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电泳涂装在紧固件上的应用研究
随着我国汽车工业的飞速发展,对汽车产品的质量也提出了越来越高的要求。汽车的高安全性、高环保性及多元化的个性在紧固件的表面防护技术上也得到了体现。目前汽车上紧固件的表面处理工艺主要有氧化.(发黑)、磷化、电镜(锁锌、锌铢合金、装饰铭)、达克罗涂覆等。众所周知,氧化(发黑)处理存在能耗大、工艺不稳定、膜层不牢固等缺点;磷化处理的耐腐蚀性能差;电镜的钝化处理液和达克罗涂料中都含有 C产,不环保,普通电锁层的耐腐蚀性能在 144 小时左右,达克罗涂覆耐腐蚀性能 可以达到 500- 1000 小时,但成本比较高,膜层耐潮湿性差(耐湿热240 小时),不耐磨。
为了提高紧固件表面处理质量及符合环保法规的需求,除了上述表面处理工艺外,国外汽车公司有采用阴极电泳涂装工艺对螺栓等紧固件进行表面处理。根据紧固件不同的质量要求,采用不同的工艺方案,其耐盐雾性能可达到 240-1000 小时以上,而且漆膜磨擦系数适宜 ,不影响产品 装配,可以代替电锁的钝化工艺,有利于环保。
阴极电泳涂装由于机械化程度高、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,是成熟的工艺。但在螺栓等紧固件上应用在国内尚属空白,确实是一项新技术,是电泳涂装的 一个新领域。在原有成熟的电泳涂装工艺的基础上,进行了大量试验研究,验证了电泳涂装工艺在紧固件上应用的可行性,商用车底盘阳极电泳涂料,并与现应用的电锁及达克罗涂覆等工艺进行了性能和成本比较。
通过电泳涂装在紧固件上的应用工艺试验研究得出以下结论:
(1 ) 紧固件采用电泳涂装进行表面处理的工艺方案可行。
(2 )必须采用紧固件专用电泳涂料才能达到紧固件表面处理质量要求。
(3 )紧固件采用电泳涂装工艺:从质量和成本上以及从环保要求方面都具有较好的社会效益。
汽车底盘焊接件的电泳涂装工艺
汽车底盘焊接件的工作环境十分恶劣,经常遭受砂石的碰击和地面上泥水等污物的浸蚀,因此对其表面的涂层要求很高。采用阴极电泳涂装,大幅度延长了工件的使用寿命。
阴极电泳涂装工艺:
预清理:用 80 - 20 号砂纸清除工件表面锈迹、金属碎骨及焊渣,以消除磷化及电泳潜在的尘埃源。
上挂:将工件挂到 专用架子上 ,要求工件挂稳、挂牢, 挂架与工件接触点处应打磨至露出金属光泽以保证导电性良好。
脱脂:脱脂能有效地清洗、分散并除掉工件表面的矿物油、润滑剂及冲压拉延油,提高磷化效果及电泳涂膜的附着性等。脱脂时间为5-8 min, 工作温度为60-70。 清洗剂浓度为 4%- 5% , 每天根据清洗效果补加清洗剂,1- 2 个月后更换全部槽液 。
一次水洗:洗去预处理工件表面的残留碱膜。清洗时间为1-2 min, 工作温度为50-60℃。根据清洗的清洁情况更换水液。
二次水洗:进一步洗去工件表面的残留碱膜。清洗时间为1-2 min, 工作温度为室温。根据清洗的清洁情况更换水液。
表调:调整表面,以形成疏密均匀之磷化膜。调整时间为1-2min, 工作温度为室温。表调用钦系表调剂,配比浓度为 0.3%-0.5% 。
磷化:槽液温度为 35-40 't ,阳极电泳涂料添加剂, 浸入时间为 5-6 min,总酸度、游离酸度分别控制在 14- 22 点和0.6-1.2 点。
磷化后三次水洗及二道纯水洗:充分水洗,避免前道丁序之酸、碱及盐分带人电泳槽污染搂槽,影响漆膜。
电泳:阴极电泳槽液温度 28-32℃,电压为170- 230 V。
超滤水洗:回收水洗,减少溶液浪费,降低生产成本。温度为室温,时间为1- 2 min。
二道去离子水洗:温度为室温,时间为1- 2 min。在去离子水供应紧张的情况下,可以选用硬度低的自来水替代。
烘烤:使漆膜在160- 180 t 的温度下固化,时间为 20-25 min。
我国汽车水性涂料应用现状及发展趋势
作为涂装下游应用行业,汽车工业的发展对汽车涂料市场的拉动作用明显。汽车涂料是指涂装在轿车等各类车辆车身及零部件上的涂料,一般指新车的涂料及辅助材料和车辆修补用涂料。汽车涂料是发展较快的涂料品种,用量仅次于建筑涂料,位居第二,它也是性能要求较高的涂料品种,阳极电泳涂料助剂,其中尤以汽车涂装要求高。因此,汽车涂装材料往往代表了当代涂料工业发展的高水平。
汽车水性漆涂装工艺普及来临
当今欧美新建的汽车厂大都采用水性漆涂装工艺。据悉,欧洲70%以上的汽车涂装生产线均采用水性涂料施工工艺,美国60%以上的汽车涂装生产线均采用水性涂料施工工艺,日本70%以上均采用水性涂料施工工艺或3c1b工艺来降低涂装voc(挥发性有机物)的排放,阳极电泳涂料不上膜,并达到相关法律法规要求。而作为全世界汽车保有量排名第二的国家,我国汽车涂料和涂装技术方面与工业发达国家相比仍有较大差距。
由于对物流、设备、施工环境等全价值产业链的管控比较苛刻,水性涂料在国内的应用仍不普遍,据悉,当前我国整车厂商使用水性漆的比例并不高,大约在25%之间,市场推广仍存在阻碍。东风商用车有限公司技术中心工艺研究所科长周全此前在接受媒体采访时表示,阻碍主要来自两点,设备投资大,水性涂料的储存条件要求高,温度需要保持在5~30°C,储存周期为3个月,因此需要中央空调来确保恒定的温湿度。第二,运营成本高,喷房恒定的温湿度对能耗需求非常大。施工窗口要求温度在20°C左右,湿度在60%左右。苛刻的储存、施工环境与高能耗用让国内许多企业感到两难。此外,许多老厂改建成适应水性漆工艺的难度较大,企业颇感压力。
目前,国内一些主流汽车生产厂商已开始将水性漆涂装工艺定为未来汽车涂装发展方向,广州本田增城工厂、广州丰田、江淮汽车轿车工厂、北京现代、上海通用、一汽大众、上海汽车等汽车厂商多条水性涂料涂装线相继投建。