一種新增門檻陽極系統的汽車電泳槽設計

韓文陽　毛若鵬　趙濟宇

（1.上汽大眾有限公司南京分公司，江蘇　南京　210000；2.中信重工機械股份有限公司礦山機器廠，河南　洛陽　471039）

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一種新增門檻陽極系統的汽車電泳槽設計

韓文陽1毛若鵬2趙濟宇1

（1.上汽大眾有限公司南京分公司，江蘇南京210000；2.中信重工機械股份有限公司礦山機器廠，河南洛陽471039）

摘要：隨著噴涂技術的不斷進步和完善，針對現行電泳涂裝工藝的特點，本文提出了一種新增門檻陽極系統的汽車電泳槽設計方法。通過該方法，使得在汽車門檻等鋼板較厚的位置達到防腐要求的膜厚，也不會造成其他區域的膜厚超標，避免了電泳漆原料的超標消耗，為實際電泳涂裝的改進提供了一種可行方法。

關鍵詞：噴涂；電泳涂裝；電泳槽；膜厚

隨著現代科技的快速發展，人們對汽車的追求，不僅在乎其性能的優越體現，而且對外觀的要求也越來越高。在汽車外觀表面，涂裝面占90%以上，這就要求涂裝層防蝕、耐用，還必須美觀精致。電泳涂裝作為鋼板的表面處理方法主要用于汽車車身的打底［1］。目前，全世界大量流水線生產的汽車車身幾乎全都采用陰極電泳涂裝打底［2］。因其是一種特殊復雜的電化學涂膜形成方法，工藝穩定可靠、一次合格率高、材料利用率高、設備投資少等優勢［3］，而被廣泛應用。

1　電泳涂裝工藝

電泳涂裝是利用外加電場使懸浮于電泳液中的顏料和樹脂等微粒定向遷移并沉積于電極之一的工件表面的涂裝方法，電泳時待涂裝金屬工件浸于電泳液中。通電后，金屬工件所帶電荷與涂料粒子相反，涂料粒子向工件移動，繼而沉積在工件上，在工件表面形成均勻、連續的涂膜［4］。實際對汽車車身涂裝時，通常的工藝是通過槽體內左右兩側的板式陽極對陰極車身進行上電，這種上電模式的好處是能形成均勻的電場。但是上述工藝中，在同等電場強度下，卻會造成鋼板厚度較高的門檻等位置膜厚低于其他區域，出現鋪展不開、發花等現象［5］。故為了達到防腐要求的膜厚，往往不得不通過提高電壓的方式來使得門檻處達到膜厚要求，但是這又會造成車身其他區域的膜厚超標，更造成了電泳漆原料的超標消耗。綜上所述，亟待解決的問題是，不但要保證鋼板厚度較高的門檻等位置達到防腐要求的膜厚，而且也不會造成其他區域的膜厚超標。

2　新增門檻的汽車電泳槽原理闡述

為解決上述問題，本文提出一種新的汽車電泳槽設計，通過新增門檻陽極系統，從而使得防腐膜厚達到要求，也避免了電泳漆原料的超標消耗。

新增門檻陽極系統的電泳槽整體結構如圖1所示。

圖1 新型汽車電泳槽整體結構示意圖

為了充分保證陽極管103與陽極板102之間絕緣，設計增加了鋼化環氧支架104，陽極管103通過鋼化環氧支架104安裝于陽極板外側，確保陽極管與陽極板被鋼化環氧支架104間隔開。

陽極板102依次排列于槽壁101上，連接至電源正極；陽極管103，水平安裝于陽極板102外側，與陽極板102之間相互絕緣。實際中，陽極管103可采用高壓密封性管式陽極等。電泳時，其位于被涂裝汽車的門檻位置附近。陽極管103在槽壁上的排列方式可以根據不同的車身結構等因素進行調整。如圖1所示中，陽極管呈多段方式水平排列于陽極板102外側，采用多段安裝，多段逐級電壓上電的方式進行上電。

工作時，當待涂裝的車身從兩側的槽壁101之間通過，電泳槽通過槽內左右兩側的陽極板102對陰極車身進行上電，左右兩側的陽極板102能形成均勻的電場，如上所述，在這種同等條件下，鋼板厚度較高的車身門檻位置膜厚低于其他區域，達不到防腐要求的膜厚。此時，通過對陽極板102形成電磁場進行計算，在車身門檻位置附近增加陽極管103，用以額外提高車身門檻位置附近的電場強度，增加此處的膜厚。這樣即保證了該區域膜厚的要求，也不會影響其他區域，同時也降低了原料的損耗。

3　小結

隨著人們對噴涂工藝和能源環保的不斷重視，針對電泳涂裝產線暴露的不足，本文提出了一種改進方法，并對構思和基本原理進行簡單的闡述，以油漆車間生產能力為年產50萬臺來計算，當下平均每臺產品車節約費用5.1元左右，預計每年可創造經濟價值約255萬。通過改進的電泳槽不但可以為企業創造更多的價值，對電泳質量也有一定的提高。

參考文獻：

［1］胡飛燕.電泳涂裝在不同材質上的應用狀況［J］.電鍍與涂，2011，30（11）：73-74.

［2］宋華，王錫春.陰極電泳涂料與涂裝的發展歷程及趨勢［J］.中國涂料，2010，25（2）：8-11.

［3］吳濤.汽車涂裝的國內外發展動態［J］.汽車工藝與材料，2006（9）：30-31.

［4］張樂.鋁合金輪轂涂裝及電泳工藝研發［D］.秦皇島：燕山大學，2015：14-16.

［5］馮修成，劉云峰，龔劍.電泳漆膜固化不良對面漆噴涂的影響［J］.汽車工藝與材料，2010（1）：24-25.

中圖分類號：U463

文獻標識碼：A

文章編號：1003-5168（2016）02-0104-02

收稿日期：2016-01-17

作者簡介：韓文陽（1987-），男，本科，助理工程師，研究方向：電氣控制。

Design of an Automobile Electrophoresis Tank with a New Threshold Anode System

Han Wenyang1Mao Ruopeng2Zhao Jiyu1
（1.SAIC Volkswagen Automotive Co.Ltd.，Nanjing branch，Nanjing Jiangsu 210000；2.Mining Machinery Plant，CITIC Heavy Industries Co.Ltd.，Luoyang Henan 471039）

Abstract：With the continuous progress and improvement of the spraying technology,and the characteristics of the current electrophoretic coating process,this paper presented a new method for the design of the an?ode system on auto electrophoresis tank.By this process,the position on which was thicker such as the plate in the automobile door could reach the anti-corrosion requirements of the film thickness,also could not cause other regions of the membrane thickness excessive,and avoid the electrophoretic paint raw materi?als of excessive consumption,which provides a feasible method for improvement of the actual electrophore?sis coating.

Keywords：coating；electrophoretic painting；electrophoresis tank；film thickness