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汽车车身阴极电泳涂装工艺控制要点(一)
电泳涂装前必须对工件进行表面前处理 , 以除去其表面的油污、锈蚀 , 并形成结晶致密的磷化膜 ,然后再进行电泳涂装 , 在工件表面沉积一层均匀的无缺陷的涂层 , 经烘烤完成电泳涂装工艺。汽车车身阴极电泳涂装工艺一般由电泳涂装前处理、电泳涂装、电泳后清洗、电泳涂膜的烘干等四道主要工艺 ( 或工序 ) 组成 , 在生产时对电泳涂装生产现场和电泳槽液的控制至关重要。
1 电泳涂装工艺
1. 1 前处理
汽车车身金属零件涂装前处理主要包括脱脂、除锈、除氧化皮及化学转化膜处理 ( 磷化、氧化、钝
化 ) 。首先应清洗掉各种污物 ( 如油污、锈、氧化皮、焊渣、金属屑等)随后进行化学处理(磷化、钝化),并进行充分水洗 , 以洗掉前处理药品、磷化沉渣等 , 后用去离子水洗。所用去离子水水质要好 , 电导率应不大于 25 μ
S/cm, 并确保车身的滴水电导率不大于 50 μ S/cm 。
车身经前处理后油污未洗净而带入电泳槽内会影响电泳质量 , 产生缩孔、 ; 锈不除掉 , 磷化不上 , 还易产生电泳涂膜的异常附着 , 且在涂膜下能继续扩蚀 ; 氧化皮不除净 , 则不导电 , 泳涂不上 ;焊渣、金属屑、前处理药品、磷化沉渣不除净而带入电泳槽 , 则会影响槽液稳定性和涂装质量。
实践证明 , 车身阴极电泳涂装前的磷化膜应具备以下质量标准 : 外观为结晶细小、致密、均匀、无锈蚀、无沉渣沉积的浅灰色膜层 ; 磷化膜质量应在 2 ~ 3
g/m2 范围内 ; 结晶细度应小于 10 μ m; P 比在85% 以上 [ 即膜中 Zn 2 Fe(PO 4 ) 2 · 4H 2 O 含量高 , 耐碱性好 ] 。在车身进行电泳涂装前 , 磷化膜表面可全干或全湿 ( 无水珠) 进入电泳槽 , 为了节能 , 取消了涂装前处理后电泳涂装前的烘干工序。
汽车底漆,就是直接涂装在经过表面处理的本身部件表面上的道涂料,它是整个涂层的开始。设计上要求底漆与底材应有良好的附着力,与上面的中涂或面漆具有良好的配套性,还必须具备良好的防腐性、防锈性、耐油性、耐化学品性和耐水性。当然,汽车底漆所形成的漆膜还应具有合格的硬度、光泽、柔韧性和抗石击性等机械性能。随着汽车工业的快速发展,对汽车底漆的要求越来越高。
20世纪50年代,汽车还是喷涂硝基底漆或环氧树脂底漆,然后逐步发展到溶剂型浸涂底漆、水性浸涂底漆、阳极电泳底漆、阴极电泳底漆。比较的汽车尤其是轿车一般采用阴极电泳底漆,手扶电梯阳极电泳漆,阴极电泳底漆经过20多年的发展,同时也经过引进先进技术和工艺,已经能很好的满足底漆所要求的各项机械性能、与其他涂层的配套性尤其是现代的流水线涂装工艺,轿车用底漆几乎已全部使用阴极电泳底漆。汽车用溶剂型底漆主要选用硝基树脂、环氧树脂、醇酸树脂、氨基树脂、酚醛树脂等为基料,颜料一般选用氧化铁红、钛白、炭黑及其他颜料和填料,涂装方式有喷涂和浸涂两种。
电泳漆是在水性浸涂底漆的基础上发展起来的,它在水中能离解为带电荷的水溶性成膜聚合物,并在直流电场的作用下泳向相反电极(被涂面),在其表面上沉积析出。
采用电泳涂装法要求被涂物一定是电导体。根据所采用的电泳涂装方式的不同,电泳底漆可分为阳极电泳底漆和阴极电泳底漆。电泳底漆使用的成膜聚合物是阴、阳离子型树脂,中和剂为无机械、有机胺或有机酸,颜料一般选用钛白和炭黑等。
国内涂装行业常用的四种车身涂装工艺
1、汽车涂装的四大要素
涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理,它们相互之间相辅相成,促进了涂装工艺和技术的进步与发展。汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程能耗且产生三废的环节之一。因此,阳极电泳漆的涂层,减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。
2、汽车涂装所产生的废水对大自然造成污染
近十多年来,阳极电泳漆价格,涂装工艺及设备的进步体现在环保型涂装材料的应用,减少废水、废渣的排放,降低成本,优化汽车生产过程等方面。由于涂装材料的进步,车身涂层体系的设计也有了革命性的进展,几种典型的新涂装体系及新技术已经或即将用于工业生产。
3、汽车涂装工艺:逆过程工艺,二次电泳工艺,一体化涂装工艺,膜技术
逆过程工艺:在车身外表面先喷涂粉末涂料,待热熔融后再进行电泳涂装,随后粉末/电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺约可减少60%的电泳涂料用量,用厚度为70μm的粉末涂层替代车身外表面的电泳底漆和中涂层,取消中涂及烘干工序,从而节省材料和能源费用,降低VOC排放量。
二次电泳工艺:采用两涂层电泳材料,用第二层电泳(35~40μm)替代中涂。电泳工艺自动化施工稳定可靠性高,一次合格率高,材料利用率高,设备投资少(不需空调系统),因此可节省费用的48%,减少了维修频次及传统中涂的漆渣和VOC排放。
一体化涂装工艺:采用与面漆同色的功能层(15μm)替代中涂,阳极电泳漆槽液正常参数,功能层与面漆底色间不需烘干,取消中涂线,在提高生产效率的同时,大幅降低了VOC排放量。
膜技术是预制一种适应于热成形的面漆涂膜,其经热成形后的产品的面漆性能和外观与传统的烘烤喷涂涂膜非常相近。该技术主要应用于塑料件生产,采用“夹物模压”或“内模”工艺将预制好的复合涂膜在塑料件浇注成形的同时完成成形并与塑料件熔为一体,得到无缺陷的涂装覆盖件。车身骨架采用传统冲压焊装工艺制造,涂装车间只对车身骨架进行涂装,面漆采用粉末喷涂技术。