一种新增门槛阳极系统的汽车电泳槽设计

韩文阳　毛若鹏　赵济宇

（1.上汽大众有限公司南京分公司，江苏　南京　210000；2.中信重工机械股份有限公司矿山机器厂，河南　洛阳　471039）



一种新增门槛阳极系统的汽车电泳槽设计

韩文阳1毛若鹏2赵济宇1

（1.上汽大众有限公司南京分公司，江苏南京210000；2.中信重工机械股份有限公司矿山机器厂，河南洛阳471039）

摘要：随着喷涂技术的不断进步和完善，针对现行电泳涂装工艺的特点，本文提出了一种新增门槛阳极系统的汽车电泳槽设计方法。通过该方法，使得在汽车门槛等钢板较厚的位置达到防腐要求的膜厚，也不会造成其他区域的膜厚超标，避免了电泳漆原料的超标消耗，为实际电泳涂装的改进提供了一种可行方法。

关键词：喷涂；电泳涂装；电泳槽；膜厚

随着现代科技的快速发展，人们对汽车的追求，不仅在乎其性能的优越体现，而且对外观的要求也越来越高。在汽车外观表面，涂装面占90%以上，这就要求涂装层防蚀、耐用，还必须美观精致。电泳涂装作为钢板的表面处理方法主要用于汽车车身的打底［1］。目前，全世界大量流水线生产的汽车车身几乎全都采用阴极电泳涂装打底［2］。因其是一种特殊复杂的电化学涂膜形成方法，工艺稳定可靠、一次合格率高、材料利用率高、设备投资少等优势［3］，而被广泛应用。

1　电泳涂装工艺

电泳涂装是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的工件表面的涂装方法，电泳时待涂装金属工件浸于电泳液中。通电后，金属工件所带电荷与涂料粒子相反，涂料粒子向工件移动，继而沉积在工件上，在工件表面形成均匀、连续的涂膜［4］。实际对汽车车身涂装时，通常的工艺是通过槽体内左右两侧的板式阳极对阴极车身进行上电，这种上电模式的好处是能形成均匀的电场。但是上述工艺中，在同等电场强度下，却会造成钢板厚度较高的门槛等位置膜厚低于其他区域，出现铺展不开、发花等现象［5］。故为了达到防腐要求的膜厚，往往不得不通过提高电压的方式来使得门槛处达到膜厚要求，但是这又会造成车身其他区域的膜厚超标，更造成了电泳漆原料的超标消耗。综上所述，亟待解决的问题是，不但要保证钢板厚度较高的门槛等位置达到防腐要求的膜厚，而且也不会造成其他区域的膜厚超标。

2　新增门槛的汽车电泳槽原理阐述

为解决上述问题，本文提出一种新的汽车电泳槽设计，通过新增门槛阳极系统，从而使得防腐膜厚达到要求，也避免了电泳漆原料的超标消耗。

新增门槛阳极系统的电泳槽整体结构如图1所示。

图1 新型汽车电泳槽整体结构示意图

为了充分保证阳极管103与阳极板102之间绝缘，设计增加了钢化环氧支架104，阳极管103通过钢化环氧支架104安装于阳极板外侧，确保阳极管与阳极板被钢化环氧支架104间隔开。

阳极板102依次排列于槽壁101上，连接至电源正极；阳极管103，水平安装于阳极板102外侧，与阳极板102之间相互绝缘。实际中，阳极管103可采用高压密封性管式阳极等。电泳时，其位于被涂装汽车的门槛位置附近。阳极管103在槽壁上的排列方式可以根据不同的车身结构等因素进行调整。如图1所示中，阳极管呈多段方式水平排列于阳极板102外侧，采用多段安装，多段逐级电压上电的方式进行上电。

工作时，当待涂装的车身从两侧的槽壁101之间通过，电泳槽通过槽内左右两侧的阳极板102对阴极车身进行上电，左右两侧的阳极板102能形成均匀的电场，如上所述，在这种同等条件下，钢板厚度较高的车身门槛位置膜厚低于其他区域，达不到防腐要求的膜厚。此时，通过对阳极板102形成电磁场进行计算，在车身门槛位置附近增加阳极管103，用以额外提高车身门槛位置附近的电场强度，增加此处的膜厚。这样即保证了该区域膜厚的要求，也不会影响其他区域，同时也降低了原料的损耗。

3　小结

随着人们对喷涂工艺和能源环保的不断重视，针对电泳涂装产线暴露的不足，本文提出了一种改进方法，并对构思和基本原理进行简单的阐述，以油漆车间生产能力为年产50万台来计算，当下平均每台产品车节约费用5.1元左右，预计每年可创造经济价值约255万。通过改进的电泳槽不但可以为企业创造更多的价值，对电泳质量也有一定的提高。

参考文献：

［1］胡飞燕.电泳涂装在不同材质上的应用状况［J］.电镀与涂，2011，30（11）：73-74.

［2］宋华，王锡春.阴极电泳涂料与涂装的发展历程及趋势［J］.中国涂料，2010，25（2）：8-11.

［3］吴涛.汽车涂装的国内外发展动态［J］.汽车工艺与材料，2006（9）：30-31.

［4］张乐.铝合金轮毂涂装及电泳工艺研发［D］.秦皇岛：燕山大学，2015：14-16.

［5］冯修成，刘云峰，龚剑.电泳漆膜固化不良对面漆喷涂的影响［J］.汽车工艺与材料，2010（1）：24-25.

中图分类号：U463

文献标识码：A

文章编号：1003-5168（2016）02-0104-02

收稿日期：2016-01-17

作者简介：韩文阳（1987-），男，本科，助理工程师，研究方向：电气控制。

Design of an Automobile Electrophoresis Tank with a New Threshold Anode System

Han Wenyang1Mao Ruopeng2Zhao Jiyu1
（1.SAIC Volkswagen Automotive Co.Ltd.，Nanjing branch，Nanjing Jiangsu 210000；2.Mining Machinery Plant，CITIC Heavy Industries Co.Ltd.，Luoyang Henan 471039）

Abstract：With the continuous progress and improvement of the spraying technology,and the characteristics of the current electrophoretic coating process,this paper presented a new method for the design of the an⁃ode system on auto electrophoresis tank.By this process,the position on which was thicker such as the plate in the automobile door could reach the anti-corrosion requirements of the film thickness,also could not cause other regions of the membrane thickness excessive,and avoid the electrophoretic paint raw materi⁃als of excessive consumption,which provides a feasible method for improvement of the actual electrophore⁃sis coating.

Keywords：coating；electrophoretic painting；electrophoresis tank；film thickness