磷化循環(huán)系統與磷化除渣機選用的關系

鄭志紅

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司維修車間，山東青島266555）

磷化循環(huán)系統與磷化除渣機選用的關系

鄭志紅

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司維修車間，山東青島266555）

通過分析涂裝車間B，C線磷化槽循環(huán)系統的現狀，結合磷化除渣機的選用來分析B，C線車身磷化膜的質量。通過車身磷化膜的質量對比，找出B，C線磷化槽循環(huán)系統及磷化除渣機選用的差異。再通過設備技術改造從根本上消除B，C線車身磷化膜的質量差別，提高車身電泳漆膜的質量。

磷化槽；磷化除渣機；斜板沉降槽；循環(huán)泵；除渣泵

0 引言

涂裝車間前處理生產線分布示意圖（圖1），工藝參數（表1）。

圖1 前處理生產線分布圖

表1 工藝參數表

1 前處理車身磷化的作用

涂裝車間B線2007年建設，2008年投產；涂裝車間C線2011年建設，2012年投產。磷化工藝溫度50℃，浸入時間2.5 min。

磷化除渣裝置：保證磷化液中沉渣不超標，原理是使溶液中沉渣沉淀、分離、收集、濃縮、排除。車身通過磷化處理，使車身內外表面形成一層致密的磷酸鹽薄膜—磷化膜，它與電泳涂層配合后，可提高整車的防腐能力，并提高電泳涂層與鈑金的附著力。磷化，即采用浸漬方式，通過車體與磷化液發(fā)生化學反應，在車體內外表面形成一層致密的磷化膜。

1.1 車身外觀質量要求

（1）外觀。目測應均勻、致密、無銹。

（2）磷化膜質量應在2～3 g/m2。

（3）結晶細度＜10 μm。

（4）P比：85%以上（即膜中Zn2Fe（PO4）2.H2O含量高，耐堿性好）。

（5）Ni含量：≥20 mg/m2。

1.2 鋅系磷化的反應機理

（1）陰極區(qū)域：Fe→Fe2++2e-。

（2）陽極區(qū)域：2H++2e-→H2或O+H2O+2e-→2(OH)-。

（3）成膜反應：H3PO4+Zn(H2PO4)2+Fe（H2PO4）2+Fe→Zn3（PO4）2+ Zn2Fe（PO4）2+ZnHPO4+FePO4。

（4）磷化膜：Zn3（PO4）2；Zn2Fe（PO4）2；4（H2O）。

（5）磷化渣：ZnHPO4；FePO4

（6）噴淋：反應1＞反應2。

（7）浸漬：反應2＞反應1。

2 B，C線前處理磷化槽現狀及對車身磷化膜的質量對比

2.1 B線前處理磷化槽

B線磷化槽底有3個錐形漏斗，磷化渣沉降在漏斗內，方便除渣泵抽出磷化渣，除渣干凈徹底。磷化槽液清澈，含渣量少。車身磷化膜質量好。

2.2 C線前處理磷化槽

C線磷化槽底沒有錐形漏斗，磷化渣沉降在磷化槽底平面上，不方便除渣泵抽出磷化渣，除渣不干凈、不徹底。磷化槽液渾濁，含渣量多。車身磷化膜質量相對涂裝B線磷化膜質量差。給后道工序增加工作量，不利于節(jié)約成本。

2.3 C線磷化槽底積渣情況

C線磷化槽液倒槽以后，磷化槽底四周遺留大量磷化渣，難以清除，只有每次倒槽時人工清除（圖2）。

2.4 除渣情況比較

涂裝B，C線都選用相同品牌、相同功率、流量、揚程的除渣泵除渣，除渣方式都是經過除渣泵從磷化槽底抽渣后打到斜板沉降槽，斜板沉降槽底部取液到相同品牌的磷化除渣機過濾磷化渣，但是涂裝B，C線車身的磷化膜質量確有很大的不同，對比涂裝B，C線磷化系統發(fā)現唯一的不同點就是磷化除渣泵的取液口不同。涂裝B線是從磷化槽低的3個錐底取液，磷化渣含量高。磷化槽液比較清澈（含渣量少）；涂裝C線是從磷化槽底部的平面取液，磷化渣含量低，磷化槽液比較渾濁（含渣量多）。涂裝C線生產一周磷化液倒槽后，磷化槽遺留大量磷化渣（圖2）。

2.5 磷化渣統計對比

通過對2016年4月18～22日的生產情況觀察，B，C線磷化槽的過車數量及產生的磷化渣統計對比情況見表2、表3。

2.6 原因分析

由上表數據對比可知：涂裝B，C選用相同品牌、相同功率、流量、揚程的除渣泵除渣。除渣方式都是經過除渣泵從磷化槽底抽渣后打到斜板沉降槽。斜板沉降槽底部取液到相同品牌的磷化除渣機過濾磷化渣。除渣效果是有明顯差距的，從而得到的車身磷化膜質量也是有差別的。

3 提升涂裝C線車身磷化膜質量的方法

（1）將涂裝C線的前處理磷化槽底部改造，改造成與涂裝B線磷化槽一樣的帶有3個錐形漏斗的底部結構，達到較理想的除渣效果。

圖2 磷化槽底積渣情況圖

圖3 板框壓濾機圖

表2 B線磷化渣統計表

表3 C線磷化渣統計表

（2）涂裝C線前處理磷化槽底部除渣泵的取液口改造，增加除渣泵的取液口，增大除渣泵的功率、流量、揚程（具體數據需要計算），同時采用全流量板框壓濾機（磷化除渣機）。

以上2種方法中，方法1比方法2費用低一些，若將二者結合一起改造效果會更好。目前也是車身涂裝線的主流做法。

磷化槽液磷化渣含量300～500×10-6，含量過高（標準＜500× 10-6），當磷化液中的渣含量過高時，容易吸附在車身上，這些渣容易引起涂層早期起泡和脫落，并且降低了整車涂層的附著力和抗腐蝕能力，質量風險非常大。通過增加全流量板框壓濾機，提高磷化渣的去除效率，從而提高整車的附著力和抗腐蝕能力。采用全流量板框壓濾機磷化槽液磷化渣含量降到約100×10-6，效果非常明顯。

此種除渣系統設備配置比較簡單，關鍵設備是板框壓濾機（圖3），一般采用全進口設備。工作時，自動閥AV2，AV3打開，AV1關閉，含渣磷化液由泵P1打入板框壓濾機，進行加壓過濾，清液透過濾布回流磷化槽；工作一段時間之后磷化渣在過濾腔內不斷聚積，阻力增大，管道壓力升高，當達到設定壓力時，壓力傳感器PG發(fā)出信號，AV1打開、AV2關閉；然后自動閥AV4打開，自動開始通壓縮空氣脫水過程，脫水一定時間后，閥AV3關閉，然后AV4關閉、AV5打開，壓濾機內部泄壓；接著開始自動卸渣程序，全自動卸餅裝置發(fā)揮作用，保證了磷化渣餅能順利從板框中清除，落入集渣盤，然后自動壓緊板框，開始下一個工作循環(huán)。

由于設備自動化程度很高，設備開機后可以無人值守自動工作，另外壓濾機還可配備濾布自動清洗裝置，降低了工人勞動強度。

4 結束語

涂裝車間前處理磷化是非常重要的工位，也是車身電泳的前道工序。車身磷化膜質量直接關系到車身電泳漆膜質量的好壞，不僅是車身防腐、防銹能力的根本保障，也是汽車廠家非常關注的質量控制點。

［1］華云，高海軍，龔建超.磷化除渣設備小改善提高效率[J].現代涂料與涂裝，2013，（4）.

〔編輯 王永洲〕

TG315.5

B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.02.02