電泳工藝與設(shè)備

汽車涂裝前處理和電泳的質(zhì)量直接影響涂層的使用壽命和裝飾效果。為獲得最佳的磷化膜和耐腐蝕性良好的電泳涂層，必須精心設(shè)計(jì)和選擇前處理、電泳的工藝及設(shè)備。優(yōu)良的工藝設(shè)計(jì)是建立生產(chǎn)線的基礎(chǔ)，科學(xué)、合理的設(shè)備及參數(shù)配置對生產(chǎn)操作及產(chǎn)品質(zhì)量將會產(chǎn)生良好的影響，同時能夠節(jié)約成本，減少設(shè)備日常維護(hù)性活動。批量生產(chǎn)后的一些工藝質(zhì)量細(xì)節(jié)與設(shè)備維護(hù)細(xì)節(jié)如果未引起足夠的重視，也會造成后期管理上的一些困難。前處理、電泳線設(shè)備的維護(hù)難題之一就是管路的“跑、冒、滴、漏”問題，其中最突出的是軸封液循環(huán)系統(tǒng)，尤其電泳線最嚴(yán)重。一旦電泳系統(tǒng)的軸封系統(tǒng)出現(xiàn)問題，輕者造成循環(huán)泵和熱交換泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，重者造成電泳槽液沉淀或跑液，將造成非常大的損失。因軸封系統(tǒng)的檢修會造成停泵，這是工藝管理中要嚴(yán)格避免的。某公司的一條生產(chǎn)線就是受到這種問題的嚴(yán)重困擾，最后將其電泳線所有軸封以及超濾系統(tǒng)的管道重新改造。涂裝電泳設(shè)備除車身全浸入的電泳主槽外，還需要有一整套的設(shè)備系統(tǒng)來保障主要有循環(huán)過濾系統(tǒng)、陽極液系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、純水制造系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)以及電泳涂裝后的水洗裝置、烘干裝置等組成電泳槽電泳槽槽體的大小及形狀需根據(jù)工件大小、形狀和施工工藝確定。循環(huán)過濾系統(tǒng)循環(huán)過濾系統(tǒng)直接影響著槽液的穩(wěn)定性和漆膜的質(zhì)量。電泳槽外裝有循環(huán)泵及過濾罐等裝置與電泳槽內(nèi)底部的循環(huán)攪拌噴嘴相通當(dāng)循環(huán)泵開動時，漆液均勻循環(huán)，并過濾除去循環(huán)漆液中的雜質(zhì)。陽極系統(tǒng)陽極系統(tǒng)主要由循環(huán)泵、陽極液槽、管道、陽極盒、陽極板、流量計(jì)和陽極膜等組成。超濾系統(tǒng)超濾是通過一種半透膜，將槽液中懸浮的顏料，高分子樹脂截留返回電泳槽，同時槽液中通過半透膜的去離子水、有機(jī)溶劑、無機(jī)雜子、低分子樹脂等收集匯流在一起成為超濾滲透液(UF液),作為電泳后道工序的清洗液。應(yīng)當(dāng)注意的是：超濾系統(tǒng)一旦運(yùn)行后，需24h不停頓的連續(xù)運(yùn)行，嚴(yán)禁間斷運(yùn)行，以防超濾膜干枯。干枯后的樹脂和顏料附著在超濾膜上無法徹底清洗，將嚴(yán)重影響超濾膜的透過率和使用壽命。純水(去離子水)制造系統(tǒng)電泳對水質(zhì)的要求較高，好的純水是保證電泳涂裝性能的基礎(chǔ)，一般純水站內(nèi)的純水須控制在電導(dǎo)率10lHs/cm以下。溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是通過熱交換，保證電泳槽內(nèi)漆液在一定的溫度范圍內(nèi)。由于在電泳過程中，電沉積作用時，部分電能轉(zhuǎn)化成熱能，同時循環(huán)系統(tǒng)的摩擦也產(chǎn)生熱量將導(dǎo)致電泳槽內(nèi)涂料溫度上升。而涂料溫度高，成膜速率快，但漆膜外觀粗糙，還易引起涂料變質(zhì);溫度低，電沉積量少，成膜慢，涂膜薄而致密。一般漆液溫度控制在28~30,以達(dá)到較好的涂膜質(zhì)量。直流電源系統(tǒng)電泳電源一般采用直流電源，其電壓對漆膜的影響很大。電壓越高漆膜越厚，對于難以涂裝的部位可相應(yīng)提高泳透力，縮短施工時間。但電壓過高，會引起漆膜表面粗糙，電壓過低,電解反應(yīng)慢，漆膜薄，泳透力差。水洗系統(tǒng)包括超濾液洗及純水洗兩道工序。烘烤裝置電泳漆需要較高的烘烤溫度(175!5),烘干30min才能完全固化。一般電泳后的烘房設(shè)計(jì)采用溫度較為均勻的熱風(fēng)循環(huán)烘烤方式。電泳工藝的特點(diǎn)電泳涂裝明顯優(yōu)于其它涂裝工藝。它與其他涂裝方法相比較具有下述特點(diǎn)［23］：陰極電泳漆具有優(yōu)異的抗腐蝕性能。它解決了其他涂裝方法對工件內(nèi)腔難以涂裝防護(hù)的難題，大大提高車身內(nèi)腔和焊縫的防腐能力，延長車身的使用壽命。陰極電泳底漆涂層均勻、平整、光滑，具有出色的附著力、耐沖擊性能、耐腐、防銹性，已經(jīng)能很好地滿足底漆所要求的各項(xiàng)機(jī)械性能及與中涂、面漆的配套性電泳漆是水溶性涂料，以水為溶解介質(zhì)，其有機(jī)溶劑含量低而具有突出的環(huán)保優(yōu)勢。(4)電泳涂裝效率高，涂料損失小，涂料的利用率可達(dá)90%~95%。(5)用于大量流水線的生產(chǎn)工藝，施工可實(shí)現(xiàn)自動化連續(xù)生產(chǎn)，大大提高勞動效率?？陔娪酒岢鲜鰞?yōu)點(diǎn)外，還有以下特點(diǎn)：電泳涂裝法適用于采用機(jī)械化自動傳輸?shù)拇罅苛魉€的生產(chǎn)工藝。其設(shè)備系統(tǒng)較為復(fù)雜投資成本高；特別是初次投槽時，就需要投入大量電泳漆，投槽成本高；電泳漆膜其烘干固化要求的溫度較高(175-180),日常運(yùn)行能源消耗較大日常運(yùn)行的成本也較高：電泳投槽后，其電泳槽液、超濾、陽極液等系統(tǒng)需要24h不間斷運(yùn)行，日常管理較復(fù)雜，施工條件較嚴(yán)格。設(shè)備管理是每一條電泳線的重點(diǎn)和難點(diǎn)，電泳設(shè)備包括槽液循環(huán)系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、整流電源、陽極系統(tǒng)和超濾系統(tǒng)等。2.1超濾系統(tǒng)的管理與維護(hù)超濾有三個目的：一是有效地為閉路沖洗系統(tǒng)供應(yīng)充足的超濾液并凈化漆中的水溶性雜質(zhì)，二是為了提高電泳漆的利用率，三是調(diào)節(jié)雜離子含量。超濾系統(tǒng)的管理要點(diǎn)是超濾液透過量，每天都要對超濾系統(tǒng)的流量進(jìn)行檢查和記錄，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即采取相應(yīng)措施。當(dāng)透過量下降30%時，就要組織進(jìn)行清洗。造成透過量低的原因大致有以下幾個方面。超濾設(shè)備中的槽液流量低、壓力設(shè)定改變、粗過濾有欠缺、設(shè)備經(jīng)常停滯(設(shè)備停止運(yùn)行超過1h)都會降低透過量，甚至可能造成隔膜(超濾膜)損壞。槽液的溫度過高。⑶超濾膜活化層失效：超濾膜上的活化層能夠截留電泳樹脂、顏料等大分子，活化層的活化作用受時間限制，其耐用度在最佳條件下可達(dá)到幾個月?；罨瘜颖欢氯Ш笮杞柚逑磥砘謴?fù)功能。清洗時，需嚴(yán)格按照配方和比例配置清洗液，并認(rèn)真執(zhí)行清洗程序，否則會造成超濾膜的失效或報(bào)廢。2.2純水系統(tǒng)的管理與維護(hù)電泳線必須使用純水補(bǔ)充液位、對車身進(jìn)行噴淋。純水系統(tǒng)的管理要點(diǎn)是純水透過量，造成純水量低的原因通常有如下。停產(chǎn)期間維護(hù)不當(dāng)。正確的方法是，在停產(chǎn)時間不超過72h的情況下，每天用純水沖洗一次反滲透系統(tǒng).運(yùn)行30min后停止，以防止元件失水或生長微生物；系統(tǒng)停產(chǎn)時間超過72h.必須采用化學(xué)藥劑封存。清洗藥劑和方法選擇不當(dāng)。正確的方法是，清洗前檢查膜元件進(jìn)水端的沉積物或過濾器濾芯上的沉積物.根據(jù)膜表面阻塞物的性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)那逑此巹?，同時注意清洗液pH值和溫度的控制。表4是幾種清洗液的配制方法，實(shí)際操作時根據(jù)不同情況加以選擇。超濾液受到污染或預(yù)過濾不夠，造成超濾液中的細(xì)菌或樹脂等污染物進(jìn)入反滲透膜中。2.3陽極系統(tǒng)的管理與維護(hù)要經(jīng)常檢查陽極系統(tǒng)的細(xì)菌生長情況，避免因細(xì)菌生長造成陽極系統(tǒng)循環(huán)回路堵塞；陽極槽液中的電導(dǎo)率探頭要定期清理.定期將陽級液電導(dǎo)率在試驗(yàn)室進(jìn)行測定以校準(zhǔn)陽極系統(tǒng)的計(jì)量儀表;不是所有的不銹鋼陽極材料都能同樣地防止陽極罩中酸性介質(zhì)的腐蝕.某些不銹鋼陽極材料在陽極罩中溶解比較快。因此，每月都要對陽極系統(tǒng)進(jìn)行排槽清洗，然后進(jìn)行殺菌和純水循環(huán)清洗：陽極流量計(jì)也要進(jìn)行定期拆卸、清洗，以免轉(zhuǎn)子被菌尸附著，造成流量減少，置換減慢，影響電泳槽液穩(wěn)定。2.4液位計(jì)的管理與維護(hù)由于電泳漆粘度較大，而且液位計(jì)安裝處是電泳漆循環(huán)的一個死角，因此液位計(jì)容易堵塞。如果不及時進(jìn)行疏通與調(diào)整，將影響電泳槽液位的控制。所以每個月都要對電泳系統(tǒng)液位計(jì)進(jìn)行一次疏通和調(diào)整，以保證電泳槽液位的準(zhǔn)確性。2.5烘干室的清潔管理在每天停產(chǎn)間隙，對電泳烘干室的進(jìn)、出口進(jìn)行清潔工作，關(guān)鍵是要做好進(jìn)口升降機(jī)及進(jìn)，出口輥床的清潔工作。這樣做的目的有兩個，—是防止電泳烘干室入升降機(jī)及烘干室頂部有積油，避免往電泳車身上滴油，二是防止輥床上積漆過多而造成滑橇受阻或因輥床皮帶斷裂影響生產(chǎn)。在停產(chǎn)階段，將對整個烘干室系統(tǒng)進(jìn)行深度清潔。通過對烘干室進(jìn)行清潔.使受滴油污染的車身量降到了O?25%以下.而且因積漆導(dǎo)致電泳停線的次數(shù)也在逐月減少。2.6電泳滑橇的清潔管理由于電泳漆粘度較大，承載車身的滑橇上面容易附著電泳漆。如果不及時對滑橇進(jìn)行清潔.將隨滑橇帶入烘干室，使烘干室內(nèi)的滾床及驅(qū)動鏈因滴漆造成堆積和堵塞，影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。因此，在電泳晾干間的滾床上設(shè)置了刮刀，對滑橇底部的積漆進(jìn)行清理，并且定期對滑橇實(shí)行離線高壓水槍沖洗。3工藝維護(hù)電泳線采用了Rodip-3輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，如徹底消除了車身前后蓋和車頂蓋內(nèi)的氣泡、電泳漆膜均勻、車身內(nèi)腔膜厚提高、改善了電泳后的沖洗質(zhì)量、提高了電泳漆膜的夕卜觀質(zhì)量、槽液污染減少等。但如果沒有科學(xué)和嚴(yán)格的管理，再好的設(shè)備也生產(chǎn)不出合格的車身。因此，針對Rodip線的特點(diǎn)實(shí)施以下特殊管理。在生產(chǎn)班次轉(zhuǎn)換的停線期間，維護(hù)人員要檢查各槽內(nèi)的噴嘴狀況.噴嘴堵塞時應(yīng)卸下進(jìn)行疏通，損壞的要及時更換。如果發(fā)現(xiàn)噴嘴的噴淋方向不好.還要進(jìn)行調(diào)整以保證最佳的噴淋效果。此外，還應(yīng)對電泳出、入口及電泳通道的壁板進(jìn)行清潔，避免灰塵和雜物污染電泳槽。在生產(chǎn)期間，要監(jiān)控電泳線上的各個設(shè)備及其工藝參數(shù)，每4h對設(shè)備運(yùn)行情況作一次記錄，超出范圍的參數(shù)要查明原因并及時進(jìn)行調(diào)整(電泳設(shè)備運(yùn)行工藝參數(shù)控制見表5)。| 表5電次役―工.藝參數(shù)控制明目范圍!J棉值電泳主楮槽雇浪度/V27—3231±1主謹(jǐn)環(huán)氯出口壓力/bar主環(huán)過威器入口壓力主餓邪過建器出*壓內(nèi)/barL0?5。26電泳制冷往茹乘出力/bar制摩徘環(huán)過繇參.<口壓力/bar制岑推筆過底落出口壓力/barM~4,03,8懸濾挽環(huán)策出u/4j^/bar歧濾說環(huán)過注器Al?壓力〔頃口超濾誰環(huán)過透器出口壓力/bar理建*、fctAct壓/r/bar超濾原耽出口壓*.bat2.0—5.04.5槌濾總hlEDPOM尚Ptnl補(bǔ)加i電泳■電凈/V-牛更HL&總量沖次市球峻■那某出寸壓力/bar過濾器人I?壓力/bar1±淺器出口壓力/bar2.0—4.02.5UF槽上噎林壓力，啪rEDP022UP02I補(bǔ)加嘖淋亍克量/!!??h1o.i?ie次■：. ""ir 5/7過速器A口壓.為心隊(duì)過找器出口壓力/bar2.0^402.5UF出槽咔沌壓力，電町O.]~E0對槽液工藝參數(shù)的控制。在生產(chǎn)過程中，嚴(yán)格監(jiān)控電泳槽液參數(shù),每班對電泳槽液參數(shù)進(jìn)行化驗(yàn)，以保證電泳槽液的穩(wěn)定性。⑷對車身前處理磷化質(zhì)量的控制。磷化膜的好壞將直接影響電泳漆膜的質(zhì)量。因此.應(yīng)監(jiān)控前處理的脫脂效果和磷化除渣系統(tǒng)的運(yùn)行情況、各噴淋噴嘴是否疏通以及新鮮純水洗的噴淋量。⑸對藥劑添加的控制。每個班次應(yīng)根據(jù)電泳槽液參數(shù)與過車數(shù)量及時對電泳槽液進(jìn)行藥劑補(bǔ)加。在補(bǔ)加藥劑時，一定要控制好補(bǔ)加速度，并密切跟蹤.不允許有抽空現(xiàn)象發(fā)生。對濾袋的更換控制。電泳調(diào)整工應(yīng)隨時對電泳線進(jìn)行巡檢，如果發(fā)現(xiàn)電泳過濾器進(jìn)出口壓力差超過工藝規(guī)定值，一定要及時更換。一般選擇在停產(chǎn)的情況下更換電泳各循環(huán)系統(tǒng)的濾袋。如果生產(chǎn)比較緊湊.一般選擇在用餐間隙更換電泳各循環(huán)系統(tǒng)的濾袋。更換濾袋時，對過濾器內(nèi)電泳漆的處理是關(guān)鍵所在——既不能抽空導(dǎo)致空氣進(jìn)入槽內(nèi)，也不能遺留太多造成電泳漆的浪費(fèi)，這就要求操作人員要有一定的技能。另外需要引起注意的一點(diǎn)是更換完濾袋后，要對過濾器進(jìn)行排氣，保證過濾器充滿電泳漆后才能并入系統(tǒng)，這也是為了保證不將空氣帶入電泳槽。對電泳烘干溫度的控制。每個月都要對電泳烘干爐進(jìn)行爐溫曲線的檢測。并且有專門人員對不同車型及