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(三) 汽车紧固件阴极电泳涂装工艺
近几年,国外汽车公司(如GM和Ford)的部分紧固件采用阴极电泳涂装进行表面处理,阳极电泳漆和喷粉的优缺点,以替代电镀工艺后的钝化处理。众所周知,阴极电泳涂装机械化程度高、环保、漆膜具有优异的耐腐蚀性能,在汽车车身及零部件涂装上已应用数年,是比较成熟的工艺。
随着阴极电泳涂料的更新换代,具有一定耐候性的阴极电泳涂料、边缘耐腐蚀性阴极电泳涂料等也在生产线上得到了实际应用。随着各国环保法规的日趋严格,无铅、无锡阴极电泳涂料及低溶剂含量的阴极电泳涂料在国内外生产线也已普遍应用。
采用阴极电泳涂装工艺的优点如下:
a.有利于环保。镀锌后钝化液含有六价铬,而阴极电泳漆是水性涂料,有利于环保。
b.提高产品的耐腐蚀性和耐湿热性能。传统的电镀锌+钝化工艺,盐雾试验达到144 h左右,达克罗涂覆耐腐蚀性能可以达到500~1 000 h,但成本比较高,且膜层耐潮湿性差(耐湿热240 h)、不耐磨;阴极电泳涂装通过采用不同的工艺方案,耐盐雾性能可达到240~1 000 h以上、耐湿热500 h以上。
c.漆膜磨擦系数适宜,不影响产品装配。
为满足日益严格的环保法规要求,目前欧州汽车涂装中100%的底漆、60%以上的中涂、40%以上的金属底色漆均采用水性涂料,罩光漆采用2K高固体分涂料,水性罩光漆和粉末罩光漆在试用中。现欧州比较成熟的涂装工艺是:无铅阴极电泳→水性中涂→水性底色→高固体分(2K)罩光漆。采用该工艺后VOC排放可降到30 g/m2左右,符合欧洲环保法规要求。但采用水性涂料设备投资大、能耗高,阳极电泳漆涂装和电镀哪个好,同时对施工环境(温度、湿度)要求比较严格,因此国内老涂装线应用水性涂料的难度较大。在汽车涂装材料向环保、节能、低成本方向发展的今天,采用新的中涂、面漆涂装工艺将是主机厂涂装工艺的发展趋势。主机厂可以根据涂装线的现状因地制宜地选择几种不同的涂装工艺。
轮毂电泳涂装改进措施
1)提高脱脂效果,可以从以下几个方面来考虑:
A.工艺方面,可以在*前面增加一道热水喷淋清洗工序,可有效去除工件表面90%以上的机械杂质,减轻脱脂工序的负荷。另外,这对于轮毂夹缝夹带残酸问题也会有一定程度的改善。
B.选择优化脱脂剂品种。根据脱脂剂各组分的不同作用,适当调整配比,并适当减少偏硅酸钠含量(它的清洗性差,遇酸形成难以洗掉的硅胶,危害极大)。充分发挥表面活性剂的组合效应,增添渗透剂、乳化剂,可*大限度地除尽夹缝内油污。
C.加强对脱脂槽液的管理。脱脂液有效浓度以游离碱度来控制,但不能单凭游离碱来判断脱脂液的效果,因为尽管碱度不降低,但表面活性剂的有效浓度也会损失或失效,因此除需要每天补加脱脂剂外,还需定期换槽。换槽时将二次脱脂液继续作为预脱脂液用,重新配二次脱脂液,这样既提高脱脂液的利用率,又能使脱脂液始终保持*佳状态。同时生产中,严格按工艺要求对脱脂温度、时间等参数进行控制。
2)加强对工件脱脂后的水洗加强脱脂后的水洗,经常更新水洗用水,防止水洗槽内的污物对工件造成二次污染,同时也要防止工件在工序间出现返锈现象。
3)酸洗液的选择常用的酸洗液有盐酸、磷酸、硫酸等。经过现场实验验证,采用硫酸除锈时,漆膜起泡率高;盐酸除锈起泡轻微;磷酸除锈*有利。当然,还应从成本及适应自动化生产线节奏上来综合考虑选用何种酸洗液,但考虑夹缝问题,建议不选择硫酸。
4)控制中和工序的中和剂浓度在保证能完全中和轮毂表面、夹缝等处残留酸液的前提下,尽可能地降低中和剂的浓度,防止碱液残留在轮毂夹缝内。
5)转化膜的选择与控制提高膜的质量,阀门阳极电泳漆,提高其防锈性能,控制各项参数,防止膜发花、粗糙等问题。尤其是工件在出现返锈情况时,更应注意对前处理转化膜药液游参数的控制。
汽车零部件电泳磷化除渣
阴极电泳涂装前处理的目的是去除被涂构件上的异物, 提供电泳涂装要求的良好基底, 以保证涂层具有良好的防腐蚀性能和附着力。
前处理主要设备有:密封室、各工艺槽、加热系统、管路系统、油水分离系统、加料系统、磷化除渣系统、磷化酸洗系统等。
磷化工序是提高零部件耐腐蚀性的有效方法, 被用在电泳涂装线的前处理中。没有经过磷化处理的汽车零部件阴极电泳涂膜耐盐雾性约400~500 h , 经过磷化处理的汽车零部件阴极电泳涂膜耐盐雾性720 h以上。磷化膜质量的好坏, 直接影响金属表面耐腐蚀性, 并对下面的涂装生产工序(如电泳)产生影响。影响磷化膜的多种因素中, 磷化渣是主要因素之一, 即伴随着磷化膜的形成, 也产生不溶性的磷酸铁沉淀 。同时, 由于磷化液的配置比例不当, 还会导致过量的磷酸锌沉淀出来, 形成另一部分磷化渣。磷化除渣技术就是将磷化液中的磷化渣清除掉, 保证磷化膜的质量, 提高零件的耐腐蚀性。磷化除渣技术
磷化膜质量的好坏, 直接影响金属表面耐腐蚀性, 并对电泳工序产生影响, 磷化渣是影响磷化膜质量的重要因素之一。磷化渣的主要成分是磷酸锌和磷酸铁的混合物, 它是磷化液与金属表面发生化学反应时必然产生的产物之一。首先铁被溶解, 溶解出来的铁离子, 一部分成为磷化膜的组成部分, 另一部分生成不溶性的磷酸铁从溶液中析出。当金属表面与溶液中的游离酸反应 , 表面的PH值会上升, 表面层的磷酸锌溶液被中和, 从而使磷酸锌结晶沉积在金属表面。如果反应过程控制不严,阳极电泳漆的应用, 就可能发生过中和现象, 从而导致过量磷酸锌沉析出来形成富锌磷化渣。
磷化渣在溶液中含量过高, 就会附着在工件上, 影响磷化膜性能。电泳涂装工艺要求磷化膜高度洁净, 不允许沉渣被带入电泳槽 , 否则会破坏槽液的稳定性。利用磷化除渣技术净化磷化液中的磷化渣 ,可使磷化沉渣在磷化液中的含量控制在允许范围内。