简述汽车部件电泳涂装设备的选用

黎杰

【摘  要】随着我国工业化进程的不断推进与发展，电泳涂装的工艺技术也日益进步，而电泳涂装恰恰是汽车表面涂装中第一个非常重要的工序，都需要有电泳涂装作为整个表面处理涂层的基础，才能让车身有足够的能力抵御腐蚀。再者，这层根基也会影响后续车身的中涂及面涂的表面整合度、外观以及质量。因此，综合评估工艺、设备维护成本等，如何选用适合的涂装设备，让车身涂装工艺达到一个预设稳定的质量是至关重要。

【关键词】汽车;涂装;设备;电泳;维护

一、引言

在汽车涂装技术中，针对汽车表层涂装的电泳涂装技术是表面处理核心技术之一，电泳涂装品质的高低，直接影响汽车在长达十多年以上使用过程的耐蚀腐性。电泳涂装涂膜品质的好坏，与所选用的原材料、涂装工艺及涂装设备等方面综合决定。电泳涂装工艺一般含前处理及电泳这两个核心部分，其一般工艺流程为：除油→水洗→酸洗→水洗→中和→表调→磷化→喷淋洗→纯水洗→纯水喷淋→电泳→UF喷淋→纯水喷淋→吹气→固化。因此，文章着重探讨在作电泳涂装生产线建线规划时，关键工序如何选用最合适的涂装设备，以达到最佳的涂装品质。

二、前处理槽的选型

前处理是电泳涂装前的重要工序，其处理的效果直接影响电泳涂装成膜质量，且其工序顺序，选取的槽体结构等，都成为重要的影响因素。前处理槽一般有三类，分别为喷淋槽、矩形浸洗槽及船形浸洗槽。以下简单介绍这三种槽的选型特点。

1、喷淋槽

该种槽体一般适合于生产节拍为连续式的生产工艺中，在连续式清洗工艺中，输送链保持匀速运行，工件在挂具中不需要任何停留便可达到清洗的目的，适用于大批量工业化自动化生产。喷淋槽主要是以喷淋的方式对工件进行清洗处理，故槽体的上方设计有壁板，槽内设计有淌水板，壁板上安装若干的喷淋管道，管道上有一定数量合理布局的文丘里型专用喷嘴，其中，管道及喷嘴的数量、布局、流量与生产节拍、工件形状大小有关。喷淋式工艺的主要缺点为难以处理形状复杂有内腔的产品，内腔的油脂、残渣等难以彻底清洗干净，而喷淋式设备由于管路、喷嘴较多，维护的频率较多，从而加大了设备的维护成本。

2、矩形式浸洗槽

这种槽形以浸渍方式进行处理，用于要求步进式的生产工艺中。如槽下有加热管道、搅拌嘴，则规划时需要考虑槽底的设计高度，以免在滑橇通过时造成挂具或工件的损伤。

3、船形式洗浸槽

设计这种洗净槽主要应用在连续式的工艺要求中，以浸渍处理的工艺方式进行处理。若此类型的槽如果使用普通的悬挂链，则斜度应设计为30度，使用摆杆式输送机对工件进行运输时，设计船型式浸洗槽两端的斜度应该为45度。

一般而言，前处理槽体均由特定材质的钢板加工而成，并设计有加强筋保持槽体的结构稳定性。为尽可能的减少生产设备的维护成本，磷化槽及酸洗槽因酸液的腐蚀较严重而需用316不锈钢板制作壁板，除此之外，其余的脱脂、水洗、表调槽均采用304不锈钢。

四、电泳槽的选型

电泳槽是电泳工序的主体，也是工件最核心的涂装成膜生产场所，其槽体结构可分为矩形浸洗槽和船型浸洗槽。电泳槽设计有主槽和副槽，主槽的强度设计必须能经受电泳要求的酸碱度的长期腐蚀。工件在主槽进行电泳时，槽液产生泡沫，并顺着流液循环方向被带进副槽，起到消泡的效果。电泳槽可采用普通碳素钢板焊接加工而成，焊接的精度及致密度要求较高，槽体内表面需进行喷砂处理并涂上绝缘玻璃钢。

因电泳涂料的特殊要求，还需要设计有电泳转移槽，槽内安装有搅拌装置，槽体材料可使用普通碳素钢板焊接而已，因不需要进行通电电泳工艺，内壁无需涂敷绝缘材料。其主要作用是在电泳槽需要维护或清洗时，把电泳槽的涂料转移至电泳转移槽内暂放，并开启搅拌以保持对涂料的不间断循环搅拌。维护清洗完成后，再将涂料放回电泳槽内，调整生产参数，则可恢复生产。

五、超滤装置

由于电泳后的工件有残留的涂料在表面，需要超滤液体对工件进行清洗。超滤装置一般的组成包括：膜组件、流量计、超滤水箱、管路、仪表、泵等组成。为方便超滤装置的清洗和日常维护，需要设计有过滤和清洗系统。超滤液由半渗透膜选择性地阻挡溶解的大分子或胶体微粒，而允许水、盐、溶剂和其他小分子的透过，超滤是连续的、在低压下运行的、将进料溶液分为两种流体即隔离液与透过液的过程。超滤装置在正常运行的模式如下，首先通过半透膜收集超滤液到超滤装置上，在水箱中通过泵的作用送至电泳工序后面的UF1喷淋洗、UF2喷淋洗中对工件进行清洗。当水箱中的超滤液超过液位，越滤泵便会运转把超滤液排入电槽。

六、其他相关设备的选型

1、脱脂油水分离器

在预脱脂和脱脂工序增加油水分离装置，及时将脱脂液中的油脂分离出来，可保持脱脂能力及延长脱脂液的使用寿命。

油水分离器一般分为重力型油水分离器、加热型油水分离器、粗粒化型油水分离器、旋流型油水分離器等，实际生产中，应根据脱脂油污的类型、质量要求、生产批量、场地条件等因素综合分析规划选择合适的油水分离器，汽车行业大批量生产可考虑采用超滤膜进行油水分离[1]。

2、磷化除渣设备

磷化沉渣过多时，会附着在工件上进而影响涂膜结合力和产品的外观，如被带入电泳槽中，会对电泳涂料造成污染并降低涂料的化学稳定性，造成电泳涂层的性能不达标，甚至会对超滤膜造成损坏，增加设备的维护成本。故需要定期对磷化渣进行清除，现主要有高位沉降塔、斜板除渣系统、带式过滤机等[2]。

3、挂具的选型

挂具的设计在电泳涂装中至关重要，对于涂装的生产效率以及生产质量有直接的影响。根据工件类型以及形状对挂钩进行灵活的设计，利用三点到四点的接触方式，让挂钩保持45度的斜置方向，只要在工件上挂过程中，把工件在弹簧上稍微旋转，便能划破挂具上面的涂层，达到工件电泳的导电效果。并能节省挂具需反复脱漆处理的时间，以及降低挂具的维护成本。

七、结语

消费者除了关注汽车的装饰性，如：颜色、光泽、个性化设计等，也越来越注重汽车的耐用性。而耐腐蚀性及耐候性则通常被用来判断汽车耐用性的评价标准。涂装设备是涂装质量的硬件保证，除要根据工件设计合适的工艺设备，还应重视涂装设备的日常维护及管理，使涂装设备处于良好的技术状态，是确保涂装生产秩序和涂装质量的必备条件之一。

参考文献：

[1]杨学淳.浅述涂装前处理油水分离器，现代涂料与涂装[J]2006（9）：34-36.

[2]蔡一蓝.涂装生产线前处理电泳设备系统选型分析[D].广州：华南理工大学，2016.

（作者单位：广东东箭汽车科技股份有限公司）