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文档简介

目录

第一章概述..........................................................3

1.涂装定义....................................................3

2.涂装功能..................................................3

3.涂装三要素................................................3

4.涂装一车间生产线概况.....................................4

第二章整车线........................................................6

1.整车线油漆颜色搭配.......................................6

2.白车身各部分名称及质量分区色搭配.........................6

3.整车线主要供应商及其产品.................................6

4.各工序介绍................................................7

4.1.转挂..........................................................7

4.2.预清理.................................................10

4.3.预脱脂.................................................10

4.4.主脱脂.................................................11

4.5.一次水次...............................................11

4.6.表调...................................................12

4.7.磷化...................................................12

4.8.二次水洗...............................................17

4.9.钝化...................................................17

4.10.一次循环纯水洗.............................................18

4.11.一次沥水....................................................18

4.12.电泳......................................................18

4.13.纯净UF液洗................................................26

4.14.一次UF液洗..............................................28

4.15.二次UF液洗..............................................28

4.16.二次循环纯水洗..............................................29

4.17.二次沥水....................................................29

4.18.电泳烘干....................................................29

4.19.强冷........................................................29

4.20.粗密封....................................................30

4.21.转挂......................................................33

4.22.车底PVC.....................................................................................................34

4.23.转挂......................................................34

4.24.擦净......................................................34

4.25.细密封....................................................34

4.26.PVC烘干..................................................35

4.27.强冷......................................................35

4.28.底漆打磨..................................................35

4.29.擦净......................................................35

4.30.中涂喷漆..................................................35

4.31.晾干....................................................39

4.32.中涂烘干................................................40

4.33.强冷....................................................40

4.34.中涂打磨................................................40

4.35.擦净....................................................41

4.36.面漆喷漆................................................42

4.37.晾干....................................................43

4.38.面漆烘干................................................43

4.39.强冷....................................................43

4.40.面漆修饰................................................43

4.41.交检....................................................44

4.42.上线至总装................................................44

5.涂装过程中产生的涂膜缺陷及防治...............................44

6.AUDIT的相关知识.............................................55

7.21世纪汽车涂装技术的发展趋势和前进方向......................58

第三章塑料件线........................................................64

1.塑料的种类和特性............................................64

2.塑料件涂装与整车涂装的不同之处.............................64

3.塑料件的涂装工艺............................................64

4.塑料件用隔膜泵..............................................69

5.塑料件涂装易出现缺陷及防治.................................70

附:涂装车间总体成本占轿车公司四大工艺中的比例........................72

第一章概述

1.涂装定义:

指将涂料涂覆于(基底表面)物面上,经干燥成膜的工艺。有时也将涂料在被涂物表面扩散

开的操作称为涂装,俗称“涂漆”或“油漆”(实际上就是涂布)。

2.涂装功能:

1)保护作用保护被涂物,使其免受周围介质的侵蚀,起防腐蚀、抗老化和耐各种介质的

作用。

2)装饰作用涂装可使被涂物具有色彩、光泽、鲜映性、平滑性、立体感和标志等,给人

以美感。

3)特种作用涂装能调节热、电等能量的传导性,防止微生物的附着(杀菌),示温,控

制声波的散发、反射和吸收,产生夜光等。

3.涂装三要素

为使涂层满足底材、被涂物要求的技术条件和使用环境所需的工能,保证涂装质量,获得最

佳的涂层,取得最大限度的经济效益,必须精心进行涂装工艺设计,掌握涂装各要素。涂装

工程的关键,是涂

装材料、涂装工艺和涂装管理这三个要素。在工业化流水生产的汽车涂装中抓住、抓好这三

要素显得尤为重要。

1)涂装材料

涂装材料的质量和作业配套性是获得优质涂层的基本条件。在选用涂料时,要从涂膜性能、

作业性能和经济效果等方面综合衡量,吸取他人的经验,或通过实验确定之。如果忽视涂膜

性能,单纯考虑涂

膜的低价格,会明显地缩短涂层的使用寿命,造成早期补漆或重新补漆,反而带来更大的经

济损失。如果涂料选用不当,即使精心施工,所得涂层也不可能耐久,如内用涂料用作户外

面漆,就会早期失

光、变色和粉化。又如含铁颜料的涂料在黑色金属制品上是好的防锈涂料,而涂在铝制品上

反而促进铝的腐蚀。

2)涂装工艺

涂料工艺是充分发挥涂装材料的性能,获得优质涂层,降低涂装生产成本和提高经济效益的

必要条件。涂装工艺包括所采用的涂装技术(工艺参数)的合理性和先进性;涂装设备和涂

装工具的先进性和

可行性,涂装环境条件以及涂装操作人员的技能、素质等。如果涂装工艺与设备选择和配套

不当,即使采用优质涂料也得不到优质涂膜,如果所选用的涂装工具和设备的涂着效率低,

故障多,则势必造

成涂装运行成本高、经济效益差。灰尘是涂装的大敌,高级装饰性的汽车车身涂装必须在除

尘、供空调风的环境下进行。涂装操作人员的技能熟练程度和责任心是影响涂装质量的人为

因素,加强操作人

员的培训,提高人员的素质是非常必要的。近一二年来汽车制造厂家都不惜巨大的代价提高

涂装线的机械化和自动化水平,目的是减少人为因素,确保涂层质量的稳定,降低返修率。

3)涂装管理

涂装管理是确保所制定的工艺的实施,确保涂装质量的稳定,达到涂装目的和最佳经济效益

的重要条件。涂装管理包括工艺管理、设备管理、工艺纪律管理、质量管理、现场环境管理、

人员管理等。在

机械化、自动化程度较高、采用先进技术较多的现代化汽车涂装中,严格的科学管理显得非

常重要,尤其是从作坊式生产向工业化流水生产和卡车涂装向轿车涂装转移之机,注意和加

强涂装管理这点显

得更加重要。我国的涂装技术和汽车用涂料与国外先进的相比,差距不大,但落后的主要是

管理方面。国内存在着马虎、凑合、迁就等消极管理态度是涂装不出优质、高级装饰保护性

涂层的主要原因之

一。这种态度不具有市场竞争和创名牌意识,要靠严格的科学管理和思想教育来克服。

上述三要素是互为依存的制约关系,忽视哪一方都不可能达到优质涂装的目的。涂装材料制

造和应用工程技术人员、工艺管理和涂装作业人员对这三要素虽各有所侧重,但都应有所了

解。从工厂设计和

工艺设计开始就应抓涂装三要素。

4,涂装一车间生产线概况

涂装为汽车生产四大工艺(冲压、焊装、涂装、总装)的第三个工艺。轿车一厂涂装车间以

生产A系列油漆车身及各种塑料件为主,同时生产一些整车备件。其主要生产单位有整车

线、塑料件线、备件线

、返工线、调漆间及后处理。主要供应商基本上都是跨国公司,有上海凯密特尔化学品有限

公司、湖南关西汽车涂料有限公司、杜邦红狮(北京)涂料有限公司、上海汉高表面技术有

限公司、上海依多

科化工有限公司、中国一汽吉轻阻尼板厂、3M中国有限公司、PPG等,他们分别为涂装车

间提供前处理材料、电泳材料、阻尼板、PVC涂料、中涂漆、面漆及清漆等产品。由于涂装

车间是一个化工车间,

所有的原材料基本上是化工产品,所以在生产的过程中会产生大量的废水、废气、废渣等工

业三废。作为一个国家规模型企业,涂装车间严格执行国家的环保法律、法规,采用国际先

进的工业三废处理

工艺及设备对产生的废水、废气、废渣进行处理(详细说明废水、废气、废渣的处理工艺及

设备),排出的工业三废都达到了国家的环保标准。

目前,涂装一车间主要有整车B线、塑料件线A\C、备件线、返工线。

整车线主要生产A系列油漆车身,单班产能可达到160台,日产能可达420台。油漆车身

的主要颜色有奇瑞白、香槟灰、魔力黑等。采用的是4c3B工艺。油漆车身AUDIT指标为1.6

级,NAP值指标为68,可动

率指标为95%,劳动生产率指标为7.8分钟人/台,计划符合率指标100%。

塑料件线目前有A线和C线两条线,主要生产A\B\S\T系列塑料件,给公司整车生产做配套

件,如前后保险杠、侧裙等。塑料件的主要颜色有奇瑞白、香槟灰、魔力黑、法兰红、苹果

绿、太空银、狂野绿。

A线采用3c2B工艺,C线采用3C1B工艺。可动率指标为95%,一次合格率指标为96%,计

划符合率指标100%«

备件线主要生产A\B\S\T系列整车电泳备件,周最大计划量为3000多个件,周最小计划量

为1000多个件。生产完的电泳备件,由车间转运到备件公司。同时,每天要生产20~3。台

A系列电泳车身,以填充三

涂生产的空位。按照公司规划,新车型A18、S22也将在备件线生产电泳车身。

返工线目前没有生产,处于闲置状态。原本是对整车A线的不合格车身进行返工的一条生

产线,在2003年产能吃紧的情况下,发挥了重要的作用,为日产400台的任务的完成做出

了重要的作贡献。但在

2005年三季度,由塑料件产能吃紧,在对返工线做了稍加改动之后,生产塑料件。在以后

的生产中,返工线将起到“预备役”的作用。以下是涂装一车间的方位及总体布局图。

第二章整车线

轿车一厂涂装车间整车线主要生产A系列(All、A15、A21)油漆车身,同时也进行一些新

车型的试制工作。我们采用的是3c3B工艺,即三次喷漆三次烘干,其工艺流程:焊装白车

身一转挂一预清理一预

脱脂一主脱脂一一次水洗一表调一磷化一二次水洗f钝化一一次去离子水洗一沥水一电泳

f纯净UF液洗一一次UF液洗一二次UF液洗一二次去离子水洗一沥水一电泳烘干一强冷一

粗密封(上堵件、刷胶、

铺沥青板)一转挂一车底PVC(上遮蔽、底板喷胶、卸遮蔽)一转挂一擦净一细密封(顶盖、

流水槽、四门两盖)一PVC烘干一强冷一底漆打磨一擦净一中涂喷漆一晾干一中涂烘干一强

冷一中涂打磨一擦

净(一道、二道)一面漆喷漆(色漆一罩光漆)一晾干一面漆烘干一强冷一面漆修饰一交检

一上线至总装。

1.整车线油漆颜色搭配

整车线油漆颜色搭配表

序号颜色适用车型电泳底漆中涂漆面漆.清漆

1魔力黑All、A15、A21(慕尼黑)-J深灰魔力黑V

2奇瑞白All、A15、A21(勃朗峰白)V白奇瑞白V

3香槟灰All、A15,A21(塞那河银)J浅灰香槟灰

4兰灰A21(多瑙河蓝)V浅灰兰灰V

5苹果绿A15V浅灰苹果绿4

6春绿A21V浅灰春绿V

7秋碧A21V浅灰秋碧,

8安红All、A15V浅灰安红X

9科红All、A15-J浅灰科红V

2.白车身各部分名称及质量分区(以A15为例)

3.整车线主要供应商及其产品

整车线主要供应商及其产品

序号供应商名称简称供应的产品备注

1上海凯密特尔化学品有限公司凯密特尔车身线前处理用化学品,如脱脂剂、表调

剂、磷化添加剂、无格钝化剂等

2湖南关西汽车涂料有限公司关西电泳底漆、中涂漆、面漆、清漆

3杜邦红狮(北京)涂料有限公司杜邦电泳底漆、中涂漆、面漆、清漆

4上海汉高表面技术有限汉高车身线前处理用化学品,如脱脂剂、表调剂、磷化

添加剂、无络钝化剂等

5上海依多科化工有限公司依多科粗密封、底板防护用PVC胶

6中国一汽吉轻阻尼板厂吉轻沥青板

7马鞍山联洪合成材料有限公司联洪沥青板

83M中国有限公司3M砂纸、砂碟

4.各工序介绍

4.1转挂

本工序的主要作用是将从焊涂悬链上的白车身从悬链上的卸下,安装门钩及前后盖支杆后,

转移至吊具上,同时要对白车身进行质量检查,如坑包、变形、少焊等,检查并通知质检人

员进行及时处理,

并将白车身表面质量问题填入“随车卡”中。

主要设备:升降机、横向移行机、滚床、滑橇、吊具、自行葫芦、摇控器(图L5)、支点

主要工具:门钩扳手

主要工装:门钩、前后盖支杆、材料架、

4.2预清理

对白车身油污进行初步处理,白车身在焊接过程中有很多灰尘、铁屑、焊渣等杂物,在预清

理工序将其清理;主要采用半浸半喷式,处理时间t=lmin,槽液温度T=50~70°C,槽液总

碱度TA=16~26点,

过滤器压差WO.O8Mpa,循环泵出口压力0.25~0.35MPa

主要设备:循环泵、过滤器、板式换热器、蝶阀、油水分离器

4.3预脱脂

对车身表面油污进行初步清除,槽液呈碱性,主要通过碱性皂化机理,将车身各种油脂清除,

处理方式主要是半喷半浸式,处理时间t=lmin,槽液温度T=50~70°C,槽液总碱度

TA=16~26点,过滤器压

差<0.08Mpa,循环泵出口压力0.25~0.35Mpa

主要设备:循环循环泵、过滤器、板式换热器、蝶阀

4.4主脱脂

对车身表面油污进行最终彻底清除,槽液成分和预脱脂槽液相同,但总碱度与预脱脂不同,

一般比预脱脂碱度高,处理方式主要是全浸式。处理时间t=3min,槽液温度T=50~70℃,

槽液总碱度

TA=14~20点,过滤器压差W0.08Mpa,循环泵出口压力0.25~0.35Mpa

主要设备:循环循环泵、过滤器、板式换热器、蝶阀

4.5一次水洗

脱脂后,用自来水清洗车身,目的是把车身表面皂化后失去粘附性的油污和脱脂液清洗干净,

使车身表面光洁,有利于提高后道磷化工序的质量。处理时间t=lmin,循环泵出口压力

0.25~0.35Mpa,过

滤器压差<0.08Mpa,碱污<5,电导率<500ms/cm,

主要设备:循环循环泵、过滤器、板式换热器、蝶阀

4.6表调

磷化前的表面调整,可以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。表调液一般为磷酸钛胶体溶液,由于胶体微粒表面能很高,对物体表面有吸

附作用,胶体微粒

吸附在零件表面上形成均匀的吸附层,在磷化时,这层极薄的吸附层就是一层分布均匀,数

量极多的磷酸盐结晶的晶核,因而促进结晶均匀快速形成,限制了大晶体的生长,结果就促

使磷化膜的细化和

致密,提高了成膜性,缩短了磷化时间,同时也能消除钢铁表面状态的差异对磷化质量的影

响。处理时间t=0.7min,循环泵出口压力0.15~0.25Mpa,PH值8.0-10.0,电导率>1000

ms/cm,过滤器压

差W0.08Mpa。

4.7磷化

4.7.1定义

磷化,顾名思义,即磷而化之,关于磷的变化。在我们车身涂装中,磷化处理是指金属表面

与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触,发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合

物膜层的一种表面

化学处理方法,所生成的膜称为磷化膜。

4.7.2为什么要磷化

?提高汽车涂层的耐久性、耐腐蚀性

?磷化后的钢板上涂布电泳漆后,附着力、耐腐蚀性可大大提高

?未磷化处理过的短期内涂膜就起泡生锈:水、空气渗入钢板红锈

4.7.3磷化在整个前处理中所处的地位

4.7.4磷化原理

4.7.5磷化膜的耐腐蚀性

1、被处理表面

2、磷化液组成:低锌磷化液

3、处理方式不同

4.7.6影响磷化的因素

一、磷化工艺参数的影响

1.总酸度——总酸度过低,磷化必将受到影响,因为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使磷化液中成膜离子浓度保持在必要的范围内。使用中总酸度只有一

种变化趋势,那就

是因消耗而下降。此时用补充浓缩液的方式来提高。

2.游离酸度——反映磷化液中游离H+的含量。

A.过高不能成膜,易出现黄锈;

过低磷化液的稳定性受到威胁,生成额外的沉渣。

B.控制游离酸浓度的意义在于使磷化液中的磷酸二氢酸盐的离解度,把成膜离子浓度予先确

定在一个必须的范围。

C.游离酸度小幅度的升高:不论维护得多么仔细,磷化液的游离酸度在正常使用的过程中总

会有小幅度的升高(指在总酸度不变的前提下),这时要用碱进行中和调整,注意要缓缓地

加入,充分的搅拌

,否则,碱液局部浓度过浓会产生不必要的沉渣,出现越加碱,游离酸度越高的现象。在保

持总酸度不低的前提下,游离酸度一般不会自行降低

D.总酸度与游离酸结合:单独看总酸度或单独看游离酸度的值是没有实际意义的。二者在磷

化中总是成对出现的,它们之间的搭配是能否生成磷化膜的条件。

3.酸比——酸比即指总酸度与游离酸度的比值。

A.应根据不同的目的要求,不同的处理条件及不同的配方维持在一个适当的数值。通常的配

方,都在5〜30的酸比范围内。

B.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。

C.酸比较大的配方,成膜速度快,磷化时间短,所需温度低。

D.生产实际中,由于配方己确定,总酸度和游离酸度也都已在规定的范围内,所以往往只是

直接测定总酸度、游离酸度的值就可以,而不必计算酸比。

4.温度——磷化处理温度与酸比一样,也是能否成膜的关键因素,不同的配方都有规定的不

同温度范围。温度与溶液中各离子浓度及与酸比之间有着密切的联系。实际上,它们都控制

着磷化液中的成膜

离子浓度。

A.温度高,磷酸二氢盐的离解度大,成膜离子浓度就高。但是,温度过高要产生大量沉渣,

磷化液失去平衡。

B.温度过低,成膜离子浓度总达不到溶度积,不能生成完整的磷化膜。所以,一旦选定某

一配方后,就应严格遵照工艺范围控制温度。

5.时间——根据不同目的,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层。时间过长,可能形成表面疏松的粗厚膜。

二、促进剂的影响磷化液中的促进剂主要指某些氧化剂。氧化剂是作为阴极去极化剂而在磷

化磷化配方中采用的一种化学反应型的加速剂,它的主要作用是加速氢离子在阴极的放电速

度,促使磷化第一

阶段的酸蚀速度加快,因此可以称为金属腐蚀的催化剂。最常用的催化剂有硝酸盐、氯酸盐、

亚硝酸盐。

三、被处理钢材表面状态的影响被处理材料的表面状态的差异会影响磷化效果,钢材表面诸

如表面碳的污染、表面氧化膜、表面的结晶方位、以及不同处理方法情况下金属表面的元素

组成不同等会给影

响磷化膜的形成。

四、磷化前的表面调整处理的影响

1.表调的概念:所谓磷化表面调整处理就是采用磷化表面调整剂使需要调整的金属表面改变

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。

2.磷化前,采用表调变成一个必不可少的程序。磷化前零件的表面处理对磷化膜质量影响极

大,尤其是酸洗或高温强碱清洗对薄层磷化影响最大。据报道,磷酸盐在冷轧钢板表面厚度

为(50-150)X10

-10m的完整四氧化三铁——三氧化二铁氧化层上能形成均匀致密的结晶。如果经过酸洗,

只剩下厚度为30X10—10m以下的氧化层,过于薄而且不完整,所以难得到良好均匀的磷

化膜,还因为酸洗表面

产生析碳,也影响磷化膜的形成。对于高温或强碱清洗,由于钢板表面上的磷化活性点转变

成氧化物或氢氧化物,使构成磷化膜的结晶晶核减少,因而促使生成稀疏粗大的磷化膜结晶,

影响磷化质量,

尤其是低温浸式薄层磷化及低锌磷化对予处理特别敏感,不进行表面调整处理,就很难形成

磷化膜。

现在,表调一般采用磷酸钛胶体溶液进行磷化前的表面处理,由于胶体微粒的表面能高,对

物体表面有极强的吸附作用,胶体微粒吸附在零件表面上形成均匀的吸附层,磷化时,这层

极薄的吸附层就是

一层分布均匀,数量极多的磷酸盐结晶的晶核,因而促进磷化膜的均匀快速形成,限制大晶

体的生长,结果促使磷化膜的细化和致密,提高成膜性,缩短了磷化时间,降低膜厚,同时

也能消除钢铁表面

状态的差异对磷化质量的影响。配制表调工作液的应该是纯净的,最好用去离子水,以免水

中的杂质离子破坏胶体溶液的稳定性,在生产中,工作槽液应保持良好的搅拌状态,避免沉

淀。另外,应防止

碱、酸及磷化液进入表面调整工作液,以防止工作液因污染而失效。

五、磷化后的钝化处理

六、磷化的发展趋势开发、采用低温少渣型磷化液:磷化温度由43度降到35度,沉渣发生

量减少10%~30%=如低温快速磷化处理工艺,在磷化膜特性保持不变的情况,处理时间可

由90~170s降到60s,,这些

新药剂的采用,可进一步达到缩短工序、节能、降低成本的目的。

开发采用长效的表面调整剂:现今用的表面调整剂,工作液稳定性一般为一周,配液后使用

一周就需彻底更新。德国凯密特公司开发的液体表调剂在50度下稳定,寿命8周,能充分

溶解,均匀扩散,可随

处理件量补充,可自动滴加。

4.8二次水洗

车身磷化时伴随着磷化膜的产生,也有另一种负产物磷化渣粘俯在车身表面,会影响电泳涂

层的附着力和后道漆膜的光洁度,二次水洗是在车身磷化后对其表面进行冲洗的工序,目的

是使磷化后的车身

表面清洁、无杂质。

主要工艺参数:处理时间t=lmin,碱污<5,循环泵出口压力0.25~0.35Mpa,过滤器压差

WO.O8Mpa,电导率<500ms/cm。

4.9钝化

磷化后的钝化处理均指对磷化膜采用含倍的酸性水溶液补充处理,这样处理后可以进一步提

高磷化膜(尤其是P比低的磷化膜)的腐蚀性,钝化的作用来自以下两个方面:一是使磷化

膜孔隙中暴露的金

属进一步氧化,或生成铭化层,填补磷化膜孔隙,使其稳定于大气之中,以便提高磷化膜单

层的防锈能力,故也称之为封闭处理。对其详细的反应机理目前还不清楚,但主要作用还是

被处理表面的溶解

作用。二是通过含铝的酸溶液处理,可以去掉磷化膜表层疏松结构及包含在其中的各种水溶

性残留物,降低磷化膜在电泳时的溶解量,以提高涂膜的耐腐性。

主要工艺参数:处理时间全浸t=0.08min,PH值3.0~5.0,电导率<1000ms/cm.过滤器

压差W0.08Mpa,循环泵出口压力0.25~0.35Mpa。

4.10一次循环纯水洗(含新鲜纯水洗)

电泳前的最后一道水洗,除去车身和吊具上的导电离子,提高车身的泳涂质量。

主要工艺参数:处理时间t=lmin,导率<10ms/cm,循环泵出口压力0.1~0.3Mpa。

4.11沥水

将车身上的水沥干。时间t=0.25mine

4.12电泳

就是车身的第一层漆,即底漆。主要作用是车身防腐蚀,由电解、电泳、电沉积、电渗四过

程,根据车身带电极性分阴极电泳和阳极电泳。涂层厚度一般要求18~22Pm,湿膜须

160~190℃的高温烘烤条

件干燥成膜。主要控制参数有固体份、颜基比、MEQ值、电压等。

阳极液电导率1200-2800us/cm,超滤装置出口压力0.2~0.4Mpa,超滤液透过量2.0~4.2

m夕h,MEQ值20~35mmol循环泵出口压力0.25~0.35MPa/100g★,主循环系统出口压力

0.2~0.4Mpa,过滤

器压差<0.08Mpa,电压120~350V。

4.12.1阴极电泳涂料的主要组成

4.12.2

4.12.3阴极电泳反应的四个过程

(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。一般电解伴随在一个或

两个电极上逸出气体,在电极上分别进行着氧化与还原反应。在电泳过程中水发生水解,在

阴极上放出氢气,在

阳极上放出氧气,金属阳极产生溶解,溶出金属离子。

(2)电泳:在导电介质中的带电荷的胶体粒子在电场的作用下,在阴极电泳过程中带正电

荷胶体树脂离子和颜料离子由电泳过程移向阴极(被涂物)。

(3)电沉积:漆离子在电极上的沉析现象称为电沉积。在阴极电泳涂装时带正电荷的粒子

在阴极上凝聚,带负电荷的离子在阳极聚集。电沉积的第一步是水的电化学分解(电解)。假

使槽液的PH是中性,

在阴极上的最初反应形成氢气和氢氧根离子,这一反应致使在阴极表面区产生高碱性界面

层,当阳离子(树脂和颜料)与氢氧根离子反应变成不溶性时就产生涂膜的沉积。

(4)电渗:刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半渗透的膜,在电场的持续作用下,涂膜内部所

含的水分从涂膜中渗析出来移向槽液,使涂膜脱水,这种现象称为电渗。电渗使亲水的涂膜

变成憎水涂膜,脱

水从而使涂膜致密化。

4.12.4阴极电泳涂料固化机理

4.12.5电泳涂料、涂装专用语解说

电泳涂料、涂装专用语解说

编号项目内容

1固体份*表示在涂料中的树脂及颜料的重量比率(%)。

(NV)NV过高时出现的问题有:二次流痕、膜厚增加、涂料回收率下降。

NV过低时出现的问题有:膜厚降低、桔皮、泳透力下降

2PH*是氢离子的浓度指数,值越小酸性越强。

PH范围:0-14.PH=7是中性,通常CED在6.0-6.7之间,为弱酸性溶液。

PH值过高出现的问题有:槽液的稳定性降低一涂料沉淀、凝聚一堵塞过

滤,产生颗粒。

PH值过低出现的问题有:腐蚀涂料循环管道等设备,库仑效率降低、破

坏电压降低,用U/F水洗出现再溶解。

3电导率*表示相距1cm的极间(面积lcm2的阴-阳极间)的电导度(口s/cm),值

越大,导电能力越强。

一般MEQ值、NV、槽温高电导率就大,PH高电导率就低。如果MEQ、

NV正常,而电导率偏高的话,可能是前处理带入的Na、Fe、PO4等杂离

子大量蓄积槽中,此时将会导致槽液稳定性降低,易产生桔皮、针孔、

处理斑痕等涂膜异常现象。

电导率过高出现的问题有:库仑效率下降、镀锌板上易出现针孔、破坏

电压降低、产生桔皮。

电导率过低出现的问题有:槽液稳定性下降、膜厚分布不均匀。

4MEQ值*表示涂料中的100g固体份所耗中和剂的毫克当量,是槽液的重要参数。

一般MEQ值t,电导率t,PHIo如果ASHt,MEQl。

MEQ过高出现的问题有:库仑效率、膜厚、泳透力、破坏电压下降,镀

锌板易出现针孔,腐蚀涂料循环管道等设备,用U/F水洗出现再溶解等。

MEQ过低出现的问题有:槽液稳定性下降,U/F透过量下降。

5*表示固体成分中颜料的重量比率(%)。

灰份由于槽内颜料沉淀导致ASH下降时,涂膜易产生颗粒,过滤易堵塞。

(ASH)ASH过高出现的问题有:膜厚降低,涂膜水平面失光、易产生桔皮。

ASH过低出现的问题有:抗缩孔能力下降,泳透力下降。

4.12.6简单的电泳工艺图

4.12.7涂三电泳线工艺设备图

4.12.8反渗透系统

1.反渗透工艺原理说明

2.反渗透原理

【反渗透原理】

渗透:稀溶液中的水分子通过半透膜向浓溶液中扩散的现象,称为渗透。半透膜的作用是只

有水分子能够通过,而其它盐分不能通过。当这种自然渗透达到平衡状态时,两种溶液间形

成的高度差,称为

渗透压。

反渗透:即在浓溶液侧施加一定的压力以克服自然的渗透压,使浓溶液中的水分子向稀溶液

中渗透,形成与渗透相反的现象,称为反渗透。

见下图所示:

【反渗透过程】根据反渗透原理可知,渗透和反渗透必须与具有允许溶剂(水分子)透过和

半透膜联系在一起时,才会出现渗透现象和反渗透操作。

3.影响反渗透性能的因素

反渗透系统的汉族要性能指数是:渗透液通量(单位膜面积的产水量)和脱盐率,而影响此

两个性能的主要因素包括:?压力?温度?回收率?进水盐浓度(原水含盐量)

【压力】

进水压力影响R0膜的产水量和脱盐率,

如图1所示,膜元件的脱盐率和通量随着进水压力的增加而增加。

压力一温度一

【温度】

如图2所示,若其它性能参数保持不变,只增加进水温度,膜元件的渗透液流量随之增

加,而脱盐率却随之下降。

【回收率】

回收率为渗透液流量与进水流量的比例。渗透液流量随着回收率的增加而增加,当浓缩

液的渗透压升高到与供水压力相同时则停止。脱盐率则随着回收率的增加而减小。

【供水盐浓度】

供水盐浓度增加,膜元件的渗透液流量和脱盐率均会随之减小。

4.12.9电泳涂装生产管理

为确保生产的正常进行和获得稳定的涂装质量,电泳涂装生产现场必须对设备、槽液和生产

环境严格的科学管理并做好记录。必须定期测定,做好记录。并作好变化曲线,发现不正常

现象,立即采取措

施解决之。

阴极电泳槽液循环系统:阴极电泳槽液自配槽后就应连续循环搅拌,因故障停止搅拌时间不

应超过2h。循环搅拌的主要功能有以下四个:

1)保持槽液均匀混合和防止颜料在槽中被涂物的水平面上沉淀,提高车身内表面的涂装效

果。

2)槽液循环经过滤器,除去槽液中的颗粒壮的尘埃和油污。

3)保持槽液的温度均匀,通过使用热交换器换掉由涂装电能和泵机械能转换成的热量。

4)及时排除在电泳过程中在被涂物表面上产生的气体。槽液循环系统一般由循环过滤、循

环热交换过滤、过滤UF三条回路组成。

阴极电泳槽液管理是阴极电泳涂装工艺管理中现场管理中最重要项目,为确保槽液稳定和涂

装质量稳定,在国外不仅涂装厂做好现场管理,阴极电泳涂料供应厂家也负责槽液的全面管

理,并有全包括槽

液管理的倾向。以关西涂料公司的HB-2000阴极电泳涂料为例,介绍其槽液管理项目,范围

及检查频率列于下表中,供参考。

阴极电泳槽液的日常管理项目的管理要点

分类NO.槽液管理项目管理范围(管理值)检测频率对漆膜质量的影响

备注

用户漆厂低于管理值场合高于管理值场合

槽液组成1

2

3

4槽液固体含量(NV)/%

灰分/%

MEQ

有机溶剂含量/%18~20

19-26

25-30

1.5~3.0

1/周

]/周

:!7月V周

1/月

N月

N月稳定性、泳透力下降、膜变粗

易产生凹洼、缩孔

稳定下降、产生涂料凝集

涂膜平滑性下降、变粗、膜厚下降二次流痕增加,涂量带出量增大

变粗、光泽低

涂膜溶解、变粗、耐气体针孔下降

泳透力下降、膜过厚、水滴流痕显著105℃,3h或120"C,60min

槽液特性值5

6PH值(槽液的氢离子浓度)

槽液比电导度/(us/cm)6.0~6.6

500~8501/班

]/周1/周

V周涂膜溶解、变粗、设备腐蚀槽液稳定性下降产生涂料凝集

膜变粗、涂膜性能下降、耐气体针孔性下降在28c

在28℃

电泳涂装特性(条件)7

8

9

10库仑效应/(mg/C)

泳透力/cm

分极电阻/k?.涂膜外观30~40

20以上

400~1000

优良

V日V周

V月

1/月

〃周福特刚管法

车身上实测

11膜厚/um200V

250V

300V20-24

28~34

34-40j/H槽液温度28℃通电

3min

12

13破坏电压/V

槽液温度/℃300以上

(28±1)℃1/周

2日"周

14杂志离子

浓度

(mg/kg)

Na

Fe

30以下

200以下

15

16

17涂膜硬度

UF液固体含量(NV)%

UF液的PH值H以上

0.4以下

6-6.52日

172周

1/2周1/月

V月涂膜的干燥程度

4.12.10涂三电泳现场图

4.13纯净UF液洗

即新鲜UF液喷淋。喷洗时间t=0.25mine

超滤系统(UF系统)

超滤系统是电泳涂装工艺中主要设备之一,它的性能好环,使用好坏,直接会影响到电泳涂

装质量以及生产成本,其主要作用有如下儿点:

1)电泳涂料的回收,在使用超滤系统时,因为可以用超滤透过的清洗液充分洗涤除去粘附

在被涂物上的电泳涂料•,进行回收,回收效率可高达98%以上,节约电泳涂料,减少污水处

理量及费用,而

不使用超滤系统其电泳涂料使用效率只有70%~80%o

2)电泳槽的控制,电泳槽内槽液的电导率及杂质离子含量可以通过超滤液的排放而得到有

效控制,保证电泳涂膜质量。特别当槽液中含有小分子树脂时,通过排放超滤液减少槽液中

的小分子含量

最为有效。

超滤器的结构形式有多种,觉的超滤器有管式、中空纤维式、卷式和板式四种形式。下表为

卷式超滤的相关数据。

卷式超滤膜

PRODUCTDESCRIPTION产品介绍膜化学成分:高分子材料

膜结构:螺旋卷式,玻璃钢外壳

应用:脱除溶液中的胶体、各类大分子

SPECIFICATIONS产品明细型号稳态渗透量有效膜面积

阴极(L/Min)阳极(L/Min)代2m2

EP7640-BS01-H77-1012.532330

EP5640-BS01-HL4.5-67.517216

EP4040-BS03-H41.6-2.52.8656

*以上数值以PPG灰漆和关西涂料为参考依据。

OPERATING&DESIGNINFORMATION

运行和设计参数常规运行压力:3.5kg

最高运行压力:4.2kg

最高运行温度:50℃

最高清洗温度:50℃

pH值适用范围一连续运行:1-11

介质流量(TPH)EP4040-BS03-H45

EP5640-BS01-HL13-18

EP7640-BS01-H710-16

超滤器透过量的选择一般情况下按实际经验每平方米的工件需新鲜超滤液(1.0~1.5)L,工件

形状越复杂,腔形结构越多,需要超滤液量越多。

以下为卷式超滤膜结构详图及外观图。

4.14一次UF液洗

车身电泳完毕出槽后第一道水洗,冲洗附在车身表面的电泳浮漆,通过超滤回收利用,提高

电泳漆的利用率和电泳涂层表面光洁度。采用半浸半喷式。

主要工艺参数:喷洗时间t=0.5min,PH值4.8~6.1,过滤器压差W0.08Mpa,循环泵出口

压力0.25~0.35Mpa,固体份<2.0。

4.15二次UF液洗

对电泳车身的进一步清洗和涂料的回收利用,二次UF水洗能进一步车身表面的光洁度,有

的生产线使用三次UF水洗,但UF水洗过度会使电泳漆膜变薄、漆膜表面粗糙。

主要工艺参数:喷洗时间t=lmin,PH值4.8~6.1,过滤器压差WO.O8Mpa,循环泵出口压

力0.25~0.35Mpa,固体份<0.80。

4.16二次循环纯水洗

电泳涂装后的最后一次水洗,使漆膜无任何附着物,干燥后表面平整,有光泽。

主要工艺参数:处理时间t=lmin,循环泵出口压力0.25~0.35Mpa,过滤器压差W0Q8Mpa,

电导率<50ms/cm。

4.17沥水

将车身上的水沥干。时间t=0.25min,电导率<30?s/cm

4.18电泳烘干:将电泳湿膜烘成干膜的过程。烘干时间t=20min,温度170~200℃。

4.19强冷

车身烘干后,在烘干室出口利用循环风将白件车身高温进行降温,以便于下道工序的人工操

作。

4.20粗密封(上堵件、刷胶、铺沥青板)

4.20.1PVC工艺

为保护车体钢板不仅采用磷化膜、电泳底漆、中涂和面漆等涂层,还采用密封材料和车底涂

料,它们都必须具有强的结合力(附着力),所以有人称汽车涂装技术为粘接技术。

密封车底涂料涂装线布置在电泳底漆烘干后,涂中涂线之前,现今密封和车底涂料都采用

PVC系列材料,故该线又简称为PVC涂装线。PVC涂装线一般由涂密封胶、喷涂车底涂料、

装贴防声阻尼片和预烘干

等工艺组成。如果车身表面的平整度稍有问题,也在这线上进行锁金修正工序和刮腻子工序。

高质量的新汽车车身是不允许刮腻子的,故涂装一车间目前没有刮腻子工序。

为使汽车车身具有很好的密封性(水密封、机械密封性)、防锈性、耐久性和舒适性(居住性),

构成车身的壁板的接合面上都需涂密封材料-。它们使用在发动机室,发动机盖、门,行李箱

等板结合部位。

车身密封胶的涂布如下图。

涂密封胶工艺又可分为细密封、粗密封工序。细密封工序系指车身外表面(如流水槽)、门

框和门盖的密封工序,要求有一定的装饰性,涂布后尚需修饰一下,工序布置在车底涂料喷

涂后。粗密封工序系

指车底下表面和车身内搭接面的密封,一般布置在车底涂料喷涂前进行。

车身密封材料,从物理软科学性能、作业性、经济性、劳动安全卫生等方面来评价,聚氯乙

烯塑料溶胶系是主流。因它制造容易、价格便宜、涂装作业性好(好施工),现今大量使用

其作为密封材料。

1、聚氯乙烯系树脂车身密封材料的特性密封材料是由聚氯乙烯(简称PVC)、增塑剂、

填充料、附着力增强剂、稳定剂、防止发泡剂等构成,所以通常又称PVC密封胶。汽车使

用密封材料是一种高黏

度的聚氯乙烯塑料溶胶,具有以下特征:

1)挥发性小(干燥后收缩小,丰满),密封遮蔽效果好;

2)单组分,在涂料烘干室中能充分固化干燥;

3)在底漆(电泳涂膜)上能确实可靠附着;

4)涂布作业性良好,贮藏稳定性良好;

5)对作业者产生斑疹等的有害性小;

6)能充分满足汽车所要求的品质,而且持久性高;

7)充分适应汽车大量流淌生产,且价格便宜。

2、车身密封材料的组及功能。

成分/含量功能与作用

PVC树脂(聚氯乙烯树脂)白色粉末

糊剂用Ql~2Um

混合用/10~25Um

20%~30%使用氯乙稀单体,氯乙稀一醋酸乙人聚合体材料,以发挥用作固化(胶化)密封材

料的功能

增塑剂

苯二甲酸酯系

聚酯系

环氧系

30%~40%将PVC粉体分散成浆糊状,提高涂布性

力口热时扩散PVC粒子,形成涂膜

填充料

碳酸钙

白色粉末

1.表面处理过的,用脂肪酸和其他树脂膜处理过10%~20%

2.未处理过的10%~20%最大作用是使其随温度变化硬度变化小

抑制流动性,提高作业性

增加烘干后的表面硬度,防止涂膜开裂

烘干时的体积变化小,防止涂膜开裂

附着力增强剂

封闭异氟酸酯系

丙烯酸酯系

聚酰胺电泳底漆膜与密封材料的附着结合功能

不使用附着力增强剂,固化后不能完全附着

在变更电泳涂料时,是否附着良好,必须确认

3、PVC密封材料的固化机理

PVC密封材料的主要成分聚氯乙稀塑料溶胶在40~80℃场合下就产生缓慢的反应(聚氯

乙烯树脂吸取增塑剂,产生膨润),在80℃以上膨润急速进行,完全固化需要140℃*20min。

4.20.2上堵件

前处理电泳过程中为了沥液,将车身某些部分开了工艺孔,前处理电泳完毕后对该工艺孔用

专用堵件。如图20.1,图20.2。

4.20.3刷胶

白件车身内面焊缝进行密封(见:PDM图),增加车身的密封性,防雨、防漏、减振。如图

20.3,图20.4«

4.20.4铺沥青板

在车身底部、发动机仓等(见:PDM图)处张贴沥青板,目的是减振、隔热、降噪音。

4.20.5PVC输胶设备

PVC车底涂料、焊缝密封胶的输送设备PVC车底涂料、焊缝密封胶在汽车车身油漆车间使用

量较大,传统的手工刮胶、刷胶方式远远不能满足现代化的要求,由于PVC车底涂料、焊

缝密封胶固体分在90%以

上,黏度一般在(10~50)Pa..s之间,现在一般采用输胶系统送到操作工位/

此系统中有高压泵、压力调节器、过滤器、高压软管、压力表、喷胶枪等。高压泵缩比随车

底涂料,焊缝密封胶的黏度而定,一般为40:1泵出口压力最底应为lOMpa以上,高压泵

的输胶量可根据实际需

要而选择,一般情况下,一台容量大的高压泵应选择带压盘的结构形式,使用于200L(55

加仑)的输胶设备,见图。这样可以更好地对胶进行利用,以防止胶桶内剩余少量胶而浪费。

输胶系统一般为盲端式,因为胶在管内的流速没有严格控制,只要使用点能达到一定的压力

和流量即能满足要求。

输胶系统里的管道加热器、过滤器为选择性项目,若资金不允许,外界条件不太苛刻,或质

量要求不高的情况下可以不选用。

输胶系统中的自动转换部分尤为重要,即输胶泵有两个吸入口分别安装在二个胶桶内当一个

胶桶内的胶用完后,泵自动切换入口,在另一桶内取胶输送到使用点。在输

胶系统中还应装有控制胶形的装置,以保证涂胶的质量,其原理为:利用一直流伺服电动机,

带动螺杆推动缸体,将密封胶挤出枪口,并利用压力探测器量其工作压力,如果压力过高或

过底,通过将压

力信号反馈给直流伺服电机,并控制电机转速控制输胶量,一达到控制胶形和胶条均匀的目

的。

4.21转挂:将电泳车身吊起至PVC底板防护间,工艺小台车将从底板防护间下面通过。

4.22车底PVC(上遮蔽、底板喷胶、卸遮蔽)

4.22.1上遮蔽:在车低喷涂PVC防护胶前,对一些需装配的螺栓等进行遮蔽,喷涂完毕后立

即摘除遮蔽。如图22.1,图22.2。

4.22.2底板喷胶:在车底喷涂一层能够抗石击的PVC胶。如图22.1,图22.2。

4.22.3卸遮蔽:将装在车底的一次性堵件用铁钳卸下。如图22.1,图22.2。

4.23转挂

将底板喷好PVC胶的电泳车从吊具上卸下。

4.24擦净

车底防护喷涂时有胶雾飞落到车身,在车底胶烘干固化前,用擦净纸要将其擦净。

4.25细密封:(顶盖、流水槽、四门两盖)

4.26PVC烘干

前述工序的PVC都需烘干才能固化。烘干时间t=10min,工件温度130~140ro使用直行

烘干炉。见图26,

4.27强冷

车身烘干后,在烘干室出口利用循环风将白件车身高温进行降温,以便于下道工序的人工操

作。冷却时间t=5min,见图27。

4.28底漆打磨

电泳车身表面不平整的部位(如颗粒、桔皮、缩孔、印痕等)进行打磨,为中涂喷漆提供平

整的底面。要将油箱口盖安装在车身上。严重的缺陷必须用打磨机打磨。

4.29擦净

中涂喷漆前将车身表面彻底擦净,排除小颗粒影响中涂漆膜外观质量。操作工必须手戴防静

电手套,使用粘性纱布。

4.30中涂喷漆

提高车身漆膜丰满度,加强电泳底漆与面漆的结合力。厚度一般为35〜45um,施工控制

参数主要有:温度、粘度、喷涂压力等。

产品特性:漆膜厚度(外表面总厚45〜70um,内表面总厚35〜45um),表面质量(无明

显脏点、针孔、无孔,无明显、流挂、无漏喷)。

主要控制参数:温度22~35℃,湿度40%~85%,风速0.2~0.6m/s,空气压力0.4~0.7Mpa,

涂料压力0.2~0.6Mpa,空气洁净度无粒径大于5Hm的微粒:5um以下的微粒IX105个

/Lo

使用工具为空气喷枪及自动静电喷涂机ESTA。外表面为ESTA静电喷涂,内表面为人员空气

喷涂。

4.30.1ESTA的工作原理

1、ESTA静电喷涂的整个工艺可以划分为四大部分:

(1)漆料的雾化

旋转式喷杯的雾化原理:当喷杯的转速大于>20000min-1在高速旋转的情况下进行涂料的

雾化处理,此时漆粒不会有衰变现象出现。

在对涂料进行线状雾化的过程中,会在喷杯的喷口处形成许多液态的线状物质,这些液态物

质又会通过线状分解或是喷射漆流的分解作用重新形成漆粒。所形成的小漆粒又可以通

过会聚形成大的漆

滴。喷杯转速不断增加的情况下,一般的线状雾化转化为片层状或涡轮状多片式雾化,多片

式雾化处理之后的漆粒不会有衰变,分布范围要比线状雾化后的漆粒分布范围要宽的多。

旋杯应用参数

?枪到被涂物距离250-350mm(260-280mm较好,>4300V/cm产生火花放电)

?到被涂物的角度90°

?油漆的流量50~250ml/min

?旋杯转速25000~50000r/min

?成形空气50~200NL/MIN

?电压50~90KV.

?喷房条件温度20~28℃,湿度55~75%,垂直风0.2~0.3m/s

(2)静电的加压

旋杯或极针接负极,被涂件接正极,加电压后在旋杯(或极针)与被涂件之间形成静电场,

当电压足够高时,旋杯(或极针)附近区域的空气产生强烈电晕放电,并使静电场形成气

体电离区域。

被雾化涂料在旋杯边缘或极针处接触带电,带电的漆滴经过气体电离区时再次带电,同时被

分裂成更细小的带电液滴,并在电场力的作用下向正极的被涂件移动,最终涂覆在被涂件

面上。如果静电压过

高或喷涂距离过小,旋杯(或极针)与被涂件之间的空气全部被击穿,此时即发生火花放电,

将引起喷涂设备、有机溶剂燃烧、爆炸的不安全状态。

(3)将雾化后的漆粒从雾化装置喷射到被涂物体,

(4)成膜

2、高速旋杯自动静电喷涂特点:成膜分布好,颜色均匀,质量稳定

?涂着效率高(可大于90%)

?节能降耗保护环境

?迅速有效的颜色变换和涂料清除,生产效率高

?能雾化喷涂粘度高固体分高油漆,低VOC4.30.2空气喷枪

1、概述:空气喷涂的主要工具是喷枪,它是使涂料和压缩空气混合后,喷出呈雾状的工具。

喷枪可按涂料与压缩空气的混合方式的不同,涂料的供给方式及空气帽的构造进行分类。一

般分为内部混合型

和外部混合型两种。按涂料供给方式又可分为吸上式,重力式和压送式三种。前两种适用于

汽车修补涂装和小批量生产的汽车涂装,压送式适用于涂料使用量大的工业涂装。

2、组成:一般常用的喷枪由喷头(12,14,15),调节部件(25c,25a,25b,25d,21,19,20,22,23)

和枪体(1,24,10,17)三部分构成。喷头由空气帽,喷嘴、针阀等组成,它是改变涂料的雾化,

喷流

图等决定喷枪性能的关键部件。调节部分是调节涂料喷出量和空气流的装置。枪体上装有开

闭针阀组件的枪机和防止漏漆、漏气的密封件,右图是空气喷枪的构成。

3、主要部件特性介绍:

4、空气喷枪操作三要素:

1、喷涂距离:系指喷枪头到被涂物的距离。标准的喷涂距离在采用大型喷枪时为

(20~30)cm,小型喷枪为(15~25)cm,空气雾化的手提式静电喷枪为(25~30)cm,目

前奇瑞涂装适用的空气

喷涂距离在15~25cm。喷涂距离过近,单位时间内形成的涂膜就增厚,易产生流挂;喷涂距

离过大,涂膜变薄,涂料损失增大,严重时涂膜会变成无光。

2、喷枪运行方式::包括喷枪对被涂物面的角度和喷枪的运行速度,应保持喷枪与

被涂物面呈直角、平行运行,喷枪移动速度一般在(30~60)cm/s内调整,并要求恒定。如

果喷枪倾斜并呈圆弧

运行或运行速度多变,都得不到厚度均匀的涂膜,易产生发花、桔皮、流挂。3、喷雾图样

搭接的宽度应保持一定:前后搭接程度一般为有效喷雾图样幅度的皿~3。如果搭接宽度多

变,

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