涂装职工培训教材.doc

涂装知识培训教材 共 63 页 第63页 前 言涂装的本意是指将涂料涂布到洁净的物面上，干燥成膜的工艺。汽车涂装就是通过一定的工艺手段为汽车提供良好的装饰性并提高汽车整体的抗腐蚀能力。我公司汽车涂装的主要工艺流程为前处理电泳密封中涂面漆修正。在以上的工序中，面漆和修正是为汽车提供装饰性的主要工序，而几乎所有的工序都涉及到汽车的防腐性问题。良好的汽车涂装不仅可以为汽车提供赏心悦目的外观并保持长久，而且也是提高我公司汽车产品市场竞争力的重要因素之一。要实现良好的汽车涂装，需要加强汽车涂装的各工序质量控制。因为汽车涂装各工序之间是相互联系的，上一道工序是下一道工序的工作准备，是为下一道工序服务的。只有每一道工序都能按照工艺要求精心操作，才能保证汽车涂装整体质量的提高。因此希望涂装车间的职工要加强涂装方面的技术理论学习，培养并提高涂装方面的操作技能，并在实际工作中精心施工，为我公司汽车生产的腾飞贡献自己的力量。为了便于涂装车间全体职工的学习培训，我们涂装工程技术组编写了本培训教材，希望对涂装车间职工的学习有所帮助。由于理论水平和经验不足，教材中缺点、错误在所难免，诚请大家指正。本教材由李金如主编，夏继祥主审。涂装车间工程技术组2001年9月18日第一章 绪论第一节 金属腐蚀及防护一、金属腐蚀金属和它周围介质相接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起破坏，叫做金属腐蚀。如钢铁生锈、银器发黑、铜线发绿等，这些都是金属腐蚀的事例。金属腐蚀按反应的类型分两类，一类是化学腐蚀，另一类是电化学腐蚀。1.化学腐蚀：金属与周围介质发生氧化作用而引起的腐蚀叫做化学腐蚀，如金属在干燥的气体和非电解质溶液中发生的腐蚀，又如金属在高温下发生的腐蚀作用。2.电化学腐蚀：当金属和液态介质（如水溶液、潮湿气体、电解质等）接触时，就产生原电池作用（即电化学作用）。由电化学作用引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。二、金属腐蚀的防护金属腐蚀的防护方法很多，但归纳起来分为三大类：一类是表面保护层，二类是电化学保护，三类是改变金属的组成。（一）、表面保护层的防护原理是用表面保护层将金属与周围介质隔离而达到保护的目的，它既起保护作用又有装饰作用。 表面保护层分为：金属保护层、化学保护层、非金属保护层三大类。1.金属保护层：也就是在被保护金属表面镀上一层其它金属达到防腐装饰的目的。如在钢板上镀锌制成白铁，镀锡制成马口铁，镀铬、镀铜、镀镍等等。2.化学保护层：如钢铁氧化处理（又称发蓝），磷化处理，铝及铝合金的阳极氧化处理，钝化处理等等。3.非金属保护层：用涂料、塑料、搪瓷等非金属将金属表面保护起来，不使金属直接和周围介质相接触，以达到防腐蚀的目的。（二）、电化学保护是用直流电将被保护的金属进行极化从而使腐蚀减缓或停止的保护方法，叫电化学保护。这类保护方法有外电源阴极保护法、保护器保护法、阳极保护法。1.外电源阴极保护法：利用直流电源对被保护金属进行阴极极化，从而达到保护目的方法叫做外电源保护法。例如地下石油管道和大型船舶外壳常用此方法保护。2.保护器保护法：利用牺牲阳极对被保护金属进行阴极极化，从而达到保护目的的方法叫保护器保护法。即在被保护的金属上铆接一种比它活泼的金属。如在海轮靠近螺旋桨的舵上，以及船壳上镶入锌块，在蒸汽锅炉的内壁上装上锌块，这样腐蚀发生在锌块上，使被保护的金属得到保护。3.阳极保护法：与保护器的原理相同，如在金属表面镀上一层比被保护金属电极电位负的金属，也就是阳极性镀层。当镀层表面不完整或具有孔隙而形成腐蚀电池时镀层金属起着阳极作用，自身腐蚀而保护了金属。如钢铁上镀锌。（三）、改变金属组成的保护方法：是将金属制成耐腐蚀合金。如在钢中加入铬、镍、钛等金属元素而制成不锈钢。 金属防护的种类、方法很多，选择何种方法则要根据金属的性质、对防护的要求、工艺的可行性、经济性等全面加以考虑。往往可以几种方法同时并用。第二节 涂料的基本知识一、涂料及涂料的作用涂料是一种有机高分子胶体混合物溶液，学名叫“有机涂料”。将其涂布在物面上能干燥成膜，俗称油漆。涂料只有通过涂装形成涂膜以后才能表现出其作用。涂料的作用可以概括为如下三个方面：1、 保护作用 物件暴露在大气之中，受到氧气、水份等浸蚀造成金属锈蚀、木材的腐朽、水泥风化等破坏现象。在物件表面涂以涂料形成一层保护膜，能够阻止或延迟这些破环现象的发生和发展，使各种材料的使用寿命延长。因此保护作用是涂料一个主要作用。2、 装饰作用 不同材料的物件涂上涂料，可得到五光十色、绚丽多彩的外观，起到美化人类生活和环境的作用。3、 特殊动能作用 随着现代工业与科学技术的发展，需要越来越多的涂料能够提供特定的功能，以满足使用要求，由于涂料具有特殊功能的作用而使涂料在现代发展成为功能性工程材料的一种。为国民经济的发展发挥越来越多的重要作用。如：电绝缘导电、屏蔽电磁波、防静电等作用；防霉、杀菌、杀虫、防海洋生物粘附等生物化学方面的作用；耐高温、保温示温和温度标记等热能方面的作用；反射光、发光，吸收和反射红外线、吸收太阳能、屏蔽射线、标志颜色等光学性能方面的作用；防滑、自润滑、防碎裂飞溅等机械性能方面的作用；还有防噪声、减振、卫生消毒、防结露、防结冰等各种不同的作用。涂料能广泛应用在各种不同材质的表面。如金属材料、水泥制品、塑料制品、皮革、纸制品、纺织品等；涂料又能适应不同性能的要求；再加之涂料使用方便、经济，涂膜容易维护和更新，因此涂料得到长期和广泛的应用和发展，为人类社会的发展做出很大贡献。二、涂料的组成涂料要经过施工形成涂膜，因而涂料的组成中就包含了为完成施工过程和组成涂膜所需的组分。涂料组成有 成膜物质：主要组分；颜料：重要组分；溶剂：施工过程要求；助剂：施工和涂膜性能要求。（一）、成膜物质成膜物质是组成涂料的基础，它具有粘接涂料中其它组分形成涂膜的功能，它对涂料和涂膜的性质起决定作用。因而涂料中成膜物质应具备以下基本特性：1、 能经过施工形成薄层涂膜。2、 为涂膜提供所需的各种性能。3、 能与涂料中加入的其它组分混溶，形成均匀分散体。4、 形态可以是液态，也可以是固态。现代成膜物质可分为两大类：一类称为非转化型成膜物质；另一类称为转化型成膜物质。1、 成膜物质在涂料成膜过程中组成结构不发生变化。即成膜物质与涂膜的组成结构相同，在涂膜中可以检查出成膜物质的原有结构，这类物质称为非转化型成膜物质。它们具有热塑性、受热软化、冷却后变硬、多具有可溶解性。2、 成膜物质在成膜过程中组成结构发生变化。即成膜物质形成与其原来组成结构完全不同的涂膜，这类物质称为转化型成膜物质。它们都具有能起化学反应的官能团，在热、氧或其它物质作用下能够聚合成与原有组成结构不同的不溶、不熔的网状高聚物，即热固性高聚物。成膜物质品种分类： 干性油 油料 主要成膜物质 未干性油天然树脂树脂 合成树脂（二）、颜料1、 定义：颜料是一种微细的粉未状有色粒状物。不溶于它所分散的介质中，而且颜料的物理性质和化学性质基本上不因分散介质而变。颜料的粒度范围大概在（0.01100）m之间。2、 颜料的作用颜料是色漆的一个主要组分。颜料使涂膜呈现色彩和装饰性。颜料使涂膜具有一定的遮盖力。颜料能增强涂膜的机械性能和耐久性能。颜料还能为涂膜提供某种特定功能。3、 颜料的分类按来源分：天然颜料，合成颜料按化学成分分：无机颜料与有机颜料按在涂料中所起作用分：着色颜料、体质颜料、防锈颜料、特殊颜料、功能颜料。着色颜料是涂料中应用最广的一种颜料。（三）、溶剂1、 在涂料工业中，溶剂一词的广泛涵义是指那些用来溶解或分散成膜物质，形成便于施工的溶液，并在涂膜形成过程中挥发掉的液体。习惯上称作挥发分。 溶剂多采用混合性溶剂，单一溶剂一般得不到较好的溶解性能、施工性能、经济性能。2、 溶剂组分包括：真溶剂、助溶剂、稀释剂、分散剂。能溶解成膜物质的溶剂称为真溶剂能增进溶剂溶解能力的溶剂称为助溶剂能稀释成膜物质的溶剂称为稀释剂能分散成膜物质的溶剂称为分散剂在溶剂型色漆产品中，作为溶剂组分的皆为有机化合物，包括萜烯化合物、脂肪烃、芳香烃、醇、酯、酮、醇醚、醚酯和取代烃等，统称为有机溶剂。为获得满意的溶解及挥发成膜效果，在产品中往往采用混合溶剂，很少采用单一溶剂。3、 溶剂的主要特性溶剂的主要特性有：溶解力、粘度、挥发速率、表面张力、电阻率、毒性和安全性。现分述如下：溶解力溶剂的溶解力是指溶剂溶解成膜物质而形成均匀的高分子聚合物溶液的能力。主要包括溶剂将高聚物分散成小颗粒，形成均匀溶液的能力；一定浓度的树脂溶液形成的速度；一定浓度溶液的粘度以及溶剂之间的互溶性。粘度在涂料工业中我们不仅关心树脂能否溶解在溶剂中，形成均匀的溶液，同时也关心形成的树脂溶液粘度，即希望相同浓度（或固体含量）的树脂溶液粘度越低越好。这样，当达到相同施工粘度时漆液的固体含量较高，从而使施工效率提高，而挥发到大气中的溶剂量较少，对环境污染较轻。溶剂通常是以如下两种方式影响着树脂溶液的粘度：1.溶剂对高聚物的溶解力。即溶剂的溶解力越强，所形成的树脂溶液的粘度越低。2.溶剂自身的粘度。 溶剂自身的粘度对树脂溶液的粘度影响十分显著，溶剂自身粘度相差不大于1mpa.s时，会使树脂溶液的粘度相差几百甚至上千mpa.s。所以在选择溶剂时要同时考虑上述两个指标。挥发速率干燥的涂膜是在溶剂挥发的过程中形成的。在这个过程中，溶剂的作用是控制涂膜形成时的流动特性的。如溶剂挥发太快，那么涂膜既不会流平也不会对基材有足够的湿润，因而不能产生很好的附着力。挥发过于迅速的溶剂还会导致由于迅速冷却而使湿膜表面的水蒸气冷凝而形成涂膜发白。如果溶剂挥发太慢，不仅会延缓干燥时间，同时涂膜会流挂而变得很薄。如果溶剂组成在挥发过程中发生不理想变化，就会产生树脂的沉淀和涂膜的缺陷。因此溶剂挥发速率是影响涂料及涂膜质量的一个重要因素。表面强力所谓“表面张力”应用于液体时指的是在液相与气相之间形成一个单位面积表面所需要的功，或者定义为，在液体表面上垂直作用于单位长度线段上的紧缩力。所以表面张力是以j.m-2或n.m-1来表示的。在涂料中表面张力是一个重要指标，低的树脂溶液的表面张力和低的液体涂料的表面张力，无疑是有益的，表现在如下几方面：1、 低表面张力的树脂溶液（漆料）有利于对颜料的湿润，便于颜料在漆料中分散，提高色漆制造研磨分散效率，并有利于漆浆的稳定。2、 低表面张力的液体涂料有利于涂膜对底材的湿润，因此便于涂膜的流平和提高其对底材的附着力。3、 高固体分涂料的表面强力对其喷涂雾化性能的影响比涂料粘度的影响更为重要。由于表面强力低的液体涂料喷涂时容易断裂雾化。所以低表面强力的高固体分涂料容易获得满意的喷涂效果。某些涂膜病态也与表面张力有关。例如陷穴和镜框效应，由于污物、油污等的表面张力比周围表面低，涂料向表面张力高的地方流即形成陷穴。镜框效应也是一样，因四周边沿挥发速4、 率高，固体分提高快表面张力比平面高。电阻率由于静电喷涂施工具有：所获得涂膜均匀、装饰性好、生产效率高、涂料利用率高、能减少溶剂扩散污染的优点，许多用户采用静电喷涂方式，而最佳的电阻率是静电喷涂的必要参数之一，调整涂料的其它组分不易达到目的，通过溶剂的选择来调整电阻率显得十分必要了毒性和安全性在选择溶剂，设计配方时，应十分重视溶剂的气味，对人体的毒性，空气污染限制和安全性。对于令人不愉快气味的溶剂，对人体毒害大的溶剂，易燃易爆的溶剂和不符合空气污染法限制的溶剂应尽量不选用。（四）、助剂助剂是涂料不可缺少的组成部分，又称涂料添加剂，不同种类的助剂在涂料生产，贮存，涂装和成膜等不同阶段发挥作用。对涂料和涂膜性能有极大的影响。有些助剂还赋予涂膜的新功能，并以该助剂的名称命名涂料。根据助剂对涂料和涂膜所起的作用，现代涂料所使用的助剂可分为以下四个类型：1、 对涂料生产过程发生作用的助剂，如消泡剂、湿润剂、分散剂、乳化剂等。2、 对涂料贮存过程发生作用的助剂，如防结皮剂、防沉淀剂、防腐剂、防霉剂等。3、 对涂料施工成膜过程发生作用的助剂，如催化剂、固化剂、流平剂、防流挂剂、浮色发花防止剂等。4、 对涂膜性能发生作用的助剂，如增塑剂、平光剂、阻燃剂、防静电剂、紫外光吸收剂等。助剂在涂料中使用时、虽然用量很少，但能起到显著作用，助剂的应用技术已成为现代涂料生产技术的重要内容之一。三、涂料产品的分类及命名1、 分类：涂料产品的分类是以涂料中主要成膜物质为基础。若成膜物质为混和树脂，则以其在漆膜中起主要作用的一种树脂为基础。成膜物质可分为17大类见表1-1表1-1 成膜物质分类及命名代号序号成膜物质类别命名代号序号成膜物质类别命名代号1油脂y10烯类树脂x2天然树脂t11丙烯酸树脂b3酚醛树脂f12聚酯树脂z4沥青l13环氧树脂h5醇酸树脂c14聚氨酯树脂s6氨基树脂a15元素有机聚合物w7硝酸纤维素q16橡胶j8纤维脂、纤维醚m17其它e9过氯乙烯树脂g2、 我国涂料产品的命名原则：因对汽车涂料产品的命名作用不大，这里不作叙述。四、涂料的一般性能及检测方法1、涂料及施工性能：见表1-22、涂膜性能：见表1-3 表1-2 涂料及施工性能 性能名称含义测定方法粘度（s）原始涂料的粘稠程度用涂-4杯测定以秒表示细度（m）原始涂料中颜料研磨分散的程度。细度越小表示涂料中的颜料研磨得越细漆膜外观越平整光滑用刮板细度计测定以m表示涂料固体分（%）原始涂料含有成膜物质的有效成分，也称不挥发分105下烘干3小时或120下烘干2小时贮存稳定性原始涂料在一定条件下放置一定时间后，看其性能是否发生变化常温下放置或（502）左右放置30天施工施工固体分（%）在施工粘度下涂料的不挥发分，施工固体分越高一次成膜越厚同上性能稀释百分率（%）将涂料稀释到施工粘度下所需加入的有机溶剂占整个涂料的重量百分比用量筒或称量法遮盖率（g/m2）把色漆均匀地涂在物质表面上使其底色不再出现的最小用漆量，以g/m2表示，也有用湿膜测厚仪黑白格法表1-3 涂膜性能 性能名称含义测试方法漆膜外观视要求而定目视漆膜厚度（m）视要求而定测厚仪光泽（%）漆膜表面对光的反射程度,以标准板作为100%被测定的漆膜与标准板比较,用百分数表示光泽90%用200角测定光泽40-80%用450角或600角测定光泽20%用600或800角测定。光泽仪硬度漆膜干燥后所具有的坚实性,用以判断受外来摩擦和碰撞等损害程度摆杆阻尼法铅笔硬度法冲击强度(n.cm)涂膜受机械冲击时,涂膜不发生破损或起皱的承受强度冲击测试仪柔韧性（mm）涂膜经过一定程度弯曲后不发生破裂的性能,又称弹性，弯曲性弹性测定仪附着力涂膜与被涂物表面牢固结合的能力划圈法或划格法抗石击性涂膜承受外来碎石冲击的能力在一定的高度将一定重量的钢球落到漆膜表面,看其破坏的程度耐化学药品腐蚀性包括耐酸，耐碱，耐汽油、机油、柴油等性能检查在一定条件下浸泡耐腐蚀性包括耐盐雾性和腐蚀交变试验此项目是一项重要指标盐雾试验机耐湿热涂膜对于湿热条件的抵抗能力gb174079耐候性暴露于大气中的涂膜经受阳光、风、雨、雪、露、温度变化、腐蚀气体等因素侵蚀的承受能力gb186580此项试验时间很长一般由公司家保证项目第三节 汽车涂装概论一、 涂装的定义：涂装系指涂料涂布到清洁的（即经过表面处理的）物面上干燥成膜的工艺。一般由漆前表面处理（包括净化表面与化学处理）涂布，固化（包括烘干、干燥）这三大基本工序组成。二、涂装的功能1、 保护作用：保护被涂物，使其免受周围介质的侵蚀，起防腐、抗老化和耐各种介质的作用。主要体现在耐水性、耐候性、耐油性、耐化学性药品性等2、 装饰作用：涂装可使被涂物色彩、光泽、鲜映性、平滑性、立体感和标志等给人以美的、舒适的感觉3、 特种功能：涂装能调节热，电的传导性；防止生物的附着（杀菌）示温，控制声波的散发，反射和吸收，产生夜光等。三、汽车涂装的目的及特点汽车涂装目的：是使汽车具有优良的耐腐蚀性和高装饰性外观，以延长其使用寿命，提高其商品价值。汽车涂装的特点：1、汽车涂装属于高级保护性涂装，所得涂层必须具备极优良的耐腐蚀性、耐候性和耐沥青、油污、酸、碱、鸟粪等物质的侵蚀作用。汽车属户外产品，因而要求汽车涂层应适应寒冷地区、湿热带地区、工业地区和沿海地区等各种气候条件，在国际市场上还应适应世界各地的气候条件。2、汽车涂装（以汽车车身涂装为主）又属于中、高级装饰涂装。因此必须进行精心的涂装设计和具备良好的涂装环境及条件，才能使涂层具有优良的装饰性。时代流行色，特殊用途色彩，高光泽、高鲜映性、高丰满度。3、汽车涂装是最典型的工业涂装，除修补涂装外一般生产节奏为几十秒至几分钟，因此必须选用高效快速的漆前处理方法，涂漆方法，干燥方法，传送方式和工艺装备。4、汽车涂装一般均系多层涂装，因靠单层涂装一般达不到上述优良的保护性和装饰性。一般是由底涂层，中间涂层。面涂层，三涂层厚度控制在100m左右。四、涂装的基本要素是：涂装材料，涂装工艺，涂装工具及设备，涂装作业人员的技能，涂装工艺管理五大要素。1、涂装材料的质量和作业的配套性是获得优质涂层的基本条件。2、涂装工艺的合理性，先进性是获得优质涂层的必要条件，是降低涂装生产成本提高经济效益的先决条件。3、涂装工具和设备是提高涂装施工效率及自动化程度，减少人为因素对涂层质量影响的主要手段，也是涂装生产的必要条件。4、涂装作业人员的技能体现在喷涂操作及涂装设备及工艺参数的控制方面，可以想象不懂涂装要领的作业人员，从事高技术含量的涂装施工，会给涂装生产带来什么后果。涂装工艺管理是保证涂装工艺能得到正确实施必不可少的环节。汽车产品的涂装从前处理到最终产品要几十道工序才能完成，每道工序都有几个甚至几十个因素或工艺参数直接影响涂层质量，要保证这些因素或参数满足要求，主要靠工艺管理来实现。五、汽车用涂装材料的特性要求。1、极好的耐候性和耐腐蚀性。要求适用于各种气候条件，涂层的使用寿命应接近汽车本身的寿命（510年），要求在苛刻的日晒、风雨侵蚀的情况下保光保色，不开裂、不脱落、不风化、不起泡、无锈蚀现象。2、极好的施工性能与配套性，要求能适应汽车高速流水线作业。例如能适应自动喷涂、大槽浸涂、淋涂、静电喷涂、电泳涂装等高效的涂装方法。要求干燥迅速，烘干时间不超过（2030）分钟为宜。能适应“湿碰湿”涂装工艺，底、中、面层间结合力优良不引起咬起、渗色、开裂等涂膜弊病3、极高的装饰性。要求涂层色泽鲜艳和多种多样，要求外观丰满，鲜映性好光泽高，使人看上去舒适。4、极好的机械强度。适应汽车行驶中的震动和应变要求，涂膜坚韧耐磨、耐崩裂、抗划伤、抗石击。5、因汽车用涂料用量大，要求货源广、价格低、低公害和无公害，便于三废处理。6、要求耐汽油、机油、酸、碱、公路用沥青等作用，在上述介质中浸泡一定时间后，不产生软化、变色、失光、溶解、或斑印等现象。要求能耐肥皂、清洗剂、尿粪、昆虫排泄物和酸雨等，与这些物质接触后不留印痕或通过抛光能消除。六、汽车用涂装材料的分类 按在涂装工艺及涂层中所起的作用、功能分类1、涂装前处理用材料。 主要包括：脱脂剂、表调剂、磷化剂、钝化剂。2、汽车用底漆。 有机溶剂型底漆主要有醇酸、硝基、酚醛、环氧等合成树脂，目前已被阳极电泳、阴极电泳漆代替。3、中间涂料。中涂、腻子、二道浆（中涂）。4、汽车用面漆。 目前较好的体系有：丙烯酸、氨基丙烯酸、氨基醇酸、氨基聚脂5、汽车用粉末涂料6、汽车用特种涂料。 pvc密封胶、车底涂料、抗石击涂料、防声、绝热材料。7、汽车用耐腐蚀材料。8、涂装后处理材料。 抛光材料、防锈蜡、保护蜡9、其它辅助材料。 打磨材料，擦净材料。10、溶剂。11、汽车塑料件用涂料，汽车修补用涂料。第二章 前处理第一节 前处理工序的作用与工艺流程一、 基本概念所谓前处理，也叫做漆前表面处理，它是相对于电泳和面漆 而言的，是为后面工序作备的基本工序前处理工序的作用主要有如下两个方面：1、通过脱脂和水洗，将白车身表面的油污及灰尘等杂质清除干净，为后序提供洁净的白车身表面。2、 通过磷化处理，使车身内外表面形成一层致密的磷酸盐薄膜磷化膜，它与电泳涂层配合后，可提高整车的防腐能力，并提高电泳涂层与钣金的附着力。二、 前处理工序的工艺流程及各工序的作用1. 我公司前处理的工艺流程如下：手工予处理上挂具热水洗予脱脂脱脂水洗1（浸喷）表调磷化水洗2（喷）水洗3（浸喷）纯水洗（浸喷）2. 各工序的作用：手工予处理-用200#溶剂汽油擦去白车身内外的油污、灰尘；清除杂物；用600#水砂纸打磨局部锈蚀至光亮。热水洗-通过喷淋方式，予热白车身，并清除白车身外表面的灰尘等污物。予脱脂-采用喷淋方式清除白车身外表面的油污。脱 脂-采用浸喷结合的方式清除白车身内外的油污。水洗1-采用浸喷结合的方式，清除白车身内外表面的脱脂剂。表 调-采用浸喷结合的方式，在白车身内外表面形成极薄的均匀分布的磷酸钛胶体微粒的吸附层，从而有利于磷化膜的快速形成，缩短磷化时间，降低膜厚，细化晶粒，增加磷化膜致密性。磷 化-采用浸渍方式，通过车体与磷化液发生化学反应，在车体内外表面形成一层-致密的磷化膜。水洗2-采用喷淋方式清除磷化后车身上的磷化液及磷化渣。水洗3-采用浸喷结合的方式进一步清除车体内外表面的磷化液与磷化渣。纯水洗-采用浸喷结合的方式，清除残留磷化液，并降低车体所携带的杂质离子含量。第二节 前处理主要工序所用材料及各槽液的组成及配制方法我公司前处理所用材料是：立邦(上海)表面处理剂有限公司供应的。各槽液所用材料、组成、配置方法列表如下：表2-1 前处理各槽液用材料、组成及一次投槽加入量槽液名称容 量（ton）槽液组成一次投槽加入量（kg）材料名称规格型号百分含量予 脱 脂12.0 (ton）脱 脂 剂surfeanersd2203.0%360.0kg脱 脂122.0 (ton）脱 脂 剂surfeanersd2203.0%3660.0kg表 调81.0 (ton）表 调 剂surffine5n-100.15%122.0kg磷 化121.0 (ton）磷化配槽剂surfdinesd35(m)5.0%6050.0kg磷化配槽剂starte#210.6%726.0kg磷化配槽剂primer#40(中和剂)1.8%2178.0kg磷化配槽剂starter#1.0.08%97.0kg促进剂toner#35h.0.08%97.0kg磷化补充剂surfdinesd35(r).生产中补加用表2-2前处理各槽液的配制方法槽液名称配 制 方 法予 脱 脂 液1.在清洗干净的予脱脂槽中加入标准液面80%的水，加温到30后并保持。2.启动循环搅拌泵，将所需的360kg 脱脂剂加入槽中并加水到标准液面，充分搅拌后取样分析。3.依据分析结果调整总碱点至工艺范围内。脱 脂 液1.在清洗干净的脱脂槽中加入标准液面80%的水，加温到30后并保持。2.启动循环搅拌泵，将所需的3660kg 脱脂剂加入槽中并加水到标准液面，充分搅拌后取 样分析。3.依据分析结果调整总碱点至工艺范围内。表 调 液1.在清洗干净的表调槽中，加水至标准液面。在表调剂溶解槽中加入水。2.启动搅拌器，加入122kg的表调剂，然后搅拌40分钟左右使其充分溶解。利用泵将其移送到表调槽中，如量多，可分2 -3次进行。3.启动循环泵搅拌20分钟后取样分析。4.根据分析结果，调整碱度，ph值至工艺范围内。磷 化 液1.在清洗干净的磷化槽中加入标准液面80%的水，加温至30后并保持。2.启动循环泵，按下面的顺序依次投料:加入#sd35(m) 6050kg，加入#21, 726kg。加入#1 97kg，然后缓慢地加入#40， 2178kg，将游离酸度调整到0.5po，测定总酸度和游离酸度,确认是否在标准范围内。3.补加水至标准液面，再次测定总酸和游离酸度，依分析结果调整至工艺范围内。4.促进剂#35h，97kg在生产线启动30分钟前加入，确认促进剂点后再启动生产线。第三节 前处理各工序工艺参数控制要点和调整方法前处理是特殊工艺过程，前处理质量的好坏是靠控制各工序的工艺参数来保证的。只有严格控制工艺参数，才能保证前处理质量。现将前处理各工序的工艺管理参数及调整方法列表如下：表2-3前处理各工序的工艺管理参数及调整方法工序名称管理项目工艺标准检测频次调整方法热 水 汤 洗温 度 ( )4024次/班压力(kg/cm2 )瀑布2.44次/班喷嘴2.0予 脱 脂(#sd220)12.0 (ton)总 碱 度（ po ）15-224次/班总碱度每下降1点，向槽中补给#sd220脱脂剂24.0kg温 度 ( )50-554次/班处 理 时 间（分）1-3.已设定好压 力（kg/cm2）1.74次/班脱 脂(#sd220)122.0 (ton)总 碱 度 ( po )15-224次/班总碱度每下降1点，向槽中补给#sd220脱脂剂244.0kg温 度 ( )50-554次/班处 理 时 间 （分）1-3已设定好压 力(kg/cm )喷淋过滤器1.7/1.74次/班循环过滤器2.3/2.3no.1水洗3.7 (ton)总 碱 度 （po）101次/班时常溢流处 理 时 间（分）已设定好压 力（kg/cm2）2.04次/班no.2水洗3.9 (ton)总 碱 度（po）11次/班时常溢流处 理 时 间（分）已设定好压 力（kg/cm2）2.04次/班表 调(#5n-10)81.0 (ton)总 碱 度（po）2-44次/班碱度要提高1点补给表调剂#5n-10, 45.2kg每7天更换一次槽液。ph 值8.5-10.04次/班处 理 时 间（分）0.5-1.0已设定好压 力（kg/cm2）2.74次/班磷 化#sd35(r)#35h121.0 (ton)游 离 酸 度（po）0.3-0.64次/班1.总酸度要提高1点，向循环槽液中缓慢添加#sd35(r)206 kg。2.促进剂点要提高1点向槽中滴加#35h, 24kg总 酸 度（po）23-264次/班促 进 剂（po）2.5-3.54次/班温 度()35-404次/班处 理 时 间（分）2-3已设定好热 水 槽 温 度()604次/班1号 泵 压 力（kg/cm2）1.9/1.54次/班2号 泵 压 力（kg/cm2）1.9/1.54次/班喷淋泵压力( kg/cm2 )2.6沉淀槽补给泵（kg/cm2）1.24次/班no.3水洗3.9 (ton)总 酸 度（po）101次/班时常溢流处 理 时 间（分）已设定好压 力（kg/cm2）2.84次/班no.4水洗81.0 (ton)总 酸 度（po）11次/班时常溢流处 理 时 间（分）已设定好压 力（kg/cm2）2.04次/班密封液泵压 力( kg/cm2 )3.24次/班no.5纯水洗 4.3 (ton)电 导 率（s/cm）15 1次/班时常溢流过滤器压力(kg/cm2 )2.5/2.54次/班新鲜纯水冼压 力(kg/cm2 )22.04次/班 时常溢流槽 液 电 导(s/cm )51次/班第四节 影响脱脂、磷化的因素一、影响脱脂的工艺因素脱脂质量的好坏主要取决于脱脂温度、时间、机械作用和脱脂剂四个因素。1. 脱脂温度：总的说来，脱脂温度越高，脱脂越彻底。因为，第一，温度使油污的物理特性发生变化，提高温度可使某些油污粘度降低而有利于去除。第二，促进化学反应的进行，一般地说，温度每上升10，化学反应速度提高一倍。第三，加速表面活性剂分子的运动，从而促进浸润、乳化、分散等作用。随着温度的提高溶液对于污物的溶解能力也提高。但并不是温度越高越好，对每一种脱脂剂都有一个最佳温度。对某些脱脂剂过高的温度会使表面活性剂析出，造成磷化膜发花与不均匀。2. 脱脂时间：在脱脂操作中，必须保证有足够的脱脂时间，增加脱脂时间，可提高脱脂效果，油污越多，时间应越长。一般视油污的种类与多少而定，压力喷射脱脂为（1.5-3）分，浸渍脱脂为（3-5）分。3. 机械作用：脱脂中借助于喷射或搅拌等机械作用是非常有效的，喷射可迫使新鲜脱脂液与工件的良好接触并使脱脂液均匀，有利于提高脱脂效果；喷射时依靠机械作用力促使脱脂剂渗透和破坏油膜，从而有效地迫使油污脱离工件表面；喷射时促使脱离工件的油污乳化和分散在脱脂液中，防止油污再吸附到洗净的工件表面。在中、低温脱脂中，机械作用特别重要。4. 脱脂剂对脱脂效果的影响：脱脂剂的组成、浓度、使用方法对脱脂的效果影响很大，采用什么样的组成，使用什么方法，应通过实验去优选确定。选择脱脂剂应注意如下事项：被处理零件的材质。根据被处理零件的材质选择适合的ph值的脱脂剂，因不同金属耐碱性的极限ph值不同，如锌和铝为10，钢铁件在碱性脱脂剂中不腐蚀。 油污种类和数量脱脂剂的消泡效果注意与下道工序的配合。二、脱脂效果的检查检查脱脂效果的方法有许多，例如：目视法、揩净法、水浸润法、接触法、硫酸铜法、比色法、荧光法、红外分光法等等。但在生产管理中，最常用、最简便的方法是水浸润法，即观察脱脂并水洗后的工件表面水膜连续完整情况。脱脂充分的工件，无水珠、水膜连续完整，全部浸润。三、 影响磷化的工艺因素1、总酸度：总酸度是反映磷化液浓度的一项指标，控制总酸度的意义在于控制磷化液中成膜离子的浓度在必须的范围内。总酸度过高，磷酸盐分解加剧，磷化膜厚而且粗糙，同时沉渣增多。总酸度过低，磷化膜薄而且不完全，甚至不成膜。一般情况，总酸度只有一种变化趋势，那就是因生产消耗而下降。2、酸度：游离酸度是反映磷化液游离h+的含量。控制游离酸度的意义在于控制磷化液中磷酸二氢根的离解度，把成膜离子浓度有限确定在一个必须的范围内。在总酸度不变的前提下，游离酸度在正常的生产过程中总是升高趋势。游离酸度过高不能成膜，易出现黄锈，游离酸度过低，磷化液不稳定并生成额外的沉渣。3、酸比：在磷化液中单纯看总酸度和游离酸度值无实际意义，因两者在磷化中总是成对出现的，它们之间的合理搭配才是生成磷化膜的先决条件。因此引出了酸比的概念。酸比是指总酸度与游离酸度的比值。根据磷化的不同目的要求，不同配方、不同处理条件维持一个适当的比值。通常的配方，都在（5-30）范围内。磷化工作液的酸比与温度之间的关系如下：温度（）706050403020酸比5：17：110：115：120：125：1酸比较小的配方：游离酸度高，成膜速度慢，磷化时间长，所需温度高。酸比较大的配方：成膜速度快，磷化时间短，所需温度低。但由于在生产实际中，配方与工艺条件已确定，总酸度与游离酸度在一个不大的范围内变动，所以往往只测定总酸度与游离酸度值，不必 去计算酸比。4、.温度：磷化处理温度也是能否成膜的一个关键因素，不同的配方都有不同的温度范围。磷化按温度来划分有：高温磷化、中温磷化和低温磷化。日常生产选定了配方，就选定了温度控制范围，应遵守工艺规定的范围控制好温度。温度过高要产生大量沉渣，磷化液失去原有的平衡。温度过低，成膜离子的浓度达不到溶积度，不能生成完整的磷化膜。5、时间：根据不同的目的，在不同的配方中都有规定的工艺时间，时间过短，成膜量不足，不能形成致密的磷化膜。时间过长，由于结晶在已形成的膜上连续生长，可能产生有疏松表面的粗厚膜。6、促进剂的影响：在现代汽车快速高质量的磷化工艺中，促进剂是一个必不可少的成分，如果没有它们，这种磷化将失去意义，磷化液中的促进剂主要指某些氧化剂，能促使磷化的第一阶段的酸蚀速度加快，从而提高了磷化的速度。常用的氧化剂有：硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、镍盐等。四、根据资料介绍和实践证明，阴极电泳前磷化膜应具备以下质量标准：1、外观：目测应均匀、致密、无锈；2、磷化膜质量应在2-3g/m2范围内；3、结晶细度小于10m；4、p比：85%以上（即膜中zn2fe(po4)2.h2o含量高，耐碱性好）；5、ni含量：20mg/m2以上。第五节 前处理设备概述一、前处理设备的分类按工件运动的形式可分为：间歇步进式和连续通过式。按处理液与工件的接触方式分为：压力喷射式、浸渍式、浸喷结合式。按设备功能分为：一室多工序、一室一工序。（一）浸渍式前处理设备浸渍式前处理设备由槽体、加热装置、通风装置、循环搅拌装置组成。槽体由主槽和溢流槽组成。主槽按其结构特点可分为船形槽和矩形槽，前者用于连续通过式，后者用于间歇步进式。槽底部设喷管，喷管的排布位置、数量、喷射液体的角度、压力、流速应让沉渣沿要求的方向缓缓移动，同时又不让沉渣翻起。溢流槽与主槽连在一起并开有溢流口，作用是控制主槽的液面高度，排除漂浮物以及保证槽液的不断循环。加热装置：包括以下几种方式：蒸汽直接加热：将蒸汽直接通入溶液中加热。热效率高，但因蒸汽的冷凝水造成液位上升，浓度被稀释，溶液不稳定且加热时有噪音，故一般不采用。蒸汽间接加热：采用蒸汽通过蛇形管，排管式加热器，间接加热，热效率高，无噪音，但管路存在密封与防腐问题，管道易结垢，难以清理。槽外加热：处理槽外设热交换器，使处理液在热交换器里与热水或蒸汽做相对运动达到热交换加热的目的。其热效率高，易清洗结垢。被普遍采用。电热管加热：用电热管直接插入槽液中加热，结构简单，热效率高，但管壁上易结垢，使热效率下降，安全性差。通风装置：设备由顶部或槽边抽风，使有害蒸汽迅速排出室外，由风机、通风管组成。循环搅拌装置：由水泵、管道、喷管等组成，通过水泵使槽液不断循环而达到搅拌的目的。作用是保证槽液温度与浓度均匀，加速工件表面的化学反应，提高处理质量。一般情况下，脱脂槽液循环量大于5次/小时，表调液循环量大于1次/小时，磷化液循环量大于5次/小时。喷射式前处理设备：由储液槽、泵、喷射系统、包覆喷射系统的壳体、加热装置、通风系统组成。储液槽：除主槽外，还有副槽，挡渣板，排渣口，放水管，过滤网板，槽底有一定的淌水斜度，便于排空清理。设备壳体：为整体结构，两端留有门洞，供工件出入设备之用。相邻喷射段之间的距离为沥水过渡段，其长度应能防止槽液串水混合。对于腐蚀性槽液，壁板应防腐。喷射系统：包括喷管、喷嘴、水泵。喷射出的工作液应连续、完整，保证工件表面都能均匀地接触到处理液。加热与通风装置与浸渍式设备基本相同。相关装置磷化除渣装置：保证磷化液中沉渣不超标，原理是使溶液中沉渣沉淀、分离、收集、浓缩、排除。油水分离装置：使乳化于脱脂液中油污从脱脂液中分离，保证脱脂液地脱脂效果。自动补加装置：自动补加生产中所消耗地磷化液及脱脂液地有效成分。加热器酸洗装置：用以定期清洗磷化加热器内壁的结垢，保证加热器的热效率。运输链保护装置：防止链上地润滑油等污物滴落到工件表面，造成质量事故。第三章 电 泳第一节 电泳涂装法的机理及特征电泳涂装是一种特殊地涂膜形成方法。仅适用于电泳涂装专用的水性涂料（简称电泳涂料），它是汽车近20-30年来最普及的涂底漆的方法之一。一、 电泳涂装地定义和分类电泳涂装：就是将具有导电性的被涂物浸渍在被水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽中作为阳极（阴极），在槽中另设置与其相对应的阴极（阳极），在两极间通一定时间的直流电，在被涂物上析出均一、水不能溶的涂膜的一种涂装方法。电泳涂装根据被涂物的极性和电泳涂料的种类可分为：阳极电泳和阴极电泳两类。阳极电泳：被涂物为阳极，电泳涂料为阴离子型带负电荷阴极电泳：被涂物为阴极，电泳涂料为阳离子型带正电荷在英语中电泳涂装简称ed，aed为阳极电泳涂装，ced为阴极电泳涂装。二、电泳涂装的机理电泳涂装过程伴随着电解、电泳、电沉积、电渗等四种电化学物理现象。简述如下：1. 电解：任何一种导电液体在通电时产生分解的现象称为电解。在电泳过程中水发生电解，在阴极上放出氢气，在阳极上放出氧气。2. 电泳：在导电介质中，带正电荷（或者负电荷）的胶体树脂粒子和颜料粒子在电场力的作用下向阴极（或阳极）移动的过程。3. 电沉积：在被涂物表面，带正电荷（或负电荷）的树脂和颜料粒子与oh-（或h+）反应，沉积在被涂物表面形成不溶性涂膜的过程。4. 电渗：刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半渗透膜，在电场力的饿持续作用下，涂膜内部所含水分从涂膜中渗透出来移向槽液，使涂膜脱水，这种现象称为电渗。电渗使涂膜脱水而致密化。5. 阳极电泳和阴极电泳涂装的沉积反应见表3-1三、电泳涂装的特征电泳涂装的特征可通过电泳涂装的优点与局限性来说明。电泳涂装的优点使底漆工序实现自动化流水作业；可得到均一的膜厚10-35微米范围内；泳透性好，提高了工件内腔的防腐蚀性能，尤其是阴极电泳涂装；表3-1 阳极电泳和阴极电泳涂装的沉积反应阳极电泳（阴离子型）阴极电泳（阳离子型）中和剂：koh有机胺类中和剂：有机酸在ph下降时析出在ph上升时析出阳极（被涂物）2h2o4h+4e-+o2r-coo-+h+r-cooh（水溶性）（水不溶性） （涂膜沉积）memen+ne-rcoo-+men+(r-coo)nme（析出）阴极（被涂物）2h2o+2e-2oh-+h2r-nh+oh-r-n+h2o（水溶性）（水不溶性） （涂膜沉积）阴极（极板）2h2o+2e-2oh-+h2阳极（极板）2h2o4h+4e-+o2与喷涂法相比，涂料利用率高，可达95%。因带出少并可回收；低公害，安全性较高，因溶液浓度低，溶剂含量低，又可回收；电泳涂膜的外观好，烘干时有较好的展平性。电泳涂装的局限性耐侯性较差，在户外使用要涂面漆；对挂具要求严格，确保被涂物导电良好；仅适用于具有导电性的被涂物；不适用于由多种金属组合而成的被涂物；不适用于在水中不能完全浸渍的被涂物；不适用于能带出较多处理液的被涂物；二、 阴极电泳涂装比阳极电泳涂装的明显优点1. 因被涂物处在阴极，电泳涂装过程中不会发生溶解，使涂膜对底材的附着力和防腐能力有所提高。2. 阴极电泳涂料的漆基中，含有对底材具有阻蚀作用的基团（如含氮基团），使阴极电泳涂膜的耐蚀性显著优于阳极电泳涂膜。3. 阴极电泳涂料的泳透力高于阳极电泳涂料