《汽车制造工艺技术》 教案 学习情境四 任务二 底漆前处理

授课方案授课教师课程名称汽车制造工艺技术2单元10授课时间年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第节第节第节班班班授课章节任务二底漆前处理教学目标知识目标：底漆前处理内容和流程；底漆前处理主要设备能力目标：能正确进行底漆前处理操作素质目标：培养善于思考、善于总结、认真严谨的态度重点难点重点：底漆前处理工艺流程难点：底漆前处理主要设备教学地点普通教室□一体化教室R多媒体教室R实训室□实验室□企业现场□其他教学方法及手段常规教学□启发式教学√现场教学□案例教学□问题教学√项目教学√多媒体教学□演示教学□其他教学过程设计一、复习二、导入三、讲授新课四、提问五、布置作业六、总结

教学后记教案用纸No授课内容备注任务二底漆前处理【复习】1.概述底漆的作用？2.简述底漆的分类及特点？3.简述空气喷涂系统组成？【导入】早期生产的汽车，尽管新车出厂时外观非常漂亮，但不久就会出现起泡、油漆表面冒出星罗棋布的锈蚀斑点，通常每隔2至3年需要重新做一次油漆。其原因是漆膜的附着能力不够、防腐蚀能力差。为有效提高涂层寿命，其有效的方法是磷化。利用磷酸的离解（平衡）反应在洁净的金属表面析出不溶性的磷酸金属盐膜（简称磷化膜）。磷化膜是否能够有效生成与金属表面的洁净程度和表面微观结构直接相关。车身冲压与焊装工艺过程中不可避免会在金属车身表面留下脂、锈或其他残留物。为此，在磷化前需彻底除脂、除锈和表调处理；磷化处理后，还需彻底清除残留在车身表面上的磷化液及磷化膜表面的疏松层，并对磷化膜不完全的部分空穴进行封闭，使磷化膜的结晶细化，提高其致密性（即钝化）。汽车车身的前处理通常需要经历预清洗、预脱脂、脱脂、水洗、表调、磷化、水洗、纯水洗、翻转沥水等10多道工序，如下图。【讲授新课】一、底漆前处理工艺流程1.汽车整车涂装工艺流程按照汽车的种类，包括货车、乘用车、商用车等，其整车涂装生产线工艺各有特点。常见的汽车整车涂装工艺如图3-112所示。气动打磨机是利用粘附砂纸对表面进行打磨的设备，根据砂纸和运动方向有单作用打磨机、双作用打磨机、轨道式打磨机和往复直线式打磨机，适用于不同的工作需要。2.前处理主要工艺流程为了有效提高涂层使用寿命，经过不懈努力，人们找到了一种十分有效的方法，即磷化，利用磷酸的离解(平衡)反应在洁净的金属表面析出不溶性的磷酸金属盐膜(简称磷化膜)。如图3-113所示，汽车在进行第一遍涂层时需要进行漆前表面处理，主要包含洪流水洗。预脱脂、脱脂、脱脂后喷淋洗及浸洗、表面调整、磷化、磷化后水洗、钝化以及钝化后纯水洗等工序。实验表明，磷化膜能显著提高涂层的附着力和耐蚀性。磷化膜是否能够有效生成与金属表面的洁净程度和表面微观结构直接相关。然而汽车车身在上游的冲压与焊装工艺过程中不可避免会在金属车身表面留下脂(防锈油、润滑油等)、锈或其他残留物。为此，在磷化前需进行十分彻底的除脂、除锈和表调处理(在金属车身表面形成一层有利于生成磷化膜的均匀结晶核)；磷化处理后，还需彻底清除残留在车身表面上的磷化液及磷化膜表面的疏松层，并对磷化膜不完全的部分空穴进行封闭，使磷化膜的结晶细化，提高其致密性(即钝化)。汽车车身的前处理通常需要经历预清洗、预脱脂、脱脂、水洗、表调、磷化、水洗、纯水洗、翻转沥水等十多道工序。3.前处理的目的前处理是对适于涂装的板材进行处理的第一道工序，其把附着在钢板表面上的油、杂质、异物等去除，并在钢板上形成多孔的磷酸盐膜，为电泳涂装提供良好条件，以提高与电泳涂料结合的密合性，提高防锈能力。4.夹具安装为保证车身在生产时能够得到有效的工艺处理，不出现碰撞、积液及由于夹具固定问题而导致的品质不良，在进入前处理之前需在四门及前、后盖位置安装支撑固定及相关辅助功能的工装夹具，如图3-113所示。5.脱脂前五道工序是除油清洗(脱脂)工序。用热水和热碱液喷、浸结合的方法清洗车身，通过脱脂剂中的碱性物质对油污皂化及表面活性剂的浸润、分散、乳化及增溶作用达到脱脂的目的。脱脂质量的好坏主要取决于脱脂温度、脱脂时间、机械作用和脱脂剂四个因素。6.除锈除锈较为有效的方法是酸洗。对于现代汽车制造业而言，由于普遍采用了拉动式生产方式，焊装好的白车身无需中间停留便进入到涂装工艺，锈蚀通常来不及产生，因此在现代化的汽车制造公司，车身涂装工艺中已很少见到除锈工序。当然，若车身冲压件及换装好的车身有较长时间的储存、中转，车身表面锈蚀可能在所难免，在这种情况下，则应增设除锈工序。7.表调表调是磷化前必须进行的一道重要工序，其作用是改变金属表面的微观状态，促使磷化过程中形成结晶细小、均匀、致密的磷化膜。尤其是经酸洗或高温强碱清洗过的金属表面。8.磷化磷化处理的主要物质是磷酸(H3PO4)，磷酸在水溶液中三次离解所对应的是三种不同离解状态的盐。当金属是Zn、Fe等二价金属时，生成的三种盐分别是：磷酸二氢盐Me(H2PO4)2、磷酸一氢盐MeHPO4、磷酸盐Me3(PO4)2。Me(H2PO4)2是可溶性的，Me3(PO4)2是难溶性的，MeHPO4介于二者之问。磷化处理技术是可溶性磷酸二氢盐Me(H2PO4)2形态的水溶液通过化学反应析出难溶磷酸盐Me3(PO4)2膜。9.水洗磷化后的水洗，其目的是清除残留在车身表面上的磷化液。水洗效果与水洗次数、水洗方式、水的洁净度、水质（自来水、纯水、去离子水）和沥水时间等工艺参数有关。多次水清洗是提高清洗效果的关键因素，欲达到工艺要求的洗净度，需水洗2~4次。在大量生产的流水生产线上喷射水洗一般为20~30s，浸渍水洗为浸入即出。沥水时间以达到没有水流及近乎无滴水为标准，一般约需30s左右，最长不超过l

min。如果超过l

min还沥不干净，则应在产品上增设排水孔。应充分注意清洗用水的水质，所用自来水的电导率应<200us/cm；新鲜纯水的电导率应<1uscm。前处理的最终一道水洗必须用纯水来置换自来水，使得从车身上滴落下来的水的电导率<30us/cm。10.钝化利用化学或电化学的方法，在金属表面形成一层化学转换膜使活性金属表面处于钝化状态，称为钝化。汽车车身磷化后的钝化处理常采用化学钝化方法，即利用钝化剂实现钝化。常用的钝化剂有稀铬酸(0.1~2g/L)和铬酸盐溶液(0.01%)。磷化后进行钝化处理能进一步改善电泳涂层与磷化膜黏附能力和提高磷化膜的耐蚀性。钝化处理可在常温下进行，钝化时间约为0.5～1min。磷化膜的钝化技术，在北美和欧洲国家被广泛应用，采用钝化技术是基于磷化膜自身特点决定的。磷化膜较薄，一般在1~4g/m2，最大不超过10g/m2，在显微镜下可以看到磷化膜有针状、片状、棒状等，磷化膜含有约１%的孔隙，孔隙深处“裸露”的金属表面容易因腐蚀介质渗入而腐蚀，导致膜本身的耐蚀力有限，有的甚至在干燥过程中就迅速生黄锈。磷化后进行一次钝化封闭，可以使磷化膜孔隙中暴露的金属进一步氧化，或生成钝化层，对磷化膜可以起到填充、氧化作用，使磷化膜稳定于大气之中。二、前处理主要设备1.前处理方式前处理方式大致分为喷淋方式、大洪流喷淋方式、半喷半浸渍方式和浸渍方式，如图3-118所示。目前整车涂装常用到的处理方式为大洪流喷淋方式/半喷半浸渍方式、喷淋方式、浸渍方式相结合，磷化一般采用浸渍方式。前处理各种方式的特点见表3-1。图3-118

前处理喷淋方式图解图3-1

前处理各处理方式特点2.前处理输送方式在整车生产过程中，全浸的连续式生产输送模式是车身借助悬挂式输送链贯穿通过各处理槽体进行处理。在规划中对输