車架陰極電泳技術(shù)淺析

張艷杰

摘 要：本文主要介紹了車架電泳的概念，并以重汽輕卡部車架陰極電泳線為例，介紹了車架陰極電泳涂裝工藝，分析了電泳線的優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了電泳線常見問題與解決方法。

關(guān)鍵詞：電泳線；陰極電泳；涂裝工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.270

1 電泳簡介

電泳包括四個(gè)過程：電解（分解）在陰極為電解反應(yīng)，通電作用下水被分解生成氫氣及氫氧根離子，當(dāng)陽離子與氫氧根作用變?yōu)椴蝗苡谒奈镔|(zhì)，形成涂膜沉積。電泳動(dòng)（泳動(dòng)）樹脂陽離子及氫離子在電場的作用下向陰極移動(dòng)過程。電沉積（析出）在被涂工件表面，由于陰極呈堿性，樹脂陽離子與氫氧根作用析出不沉積物。電滲（脫水）涂料固體與工件表面上的涂膜具有多數(shù)毛細(xì)孔，在電場作用下引起涂膜脫水，水從陰極涂膜中排滲出來，而涂膜則吸附于工件表面。電解、電泳動(dòng)、電沉積、電滲就是整個(gè)電泳過程。

2 電泳線的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 電泳線的優(yōu)點(diǎn)

電泳涂漆是一種利用高分子電解質(zhì)的電泳運(yùn)動(dòng)與析離現(xiàn)象的涂漆方法。經(jīng)電泳的涂層漆膜較為豐滿、均勻、平整、光滑等優(yōu)點(diǎn)，涂層漆膜的硬度、附著力、耐腐蝕性明顯優(yōu)于其它涂裝工藝；采用水溶性涂料，以水為溶解介質(zhì)，節(jié)省了大量有機(jī)溶劑，無火災(zāi)中毒危險(xiǎn)；電泳涂裝效率高，涂料的利用率高，節(jié)省涂料用量，減少的電泳成本；連續(xù)化生產(chǎn)，效率高。

2.2 電泳線的缺點(diǎn)

電泳涂裝設(shè)備復(fù)雜，投資費(fèi)用高，耗電量大。設(shè)備維護(hù)和維修要求較高；采用水溶性涂料，在涂裝過程中不能改變顏色，涂料穩(wěn)定性不易控制。實(shí)驗(yàn)室人員和操作人員需要嚴(yán)格培訓(xùn)，專業(yè)性強(qiáng)；

3 電泳涂裝線工藝與問題解決

3.1 電泳的工藝過程

車架電泳線為輕型貨車提供車架，車架電泳線生產(chǎn)節(jié)拍為2.5min，車架要求長度不超過9m，高度不超過0.6m，寬度不超過1.2m，全部涵蓋了輕卡部腹高170～250mm之間的車架。

由于車架所用鋼材一般都是厚熱軋板經(jīng)沖壓成，其左右縱梁和若干橫梁及部分鑄件再通過鉚接或螺栓連接成車架。表面存在大量的氧化皮及鐵銹及油污，在進(jìn)入涂裝前應(yīng)對(duì)氧化皮、銹蝕、油污進(jìn)行處理。車架電泳前處理工藝如下：

電泳前處理工藝及過程特性：（1）預(yù)脫脂：游離堿度（5～15）點(diǎn) 槽液溫度（45～55）℃ 管道壓力（120-200）Kpa 過濾罐壓差≤0.05Mpa；（2）脫脂：游離堿度（5～15）點(diǎn) 槽液溫度（45～55）℃ 管道壓力（120-200）Kpa過濾罐壓差≤0.05Mpa；（3）水洗：PH≤8 管道壓力（120～200）Kpa；（4）表面調(diào)整：PH （8.0～9.5）管道壓力（120～200）Kpa；（5）磷化：總酸度（18～22）點(diǎn) 游離酸度（0.7～0.9）點(diǎn) 促進(jìn)劑濃度（3.0～4.0）槽液溫度（35～40）℃ 管道壓力（120～200）Kpa 板塊壓差≤0.03Mpa；（6）水洗：PH≥6.0管道壓力（120～200）Kpa；（7）純水洗：總酸度≤0.5點(diǎn) 電導(dǎo)率≤20 ?s/cm 管道壓力（120～200）Kpa。

經(jīng)過電泳前處理過程，車架應(yīng)達(dá)到如下要求：磷化膜外觀均勻、致密、無銹；磷化膜重1～3g/m2；結(jié)晶細(xì)度≤10?m；磷化膜的耐堿性強(qiáng)，P比值≥85%

電泳和后處理工序及過程特性：（1）電泳：固體份（16%～19%）顏基比（0.15～0.3）PH（5.6～6.0） 電導(dǎo)率（800～1400）?s/cm 溫度（28～31）℃ 過濾罐壓差≤0.05Mpa 一段電壓（0～100）V 二段電壓（250～340）V 陽極液電導(dǎo)率（400～1200）?s/cm 陽極液PH（2.0～4.0）陽極管流量（1.5～3.5）L/min 管壓（100～150）kpa 單根陽極管流量≥0.8L/min；（2）超濾水洗：固體份≤2% 管壓（100～150）kpa過濾罐壓差≤0.05Mpa；（3）純水洗：電導(dǎo)率≤50?s/cm 管壓（120～200）kpa；（4）烘干：溫度（185～200）℃；（5）強(qiáng)冷：工件表面溫度≤60℃。

從上述涂裝工藝過程可以看出，電泳工藝過程比較復(fù)雜，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)影響到車架表面的漆膜質(zhì)量。

3.2 問題的提出與分析

電泳線出現(xiàn)的問題及改進(jìn)措施如下：

（1）車架局部縮孔露底現(xiàn)象。推測(cè)原因：①車架前處理脫脂不徹底或清洗后懸鏈帶動(dòng)車架前進(jìn)過程中又落下油污和塵埃；②槽液中因車架前處理不徹底而混入的油污，漂浮在槽液面，導(dǎo)致漆面縮孔；③烘干室的空氣及循環(huán)風(fēng)中含有油分；④涂裝環(huán)境空氣中可能含有油霧、有機(jī)硅物質(zhì)等污染雜物；⑤槽液的灰份低。改進(jìn)措施：①加強(qiáng)車架的脫脂工序，使用除油劑提前進(jìn)行表面除油，提高預(yù)脫脂工序游離PH值；②在槽液循環(huán)系統(tǒng)過程中加過濾袋，除去槽液中的油污；③確保烘干室環(huán)境和循環(huán)熱風(fēng)干凈不含油分；④保持涂裝環(huán)境清潔；⑤提高槽液的灰份，顏基比適當(dāng)。

（2）車架漆膜厚度不穩(wěn)定，有時(shí)較薄低于工藝要求。推測(cè)原因：①涂裝電壓、槽液溫度、槽液配比過低；②涂裝時(shí)間短；③被涂物通電不良；④電泳槽液的PH值偏低。改進(jìn)措施：①提高涂裝電壓和槽液溫度，優(yōu)化槽液配比，添加調(diào)整劑；②加長涂裝時(shí)間；③根據(jù)槽液成分適當(dāng)添加有機(jī)溶劑，清理掛具保證被涂物通電良好；④提高電泳槽液的PH值。

（3）槽液串槽（從前工段帶入），車架夾層溢液造成局部結(jié)塊。推測(cè)原因：①吊耳少流水孔；②縱梁兜液或槽液流不盡；③夾層存有電泳液烘干時(shí)爆噴。改進(jìn)措施：①增加吊耳流水孔；②U型軌在各槽池設(shè)置高低不平，懸鏈帶動(dòng)車架進(jìn)入下一個(gè)槽池前使工件傾斜瀝水；③增加出槽吹水工序。

4 結(jié)論

為了更針對(duì)性的解決車架電泳出現(xiàn)的問題，多次實(shí)驗(yàn)，跟蹤調(diào)研，修改工藝參數(shù)。經(jīng)過驗(yàn)證，針對(duì)這些問題提出的技術(shù)改進(jìn)和工藝文件的改善，并對(duì)涂裝工藝、涂裝設(shè)備、涂裝管理綜合調(diào)控，車架電泳質(zhì)量穩(wěn)定可靠，涂裝質(zhì)量達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平。

參考文獻(xiàn)：

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