電泳輔助陽極系統設計探討

吳貴生，邢汶平，肖坤

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

電泳輔助陽極系統設計探討

吳貴生，邢汶平，肖坤

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章就江淮汽車公司現有涂裝線進行輔助陽極系統改造，圍繞設計方案、設備改造等方面進行探討。

輔助陽極；電泳；陽極板；盲窗車型；實施方案

CLC NO.: U468.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)10-62-03

1、輔助陽極系統的應用背景

隨著大城市對市容市貌及城市環境要求越來越嚴，很多城市開始嚴格限制貨運車輛進城，特別是敞開式貨箱車輛成為嚴格監管的對象，各大城市都出臺了限制規定和政策。這些限制政策的出臺催生了一種封閉貨箱貨運車輛及輕型客車貨運版車型的發展。同時隨著汽車個性化需求越來越多樣化，電子商務及手機網購迅速成為大眾消費潮流，物流業迅速發展壯大，很多中小企業主、物流公司、網店店主對客貨兩用車輛需求迅速增加。

為了適應市場需求，搶占市場迅速增加的客貨兩用汽車及輕型客車貨運版的需求，我公司在原有星銳商務車及瑞風商務車客運版的基礎上開發了貨運版車型，即在客運版車型基礎上拆除后排座椅，封閉后排車窗及尾門車窗，對地板及內飾做相應改動，開發出輕客貨運版盲窗車型。

由于盲窗車型中間、后排及尾門沒有窗戶，該類車型在電泳槽電泳過程中，車身中后部全部密封的鋼板屏蔽了車身內部電泳電場，導致車身內部無法電泳，車身內板電泳膜厚很薄甚至沒有，內腔膜厚更差，不能滿足車身防腐要求，涂裝質量無法合格。

圖1 盲窗車型圖Fig1 Windowless car model chart

2、輔助陽極系統方案

2.1 輔助陽極系統種類

根據電泳輸送方式及槽體結構，在原有電泳系統增加輔助陽極系統主要有以下兩種：

（1）垂直升降式：此種電泳系統的輸送方式采用程控自行葫蘆，電泳槽為長方體垂直槽體，該類電泳槽增加輔助陽極系統為在槽體上方設置陽極銅排，吊具上設置取電裝置，通過電纜將陽極電流引入車身內部的輔助陽極板，電纜具備升降折疊功能。如圖2所示

（2）傾斜連續通過式：此種電泳系統的輸送方式采用連續輸送，如積放鏈、擺桿鏈、RODIP等，電泳槽為傾斜船形槽，該類電泳槽增加輔助陽極系統為在槽體上方沿軌道長度設置陽極銅排，吊具上設置取電裝置，通過電纜將陽極電流引入車身內部的輔助陽極板。

圖2 垂直升降電泳方式Fig2 Vertical lift ED mode

2.2 輔助陽極系統方案設計

本次輔助陽極系統改造的生產線為江淮汽車星銳涂裝電泳線，該電泳系統采用程控自行葫蘆輸送，車身電泳為吊具垂直升降入槽方式，槽體為長方體，所以該輔助陽極系統為垂直升降式。

由于采用垂直入槽方式，輔助陽極總體方案為，在槽體上部室體上方設置輔助陽極供電銅排，在吊具上設置彈性取電裝置，在車身內部設置輔助陽極板，通過電纜及導電夾將陽極電流引入車身內部的輔助陽極。

陽極電源：從整流電源柜陽極接電纜引致電泳槽室體上方陽極銅排，作為陽極的供電；

陽極取電裝置：在吊具上安裝支架，在支架上安裝彈簧鋼片，彈簧鋼片上固定銅板。

收纜器：采用多層折疊架，折疊架通過鉸鏈相連，保證吊具升起時，收纜器順序折疊，吊具下降時，折疊架逐層順暢張開。

陽極電纜：從吊具陽極取電裝置連接電纜，電纜沿著收攬器折疊架折返繞線，折疊架外部電纜固定在吊具上，一直連接到車身內部的輔助陽極板。

輔助陽極板：采用耐強酸、強堿以及耐電泳陽極腐蝕性能較好的SUS316L。

控制系統：由于輔助陽極的電源是從整流柜陽極系統引出的一條支路，所有的控制都還是由整流柜控制，無需額外增加控制系統；只需在陽極電纜上增加一個電流表，便于觀察和記錄。

3、輔助陽極系統詳細設計

設計輸入：盲窗車型的盲窗段車身內部尺寸，長×寬× 高=3560×1810×1940mm，根據以上尺寸理論計算，盲窗部分車身內表面單側面面積約為7.6m2，單側底面(頂面)面積7.1 m2，尾門板內表面面積約為5.2m2。

按照輔助陽極系統總體設計方案，逐項開展各部部件的詳細設計：

3.1 輔助陽極板的設計：為了保證側面和上下底面的電泳效果，需要保證輔助陽極能夠同時正對車身內部兩側面和上下底面，將輔助陽極板設計為垂直面及水平面十字交叉形狀，按照陽極的作用距離和范圍，考慮到車身內表面電泳膜厚大于12μm即可，陽極板面積需適當減小，陽極板的長和高可適當放寬至對應面長和寬的1/3～2/3設計，即垂直陽極板長度1.2～2.4米，高度0.65～1.29米，水平陽極板寬度為0.6～1.2米，內部陽極極比可提高至6～8，綜合以上因素考慮，垂直陽極板的長寬為1.6×0.8，極比為5.94，水平陽極板的長寬為1.6×0.6，極比為7.4，考慮到尾門、加強板及內腔面積，綜合極比7左右，滿足技術要求。輔助陽極板需要固定在車身內部，又要與車身絕緣，所以陽極板的吊掛材料需耐酸、耐堿、耐油、耐高溫、強度較高、絕緣性能好，查相關材料化學性能，選用10mm厚尼龍板，陽極板通過兩根吊桿或鏈條吊掛在車身頂部的橫梁上，吊桿鉤掛陽極板上方的尼龍板。為了方便陽極板的裝拆及運輸，選用1～1.5mm厚SUS316L不銹鋼板，焊接加強筋，水平陽極板采用折疊可收結構，通過兩根斜鉤鉤住水平折疊陽極板。如圖3所示

圖3 陽極板Fig3 Anode plate

3.2 供電取電裝置設計：借用原有設備的鋼結構，在陰極取電同側增加安裝支架和取電機構，利用高低位錯開安裝。為了保證銅排與設備的可靠絕緣，銅排與支架所有連接部位都采用尼龍材料絕緣。陽極平均電流Icp=S1×δ×ρ×1000/q/t，內表面面積S1=35 m2，電泳膜厚取12μm，漆膜密度1.4，q 取25，時間為180秒，計算可得Icp=131A，最大電流Imax=262A，陽極電流表選量程為400A電流表，電纜選型采用兩根截面積60 mm2雙拼，最大載流量可達300A，選用耐酸、耐堿、耐油、耐熱柔性電纜。如圖4所示3.3 電纜收方裝置：由于輸送系統為垂直升降方式，陽極供電為絕緣電纜從槽上取電裝置取電，通過電纜給車身內部的陽極板供電，在吊具頂部為電纜設計升降時的收纜器，在吊具立柱上設置支架固定電纜和導電夾，方便輔助陽極不用時，固定電纜和導電夾，并保證導電夾與吊具絕緣。如圖5所示

圖4 陽極取電裝置Fig 4 Anode take power device

圖5 收纜器Fig 5 Cable receiver

4、輔助陽極系統實施效果

圖6 輔助陽極吊掛狀態Fig 6 The hanging state of Auxiliary anode

按照以上方案及詳細設計進行改造，改造完成后，輔助陽極板吊掛、拆裝方便，重量較輕，絕緣可靠。輔助陽極在車身內部吊掛狀態如圖6所示。

輔助陽極系統調試完成投入使用后盲窗車型內表面的膜厚大幅增加，內腔膜厚也隨之明顯提高，盲窗車廂增加輔助陽極前后的電泳膜厚差距明顯，對比數據見圖7所示。

圖7 電泳膜厚對比Fig 7 The Film thickness contrast of ED

5、結語

江淮汽車輔助陽極系統的成功運用，有效解決了盲窗車型內部電泳不良問題，保證了產品質量，為后期其他涂裝線和國內汽車廠商解決盲窗車型電泳不良問題提供使用經驗和借鑒。

[1] 馮騫.雙掛生產方式中電泳輔助陽極系統的設計.汽車工藝與材料. 第8期2014年.

The Discussion on zhe disign of ED Auxiliary anode system

Wu Guisheng, Xing Wenping, Xiao Kun
( Anhui Jianghuai Automobile CO., Ltd, Anhui Hefei 230601 )

In this paper The modification of the auxiliary anode system for the existing coating line of JAC, The discussion of around the design plan、equipment modification, etc.

Auxiliary anode; ED; Anode plate; Windowless car model; Implementation plan

U468.2

A

1671-7988 (2017)10-62-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.10.022

吳貴生，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。