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汽车零部件电泳涂装前处理常见问题分析(三)
1.磷化槽受串热的影响
目前,与阴极电泳配套的大多为锌锰镍三元系磷化液。该磷化液与阴极电泳配套性好,涂层防腐性能优异,附着力良好。锌离子浓度对磷化膜的形成有较大影响。
当锌离子浓度为l.6g/L时,磷化膜均匀;当锌离子浓度为0.8g/L时,磷化膜不完整。故Zn2+浓度应控制在1.2~1.6g/L。此时,可得到“P比”>/90%的磷化膜,大大提高了涂装产品的耐蚀性。但当磷化槽受到通道串热影响时,磷化槽液温度升高至超过正常使用温度,会出现磷化结晶现象。即温度过高时,磷化液中可溶性磷酸盐的离解度加大,商用车轮毂阴极电泳漆,从而使磷酸根浓度升高,产生磷酸锌沉淀,槽液中锌离子浓度降低。当磷化液恢复到正常的温度时,原有的平衡并不能恢复。此时如果不调整锌离子浓度,就会使磷化膜不完整,导致工件上残留大量的磷酸锌晶粒,在后续的水洗工序中难以洗净。带有结晶的工件在电泳漆膜烘干固化后,表面依然会残留大量颗粒,严重影响产品外观及防腐蚀性能。要解决这一问题,只有重新调整磷化槽,对工件进行返工处理。
2.槽液串槽及其解决方法
汽车零部件形状复杂,夹缝及焊缝多,在前处理过程中工件带液量大,阴极电泳漆附着力不好,而且喷淋处理方式的广泛应用也会造成串槽问题。串槽出现的直接表现为槽液液位升高异常,阴极电泳漆耐候差,严重时会对磷化质量造成影响。因表调剂大多为弱碱性,而磷化槽液为酸性,大量的表调槽液串槽,会导致磷化槽中游离酸浓度降低、磷化沉渣增多,严重时会出现磷化结晶。
解决串槽的方法主要有以下几种:(1)在生产线的设计初期,设计足够距离的过渡段,减少工件带液量;(2)过渡段中添加塑料挂帘,降低槽液的带出;(3)喷淋段排及后一排的喷头角度向槽内调整5~100,减少喷淋对其它工位的串槽;(4)个别工位(如磷化后水洗部分)设置吹水处理,以减少工件积水处的带液量。
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,阴极电泳漆光泽不好,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,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。
客车车身骨架电泳工艺孔设计
从1963 年电泳漆在轿车车身上试验成功至今。阴极电泳涂装技术以其泳透力好,涂膜外观平滑,膜厚均一,耐腐蚀性能优异,适合流水线生产,可以完全实现自动化,涂料利用率高,公害低等优点,被广泛运用于汽车车身。
随着客车行业涂装技术的进步,运输业对客车产品耐腐蚀性能要求越来越高。具备一定生产规模的客车生产企业已经开始使用和筹划客车整车阴极电泳工艺。但用于客车车身的整车电泳还为数不多,其中一个主要原因是由于客车的车身骨架与轿车全薄壳冲压车身的结构不同,几乎均为采用异型钢管的腔式结构,在进行整车阴极电泳时,骨架内腔难以泳上漆膜。因此在进行客车整车电泳时,电泳液能否顺利进入车身钢管内腔,电力线是否能顺利到达管内腔,异型钢管内部能否泳上底漆,以及在前处理和电泳时液体如何快速排出等,这些都是客车整车电泳得以实施的关键,因此要求工艺设计人员在车身设计时必须在钢管上合理设计工艺孔。
电泳工艺孔按功能分为三类:排液孔、排气孔、防电磁屏蔽孔。
1.1 排液孔
排液孔开制于零件拼装到整车后的位置,用以排出零件内腔的液体,防止在电泳生产线不同工序间产生窜液及零件内腔无法排出的积液。
1.2 排气孔
开制于零件拼装到整车后的位置,作用为浸槽时排出零件内腔的气体,防止形成气腔;在出槽时保证零件内腔与外界大气相通,顺利、彻底地排液。
1.3 防电磁屏蔽孔
车身骨架、底盘车架总成中,对存在完全封闭或部分封闭腔体结构的零件,均需要设计电泳工艺孔。零件上的电泳工艺孔一般会存在一个孔同时具备几种功能的情况,如所有工艺孔兼具防电磁屏蔽的功能,而部分防电磁屏蔽孔又承担排气孔的功能;工艺孔设置合理与否是确保进入骨架内腔的液体能否及时流出、不产生串槽,确保电泳槽液稳定、提高电泳漆泳透力、满足内腔涂膜性能的关键因素。工艺孔开制不能影响车身骨架和底盘车架结构可靠性。