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1、汽车底盘焊接件的电泳涂装工艺汽车工艺与材料?实用技术?AUTOMOBILETECHNOLOGY&MATERIAL文章编号:10038817(2005)04002403汽车底盘焊接件的电泳涂装工艺陈中吉(宁波跃进汽车前桥有限公司技术中心,浙江宁波315021)摘要:汽车底盘焊接件工作环境恶劣,采用阴极电泳涂装,可大大提高工件的耐腐蚀性.介绍了阴极电泳涂装的工艺流程,工艺参数和控制,工艺管理方法等内容.列举了电泳漆膜典型的质量问题,分析了其产生的原因,并提出了解决对策.关键词:汽车;底盘;焊接件;磷化;电泳中图分类号:U463;TG174.46文献标识码:BElectr0ph0reticP
2、ainting0fAutomotiveChassisWeldmentCHENZhong-ji(R&DCenter,NingboYuejinAutomobileFrontAxleCo.,Ltd.,NingboZhejiang315021,China)Abstract:Thecorrosionresistanceofautomotivechassisweldmentinthesevereworkingconditioncanberemarkablyimprovedusingelectrophoreticpainting.Theprocessdesign,parametercontrolan
3、dprocessmanagementofelectrophoreticpaintingwereintroduced.Sometypicalproblemsaboutpaintfilmqualitywerepresentedwhilethecausewasanalyzedandthemeasuresweregiven.Keywords:automobile;chassis;weldment;phosphating;electrophoretic1前言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.我公司以前采用磷化后浸涂水性环氧脂底漆,汽
4、车使用一年后就发现不同程度的锈蚀,起泡等现象.采用阴极电泳涂装以后,工件的耐腐蚀性大大提高,涂层耐盐雾可达500h,大幅度延长了工件的使用寿命.与以前的浸涂和喷涂相比,电泳涂装要复杂得多.我国汽车底盘焊接件厂家众多,涂装技术良莠不齐,本文以年产5万套汽车底盘焊接件(包括前桥,摆臂等),采用接歇式生产方式的电泳涂装线为例,对电泳工艺流程,工艺参数以及管理要点等作简要的论述.2阴极电泳涂装工艺2.1工艺流程预清理一上挂一脱脂一一次水洗一二次水洗一表调一磷化一三次水洗一一次去离子水洗一二次去离子水洗一阴极电泳一超滤水洗一去离子水洗一去离子水洗一进烘箱一下挂.2.2涂装工艺2.2.1预清理用80-12
5、0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.2.2.2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.2.2.3脱脂工件在储运过程中通常用防锈油脂保护,零件上还经常有操作者手上的油迹和汗迹.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5-8min,工作温度为60-70oC,清洗剂浓度为4%-5%,每天根据清洗效果l/ln清洗剂,12个月后更换全部槽液.2.2.4一次水洗洗去预处理工件表面的残留碱膜.清洗时间为12min,工作温度为50-60.根据清
6、洗的清洁情况更换水液.2.2.5二次水洗进一步洗去工件表面的残留碱膜.清洗时间为12min,工作温度为室温.根据清洗的清洁情况更换水液.2.2.6表调调整表面,以形成疏密均匀之磷化膜.调整时间汽车工艺与材料陈中吉:汽车底盘焊接件的电泳涂装工艺为12min,工作温度为室温.表调用钛系表调剂,配比浓度为0.3%-0.5%.2.2.7磷化磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触,发生化学反应而在金属表面生成稳定的,不溶性的无机化合物膜层(磷化膜)的一种表面化学处理方法.槽液温度为3540,浸入时间为56min,总酸度,游离酸度分别控制在14-22点和0.61.2点.2.2.8磷化后三次水洗及
7、二道纯水洗充分水洗,避免前道工序之酸,碱及盐分带人电泳槽污染漆槽,影响漆膜.纯水电导率小于5la/cm.2.2.9电泳阴极电泳槽液温度2832,电压为170230V,电导率(25)为1000-1800p.s/cm,固体分含量为190/o-21%,颜基比为0.18o.24,电泳时间为3min.2.2.1O超滤水洗回收水洗,减少漆液浪费,降低生产成本.温度为室温,时间为1-2min.2.2.11二道去离子水洗温度为室温,时间为12min.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.2.2.12烘烤使漆膜在160-180oC的温度下固化,时间为20-25min.2.:I电泳涂装线工艺参数
8、的控制我公司采用上海金利泰公司生产的KNT821阴极电泳涂料,在实际使用中,总结出以下几方面比较重要.2.3.1电压根据电泳特性,我公司的电压控制在170-230V之间,在此范围内,涂层的厚度随电压的不断升高而升高,如表1所示.但一旦电压超过电泳的击穿电压时,涂层会击穿,造成涂层粗糙,针孔,桔皮等弊病.表1涂膜厚度与电压的关系2.3.2电泳槽液温度在涂装时对电泳漆的温度有一定要求,温度过高,电极反应过快,漆的电沉积速度也加快,易使漆膜变厚变粗,甚至产生裂缝,也使槽液的溶剂挥发加快,漆的稳定性下降;如果温度偏低,出现泳透力下2005年第4期降,甚至电泳不上.2.3.3pH值,电导率它们是电泳的两
9、大特性值,对电泳特性,槽液稳定性和涂装效果都有较大影响.我公司将pH值和电导率分别控制在5.86.4和l0001800p.s/cm以保持槽液和涂装质量的稳定.阴极电泳槽液系酸溶液体系,需要适当的酸度才能保证槽液的稳定.槽液的电导率一般要求较宽,可以在较宽的范围内控制,方便生产控制.涂层的厚度随槽液电导率的增高而增高(见表2).表2涂膜厚度与槽液电导率的关系项目测试结果涂装条件槽液电导率/s?cm121013911523178950V,3min,涂膜厚度/m19232832302.3.4电泳时间工件的电泳时间要根据其复杂程度和面积的大小来确定,时间过长会提高漆的泳透力,但会使膜变厚,增加生产成本
10、;时间太短,则漆膜厚度达不到要求,降低涂层的耐腐蚀性.对一般复杂的汽车零部件来说,时间设定在3min左右就可以了.2-3.5固体分电泳槽液固体分含量的控制的好坏直接影响成膜速度和质量,固体分含量过高时,电泳速度加快,膜粗糙,甚至出现桔皮;固体分含量过低则使漆的泳透力下降,膜厚变薄,影响涂层的防腐蚀能力.2.3.6颜基比所谓颜基比就是指漆中颜料的含量与基料中不挥发物总的含量的比值,漆的颜基比失调,会影响涂层的外观质量和耐腐蚀能力.3工艺参数和涂层质量控制为确保生产正常进行,必须对电泳涂装线的设备,槽液和生产环境进行严格的科学管理并做好记录,管理要点如表3所示.在电泳涂装工艺管理中,现场管理的最主
11、要的项目为确保槽液稳定及泳涂质量稳定,槽液管理由涂料供应方技术人员会同用户方技术人员共同负责.槽液管理是指槽液特性(如固体分,P/B,MEQ值,pH值,电导率,VOC含量),电泳特性(如膜厚,库仑效率,泳透率,L效果,击穿电压,离子含量),涂膜特性(如成膜理化性能等)诸多特性的监测和调控.必须定期检测,作好记录,作出变化曲线,发现不正常现象,立即采取措施解决之.一25陈中吉:汽车底盘焊接件的电泳涂装工艺表3电泳涂装生产线的管理要点及检查频率类别项目检查频率备注7T/2次/日根据涂料标准涂装条件电压/V2次/日中涂装膜厚的条电流/A2次/日件来确定膜厚/m1次/日涂装质量外观(目测)2次/日有无
12、异常漆膜硬度2次/日涂装数量生产数量/m每日记录涂料补给涂料补给量每次记录补给量确切否和调整补加溶剂等调整剂量液面落差/em2次/班落差>5cm将产主槽状态液面泡沫1次/班生泡沫,是否过多面流速/m?s1次/日正常否泵,管道的渗漏1次/班出现渗漏否循环系统无异常声响及泵的异常运作声响1次/班振动超滤装置超滤液的总透过量1次/日透过量正常否极液系统极液电导率/?cm1次/日应不混浊表面状态1次/日前处理磷化膜正常否滴水电导率/s?cm1次/班烘干室烘干室温度1次/批4电泳漆的维护及故障处理电泳漆常见故障及处理方案见表4.表4电泳漆故障及处理方案问题原因对策固体分低提高固体分膜厚不足电压低提
13、高电压温度低提高温度通常因泵,过滤器及喷槽液循环不良嘴阻塞而致固体分高降低固体分漆膜过厚温度高降低温度电导率高提高超滤液的排放量电压高降低电压纯水不干净换新纯水水迹温度过高降低温度固体分过高降低固体分起泡工件表面不洁净充分水洗减少颜料补加,增加树漆膜外观不丰满颜基比过高脂含量进气,漏气检查管道及泵是否泄漏槽液面泡沫溢流槽液面过低降低液面高度颜料分高减少色浆,增加树脂涂膜粗糙电导率高超滤降低电导率槽液温度低升高槽液温度针孔电导率过高超滤,降低电导率槽液温度低降低温度漆膜不均匀,破裂电压高降低电压电导率高超滤,降低电导率检查金属预处理斑纹,地图斑痕底材表面污染检查磷化漆迹清洗不够增加清洗杂质污染清
14、除工件上的杂质凹孔,缩孔颜料分低补加色浆一26一参考文献:234王锡春,最新汽车涂装技术M.北京:机械工业出版社.1998.叶扬祥,等.涂装技术实用手册M.北京:机械工业出版社.1998.梁栋,等.影响阴极电泳涂装因素J.涂料工业,2002,23(9).伍泽涌,等.新型涂装前处理应用手册M.四川:四川科学技术出版社.1998,(责任编辑自然)+收稿日期:20041218作者简介:陈中吉(1975一),男,浙江磐安人,1995年毕业于武汉汽车工业大学(现武汉理工大学),工程师,技术主管,主要从事产品涂装和腐蚀防护技术质量管理工作.行驶的安全性;2.胎面中央乳线形花纹沟设计:确保在湿地路面高速行驶
15、时的稳定性和排水性能:3.胎肩部位花纹块设计:在胎肩部位排列了着地面积大且刚度均匀的花纹块,使轮胎接地面积最大化提高轮胎转弯时的抓地力,让您体验掌控自如的驾驶乐趣.4.花纹块最佳设计:通过高速花纹块刚度,提高耐磨性能并有效降低噪声;5.细小沟槽的密度和排布:此设计最大化了与路面间的制动力及驱动力.结构特点1.采用欧美特殊材质,提高驱动力及自动力,特别j确保轮胎雨天行驶的安全性;i2.应用高弹性的钢丝层与无缝帘子布,确保高速行十驶的稳定性;3.采用锦湖尖端ESCOT技术,最佳分布胎侧帘线;张力,极大提高操纵性与舒适性;t4.三角胶部位采用了特殊的超硬填充剂及特殊的结+:构,增强了它的高速性能和转弯时的侧向抓地力;t5.采用特殊的结构和材料,增强了轮胎的承载能力,t:并最大限度吸收路面的震动.:.+.+.+.+.+.+一+.+.+.+.+.+.+.+.+.+一+一+.+.+汽车工艺与材料一一一点一一一一一一