車架陰極電泳技術淺析

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，重點介紹了電泳線常見問題與解決方法。

關鍵詞：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

電泳包括四個過程：電解（分解）在陰極為電解反應，通電作用下水被分解生成氫氣及氫氧根離子，當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（泳動）樹脂陽離子及氫離子在電場的作用下向陰極移動過程。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、電沉積、電滲就是整個電泳過程。

2 電泳線的優(yōu)缺點

2.1 電泳線的優(yōu)點

電泳涂漆是一種利用高分子電解質(zhì)的電泳運動與析離現(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，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)省了大量有機溶劑，無火災中毒危險；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

電泳涂裝設備復雜，投資費用高，耗電量大。設備維護和維修要求較高；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。實驗室人員和操作人員需要嚴格培訓，專業(yè)性強；

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，在進入涂裝前應對氧化皮、銹蝕、油污進行處理。車架電泳前處理工藝如下：

電泳前處理工藝及過程特性：（1）預脫脂：游離堿度（5～15）點 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 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 游離酸度（0.7～0.9）點 促進劑濃度（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 電導率≤20 ?s/cm 管道壓力（120～200）Kpa。

經(jīng)過電泳前處理過程，車架應達到如下要求：磷化膜外觀均勻、致密、無銹；磷化膜重1～3g/m2；結晶細度≤10?m；磷化膜的耐堿性強，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：電導率≤50?s/cm 管壓（120～200）kpa；（4）烘干：溫度（185～200）℃；（5）強冷：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雜，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會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)的問題及改進措施如下：

（1）車架局部縮孔露底現(xiàn)象。推測原因：①車架前處理脫脂不徹底或清洗后懸鏈帶動車架前進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，導致漆面縮孔；③烘干室的空氣及循環(huán)風中含有油分；④涂裝環(huán)境空氣中可能含有油霧、有機硅物質(zhì)等污染雜物；⑤槽液的灰份低。改進措施：①加強車架的脫脂工序，使用除油劑提前進行表面除油，提高預脫脂工序游離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。

（2）車架漆膜厚度不穩(wěn)定，有時較薄低于工藝要求。推測原因：①涂裝電壓、槽液溫度、槽液配比過低；②涂裝時間短；③被涂物通電不良；④電泳槽液的PH值偏低。改進措施：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加長涂裝時間；③根據(jù)槽液成分適當添加有機溶劑，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塊。推測原因：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爆噴。改進措施：①增加吊耳流水孔；②U型軌在各槽池設置高低不平，懸鏈帶動車架進入下一個槽池前使工件傾斜瀝水；③增加出槽吹水工序。

4 結論

為了更針對性的解決車架電泳出現(xiàn)的問題，多次實驗，跟蹤調(diào)研，修改工藝參數(shù)。經(jīng)過驗證，針對這些問題提出的技術改進和工藝文件的改善，并對涂裝工藝、涂裝設備、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)量達到了國內(nèi)先進水平。

參考文獻：

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