bz汽車底盤焊接件的電泳涂裝工藝

1、汽車底盤焊接件的電泳涂裝工藝汽車工藝與材料?實(shí)用技術(shù) ?AUTOMOBILETECHNOLOGY&MATERIAL文章編號(hào) :10038817(2005)04 002403 汽車底盤焊接件的電泳涂裝工藝陳中吉(寧波躍進(jìn)汽車前橋有限公司技術(shù)中心 ,浙江寧波 315021)摘要 :汽車底盤焊接件工作環(huán)境惡劣 ,采用陰極電泳涂裝 ,可大大提高工件的耐腐 蝕性.介紹了陰極電泳涂裝的工藝流程 ,工藝參數(shù)和控制 ,工藝管理方法等內(nèi)容 .列舉了電泳漆膜典型的質(zhì)量問題 ,分 析了其產(chǎn)生的原因 ,并提出了解決對(duì)策.關(guān)鍵詞 :汽車;底盤;焊接件 ;磷化;電泳中圖分類號(hào) :U463;TG174.46 文獻(xiàn)標(biāo)

2、識(shí)碼 :BElectr0ph0reticPainting0fAutomotiveChassisWeldmentCHENZhong-ji (R&DCenter,NingboYuejinAutomobileFrontAxleCo.,Ltd.,NingboZhejiang31502 1,China)Abstract:Thecorrosionresistanceofautomotivechassisweldmentinthesevereworkingcon ditioncanbe remarkablyimprovedusingelectrophoreticpainting.Theprocess

3、design,parametercontrol andprocessmanagementof electrophoreticpaintingwereintroduced.Sometypicalproblemsaboutpaintfilmqualitywe representedwhilethecausewasanalyzedandthemeasuresweregiven.Keywords:automobile;chassis;weldment;phosphating;electrophoretic 1 前言汽車底盤焊接件的工作環(huán)境十分惡劣 ,經(jīng)常遭 受砂石的碰擊和地面上泥水等污物的浸蝕 ,因此

4、對(duì) 其表面的涂層要求很高 .我公司以前采用磷化后浸 涂水性環(huán)氧脂底漆 ,汽車使用一年后就發(fā)現(xiàn)不同程 度的銹蝕 ,起泡等現(xiàn)象 .采用陰極電泳涂裝以后 ,工 件的耐腐蝕性大大提高 ,涂層耐鹽霧可達(dá) 500h,大 幅度延長(zhǎng)了工件的使用壽命 .與以前的浸涂和噴涂相比 ,電泳涂裝要復(fù)雜得多 .我國汽車底盤焊接件廠家眾多 ,涂裝技術(shù)良莠不 齊,本文以年產(chǎn) 5萬套汽車底盤焊接件 （包括前橋 ,擺 臂等 ）,采用接歇式生產(chǎn)方式的電泳涂裝線為例 ,對(duì)電 泳工藝流程 ,工藝參數(shù)以及管理要點(diǎn)等作簡(jiǎn)要的論 述.2 陰極電泳涂裝工藝2.1 工藝流程 預(yù)清理一上掛一脫脂一一次水洗一二次水洗一 表調(diào)一磷化一三次水洗一一次去

5、離子水洗一二次去 離子水洗一陰極電泳一超濾水洗一去離子水洗一去 離子水洗一進(jìn)烘箱一下掛 .2.2 涂裝工藝2.2.1預(yù)清理用 80-120 號(hào)砂紙清除工件表面銹跡 ,金屬碎 骨及焊渣 ,以消除磷化及電泳潛在的塵埃源 .2.2.2上掛 將工件掛到專用架子上 ,要求工件掛穩(wěn) ,掛牢 , 掛架與工件接觸點(diǎn)處應(yīng)打磨至露出金屬光澤以保證 導(dǎo)電性良好 .2.2.3脫脂 工件在儲(chǔ)運(yùn)過程中通常用防銹油脂保護(hù) ,零件 上還經(jīng)常有操作者手上的油跡和汗跡 .脫脂能有效 地清洗 ,分散并除掉工件表面的礦物油 ,潤(rùn)滑劑及沖 壓拉延油 ,提高磷化效果及電泳涂膜的附著性等 . 脫脂時(shí)間為 5-8min,工作溫度為 60-7

6、0oC,清 洗劑濃度為 4%-5%,每天根據(jù)清洗效果 l/ln 清洗 劑,12 個(gè)月后更換全部槽液 .2.2.4一次水洗 洗去預(yù)處理工件表面的殘留堿膜 .清洗時(shí)間為 12min,工作溫度為 50-60 .根據(jù)清洗的清潔情 況更換水液 .2.2.5二次水洗 進(jìn)一步洗去工件表面的殘留堿膜 .清洗時(shí)間為 12min,工作溫度為室溫 .根據(jù)清洗的清潔情況更 換水液.2.2.6表調(diào)調(diào)整表面 ,以形成疏密均勻之磷化膜 .調(diào)整時(shí)間 汽車工藝與材料 陳中吉 :汽車底盤焊接件的電泳涂裝工藝為 1 2min, 工作溫度為室溫 .表調(diào)用鈦系表調(diào)劑 , 配比濃度為 0.3%-0.5%.2.2.7磷化 磷化處理是指金屬

7、表面與含磷酸二氫鹽的酸性 溶液接觸 ,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而在金屬表面生成穩(wěn)定的 不溶性的無機(jī)化合物膜層 （磷化膜 ）的一種表面化學(xué) 處理方法 .槽液溫度為 3540 ,浸入時(shí)間為 5 6min,總酸度 ,游離酸度分別控制在 14-22 點(diǎn)和0.61.2點(diǎn).2.2.8磷化后三次水洗及二道純水洗充分水洗 ,避免前道工序之酸 ,堿及鹽分帶人電 泳槽污染漆槽 ,影響漆膜 .純水電導(dǎo)率小于 5la/cm. 2.2.9電泳陰極電泳槽液溫度 28 32,電壓為 170230V, 電導(dǎo)率(25)為 1000-1800p.s/cm,固體分含量為 190/o-21%,顏基比為 0.18o.24,電泳時(shí)間為 3min.

8、2.2.1O超濾水洗回收水洗 ,減少漆液浪費(fèi) ,降低生產(chǎn)成本 .溫度 為室溫 ,時(shí)間為 1-2min.2.2.11二道去離子水洗溫度為室溫 ,時(shí)間為 12min.在去離子水供應(yīng) 緊張的情況下 ,可以選用硬度低的自來水替代 . 2.2.12烘烤使漆膜在 160-180oC 的溫度下固化 ,時(shí)間為 20 25min.2.:I 電泳涂裝線工藝參數(shù)的控制 我公司采用上海金利泰公司生產(chǎn)的 KNT821 陰 極電泳涂料 ,在實(shí)際使用中 ,總結(jié)出以下幾方面比較 重要.2.3.1電壓根據(jù)電泳特性 ,我公司的電壓控制在 170-230V 之間 ,在此范圍內(nèi) ,涂層的厚度隨電壓的不斷升高而 升高,如表 1 所示.

9、但一旦電壓超過電泳的擊穿電壓 時(shí),涂層會(huì)擊穿 ,造成涂層粗糙 ,針孔 ,桔皮等弊病 . 表 1 涂膜厚度與電壓的關(guān)系2.3.2電泳槽液溫度在涂裝時(shí)對(duì)電泳漆的溫度有一定要求 ,溫度過 高 ,電極反應(yīng)過快 ,漆的電沉積速度也加快 ,易使漆 膜變厚變粗 ,甚至產(chǎn)生裂縫 ,也使槽液的溶劑揮發(fā)加 快 ,漆的穩(wěn)定性下降 ;如果溫度偏低 ,出現(xiàn)泳透力下 2005年第 4 期 降 ,甚至電泳不上 .2.3.3pH 值,電導(dǎo)率它們是電泳的兩大特性值 ,對(duì)電泳特性 ,槽液穩(wěn) 定性和涂裝效果都有較大影響 .我公司將 pH 值和 電導(dǎo)率分別控制在 5.86.4和 l0001800p.s/cm 以保持槽液和涂裝質(zhì)量的穩(wěn)

10、定 .陰極電泳槽液系酸 溶液體系 ,需要適當(dāng)?shù)乃岫炔拍鼙ＷC槽液的穩(wěn)定 .槽 液的電導(dǎo)率一般要求較寬 ,可以在較寬的范圍內(nèi)控 制 ,方便生產(chǎn)控制 .涂層的厚度隨槽液電導(dǎo)率的增高 而增高 （見表 2）.表 2 涂膜厚度與槽液電導(dǎo)率的關(guān)系 項(xiàng)目測(cè)試結(jié)果涂裝條件 槽液電導(dǎo)率 /s?cm121013911523178950V,3min, 涂膜厚度 /m19232832302.3.4 電泳時(shí)間 工件的電泳時(shí)間要根據(jù)其復(fù)雜程度和面積的大 小來確定 ,時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)提高漆的泳透力 ,但會(huì)使膜變 厚 ,增加生產(chǎn)成本 ;時(shí)間太短 ,則漆膜厚度達(dá)不到要 求 ,降低涂層的耐腐蝕性 .對(duì)一般復(fù)雜的汽車零部件 來說,時(shí)間設(shè)定

11、在 3min左右就可以了 .2-3.5固體分 電泳槽液固體分含量的控制的好壞直接影響成 膜速度和質(zhì)量 ,固體分含量過高時(shí) ,電泳速度加快 , 膜粗糙,甚至出現(xiàn)桔皮 ;固體分含量過低則使漆的泳 透力下降 ,膜厚變薄 ,影響涂層的防腐蝕能力 . 2.3.6顏基比 所謂顏基比就是指漆中顏料的含量與基料中不 揮發(fā)物總的含量的比值 ,漆的顏基比失調(diào) ,會(huì)影響涂 層的外觀質(zhì)量和耐腐蝕能力 .3 工藝參數(shù)和涂層質(zhì)量控制 為確保生產(chǎn)正常進(jìn)行 ,必須對(duì)電泳涂裝線的設(shè) 備,槽液和生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的科學(xué)管理并做好記 錄,管理要點(diǎn)如表 3 所示.在電泳涂裝工藝管理中 ,現(xiàn)場(chǎng)管理的最主要的項(xiàng) 目為確保槽液穩(wěn)定及泳涂質(zhì)量

12、穩(wěn)定 ,槽液管理由涂料 供應(yīng)方技術(shù)人員會(huì)同用戶方技術(shù)人員共同負(fù)責(zé) . 槽液管理是指槽液特性 （如固體分 ,P/B,MEQ 值,pH值,電導(dǎo)率,VOC 含量）,電泳特性（如膜厚, 庫侖效率 ,泳透率,L效果,擊穿電壓,離子含量 ）, 涂膜特性 （如成膜理化性能等 ）諸多特性的監(jiān)測(cè)和調(diào) 控 .必須定期檢測(cè) ,作好記錄 ,作出變化曲線 ,發(fā)現(xiàn)不 正?，F(xiàn)象 ,立即采取措施解決之 .25陳中吉 :汽車底盤焊接件的電泳涂裝工藝 表 3 電泳涂裝生產(chǎn)線的管理要點(diǎn)及檢查頻率 類別項(xiàng)目檢查頻率備注7T/2 次/日根據(jù)涂料標(biāo)準(zhǔn)涂裝條件電壓 /V2 次 /日中涂裝膜厚的條電流/A2 次/日件來確定膜厚/m1 次/日

13、涂裝質(zhì)量外觀 （目測(cè)）2 次/日有無異常 漆膜硬度 2 次/日 涂裝數(shù)量生產(chǎn)數(shù)量 /m 每日記錄 涂料補(bǔ)給涂料補(bǔ)給量每次記錄補(bǔ)給量確切否 和調(diào)整補(bǔ)加溶劑等調(diào)整劑量 液面落差 /em2次/班落差 >5cm 將產(chǎn) 主槽狀態(tài)液面泡沫 1 次/班生泡沫 ,是否過多 面流速 /m?s1次/日正常否 泵,管道的滲漏 1 次/班出現(xiàn)滲漏否 循環(huán)系統(tǒng)無異常聲響及泵的異常運(yùn)作聲響 1 次/班 振動(dòng) 超濾裝置超濾液的總透過量 1 次/日透過量正常否 極液系統(tǒng)極液電導(dǎo)率 /?cm1 次/日應(yīng)不混濁 表面狀態(tài) 1 次/日前處理磷化膜正常否 滴水電導(dǎo)率 /s?cm1次/班 烘干室烘干室溫度 1 次/批 4 電泳漆

14、的維護(hù)及故障處理 電泳漆常見故障及處理方案見表 4.表 4 電泳漆故障及處理方案 問題原因?qū)Σ?固體分低提高固體分 膜厚不足電壓低提高電壓 溫度低提高溫度 通常因泵 ,過濾器及噴槽液循環(huán)不良 嘴阻塞而致 固體分高降低固體分漆膜過厚 溫度高降低溫度 電導(dǎo)率高提高超濾液的排放量 電壓高降低電壓 純水不干凈換新純水水跡溫度過高降低溫度 固體分過高降低固體分 起泡工件表面不潔凈充分水洗 減少顏料補(bǔ)加 ,增加樹漆膜外觀不豐滿顏基比過高 脂含量 進(jìn)氣,漏氣檢查管道及泵是否泄漏槽液面泡沫 溢流槽液面過低降低液面高度 顏料分高減少色漿 ,增加樹脂涂膜粗糙 電導(dǎo)率高超濾降低電導(dǎo)率 槽液溫度低升高槽液溫度針孔 電

15、導(dǎo)率過高超濾 ,降低電導(dǎo)率 槽液溫度低降低溫度 漆膜不均勻 ,破裂電壓高降低電壓 電導(dǎo)率高超濾 ,降低電導(dǎo)率 檢查金屬預(yù)處理斑紋 ,地圖斑痕底材表面污染檢查磷化 漆跡清洗不夠增加清洗 雜質(zhì)污染清除工件上的雜質(zhì)凹孔 ,縮孔顏料分低補(bǔ)加色漿26一 參考文獻(xiàn) :23 4 王錫春,最新汽車涂裝技術(shù) M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社 1998.葉揚(yáng)祥 ,等.涂裝技術(shù)實(shí)用手冊(cè) M. 北京:機(jī)械工業(yè)出 版社.1998.梁棟,等.影響陰極電泳涂裝因素 J.涂料工業(yè) ,2002, 23（9）.伍澤涌 ,等.新型涂裝前處理應(yīng)用手冊(cè) M. 四川:四川科 學(xué)技術(shù)出版社 .1998,（責(zé)任編輯自然 ）+收稿日期 :2004

16、1218作者簡(jiǎn)介 :陳中吉（1975一）,男,浙江磐安人 ,1995年畢業(yè) 于武漢汽車工業(yè)大學(xué) （現(xiàn)武漢理工大學(xué) ）,工程 師,技術(shù)主管 ,主要從事產(chǎn)品涂裝和腐蝕防護(hù) 技術(shù)質(zhì)量管理工作 .行駛的安全性 ;2. 胎面中央乳線形花紋溝設(shè)計(jì) :確保在濕地路面高 速行駛時(shí)的穩(wěn)定性和排水性能 :3. 胎肩部位花紋塊設(shè)計(jì) :在胎肩部位排列了著地面 積大且剛度均勻的花紋塊 ,使輪胎接地面積最大化提高 輪胎轉(zhuǎn)彎時(shí)的抓地力 ,讓您體驗(yàn)掌控自如的駕駛樂趣 .4. 花紋塊最佳設(shè)計(jì) :通過高速花紋塊剛度 ,提高耐 磨性能并有效降低噪聲 ;5. 細(xì)小溝槽的密度和排布 :此設(shè)計(jì)最大化了與路面 間的制動(dòng)力及驅(qū)動(dòng)力 .結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.采用歐美特殊材質(zhì) ,