處理形狀復(fù)雜有內(nèi)腔的產(chǎn)品，內(nèi)腔的油脂、殘渣等難以徹底清洗干凈，而噴淋式設(shè)備由于管路、噴嘴較多，維護(hù)的頻率較多，從而加大了設(shè)備的維護(hù)成本。

2、矩形式浸洗槽

這種槽形以浸漬方式進(jìn)行處理，用于要求步進(jìn)式的生產(chǎn)工藝中。如槽下有加熱管道、攪拌嘴，則規(guī)劃時需要考慮槽底的設(shè)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(shè)計這種洗凈槽主要應(yīng)用在連續(xù)式的工藝要求中，以浸漬處理的工藝方式進(jìn)行處理。若此類型的槽如果使用普通的懸掛鏈，則斜度應(yīng)設(shè)計為30度，使用擺桿式輸送機(jī)對工件進(jìn)行運(yùn)輸時，設(shè)計船型式浸洗槽兩端的斜度應(yīng)該為45度。

一般而言，前處理槽體均由特定材質(zhì)的鋼板加工而成，并設(shè)計有加強(qiáng)筋保持槽體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。為盡可能的減少生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)成本，磷化槽及酸洗槽因酸液的腐蝕較嚴(yán)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(diào)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(chǎn)場所，其槽體結(jié)構(gòu)可分為矩形浸洗槽和船型浸洗槽。電泳槽設(shè)計有主槽和副槽，主槽的強(qiáng)度設(shè)計必須能經(jīng)受電泳要求的酸堿度的長期腐蝕。工件在主槽進(jìn)行電泳時，槽液產(chǎn)生泡沫，并順著流液循環(huán)方向被帶進(jìn)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(nèi)表面需進(jìn)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(shè)計有電泳轉(zhuǎn)移槽，槽內(nèi)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(jìn)行通電電泳工藝，內(nèi)壁無需涂敷絕緣材料。其主要作用是在電泳槽需要維護(hù)或清洗時，把電泳槽的涂料轉(zhuǎn)移至電泳轉(zhuǎn)移槽內(nèi)暫放，并開啟攪拌以保持對涂料的不間斷循環(huán)攪拌。維護(hù)清洗完成后，再將涂料放回電泳槽內(nèi)，調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，則可恢復(fù)生產(chǎn)。

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(jìn)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(hù)，需要設(shè)計有過濾和清洗系統(tǒng)。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(xù)的、在低壓下運(yùn)行的、將進(jìn)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(yùn)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(jìn)行清洗。當(dāng)水箱中的超濾液超過液位，越濾泵便會運(yùn)轉(zhuǎn)把超濾液排入電槽。

六、其他相關(guān)設(shè)備的選型

1、脫脂油水分離器

在預(yù)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(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)脫脂油污的類型、質(zhì)量要求、生產(chǎn)批量、場地條件等因素綜合分析規(guī)劃選擇合適的油水分離器，汽車行業(yè)大批量生產(chǎn)可考慮采用超濾膜進(jìn)行油水分離[1]。

2、磷化除渣設(shè)備

磷化沉渣過多時，會附著在工件上進(jìn)而影響涂膜結(jié)合力和產(chǎn)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(xué)穩(wěn)定性，造成電泳涂層的性能不達(dá)標(biāo)，甚至?xí)Τ瑸V膜造成損壞，增加設(shè)備的維護(hù)成本。故需要定期對磷化渣進(jìn)行清除，現(xiàn)主要有高位沉降塔、斜板除渣系統(tǒng)、帶式過濾機(jī)等[2]。

3、掛具的選型

掛具的設(shè)計在電泳涂裝中至關(guān)重要，對于涂裝的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量有直接的影響。根據(jù)工件類型以及形狀對掛鉤進(jìn)行靈活的設(shè)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(zhuǎn)，便能劃破掛具上面的涂層，達(dá)到工件電泳的導(dǎo)電效果。并能節(jié)省掛具需反復(fù)脫漆處理的時間，以及降低掛具的維護(hù)成本。

七、結(jié)語

消費(fèi)者除了關(guān)注汽車的裝飾性，如：顏色、光澤、個性化設(shè)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(biāo)準(zhǔn)。涂裝設(shè)備是涂裝質(zhì)量的硬件保證，除要根據(jù)工件設(shè)計合適的工藝設(shè)備，還應(yīng)重視涂裝設(shè)備的日常維護(hù)及管理，使涂裝設(shè)備處于良好的技術(shù)狀態(tài)，是確保涂裝生產(chǎn)秩序和涂裝質(zhì)量的必備條件之一。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]蔡一藍(lán).涂裝生產(chǎn)線前處理電泳設(shè)備系統(tǒng)選型分析[D].廣州：華南理工大學(xué)，2016.

（作者單位：廣東東箭汽車科技股份有限公司）