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      涂裝前處理對陰極電泳涂膜質量的影響

      2020-06-17 16:58:06

          隨著我國科學技術的不斷進步,各行各業越來越重視產品的內在和外觀質量,汽車車身普遍采用了高P比的鋅、錳、鎳三元磷化液,配套陰極電泳底漆,以保證車身具有優良的防腐蝕能力(中性鹽霧試驗1000h,單側擴蝕不大于2mm),同時為高裝飾性面漆打下良好的基礎。


       介紹了涂裝前處理及陰極電泳的工藝過程,結合實際經驗,總結了前處理對陰極電泳涂膜質量的影響因素及控制方法。

        

        關鍵詞:前處理;脫脂;磷化;陰極電泳

        

      涂裝前處理

        

        隨著我國科學技術的不斷進步,各行各業越來越重視產品的內在和外觀質量,汽車車身普遍采用了高P比的鋅、錳、鎳三元磷化液,配套陰極電泳底漆,以保證車身具有優良的防腐蝕能力(中性鹽霧試驗1000h,單側擴蝕不大于2mm),同時為高裝飾性面漆打下良好的基礎。本文針對生產中出現的一些問題,結合本人的工作經驗,總結出一些涂裝前處理對陰極電泳涂膜質量的影響因素及控制方法。

        

        2涂裝前處理及陰極電泳的工藝過程分析

        

        涂裝前處理及陰極電泳的工藝過程見圖1。

       

      涂裝前處理

       

        圖1陰極電泳工藝過程

        2.1手工預清理

        

        該工序工作內容主要是用砂布打磨去除銹蝕,再用預擦洗劑擦凈車身外表面的厚重油污,要求處理后的車身外表面無銹蝕、無厚重油污,為后序脫脂、磷化打下良好的基礎。

        

        2.2熱水洗

        

        該工序又稱洪流水洗,是用大流量的熱水從車身前風窗沖入車身內部,沖洗掉車身內部的鐵屑、焊渣和灰塵等雜物,同時活化油污,便于下道工序脫脂。

        

        2.3預脫脂和脫脂

        

        這2個工序是用脫脂劑噴淋、浸洗車身,以除去車身內外表面上的油污。一般預脫脂槽為噴淋槽,脫脂劑濃度較高,脫脂槽為浸洗槽,有出槽噴淋,槽液可向預脫脂槽溢流。生產中要監控的參數是脫脂劑濃度、槽液溫度和噴淋壓力,巡檢主要檢查噴嘴角度、是否堵塞等,如發現槽液中油污含量高,除油能力下降,應及時換槽。脫脂是涂裝前處理的基礎,如果車身表面油污清洗不干凈,會影響后序磷化,使磷化膜不完整,甚至返銹,進而影響電泳涂膜質量,產生花斑、顆粒等弊病。

        

        2.4水洗

        

        脫脂后的兩道水洗工序是為了沖洗干凈車身表面殘留的脫脂劑。一般首道水洗槽為噴淋槽,第二道水洗槽為浸洗槽,有出槽噴淋,生產中可讓槽液保持溢流,只需監控噴淋壓力即可。

        

        2.5表調

        

        這個工序是用膠體鈦鹽水溶液處理車身表面,取代車身表面殘留的脫脂劑中的堿性離子,形成致密的磷化結晶中心。在高P比的磷化體系中,表調工序必不可少,車身表面只有經過表調處理,磷化時才能生成球狀結晶,形成致密、均勻的磷化膜。生產中只需監控pH即可,但膠體鈦鹽易老化,必須定期換槽。

        

        2.6磷化

        

        該工序是用磷酸及磷酸鹽對車身表面進行處理,生成致密、均勻的磷化膜。磷化的目的是給車身提供短期的工序間防護,防止車身表面產生銹蝕,提高電泳漆膜的附著力和防腐蝕能力。生產中要監控的參數是游離酸度、總酸度、酸比、促進劑濃度、槽液溫度等。本公司磷化工作溫度為40℃,生產過程中需要用熱水間接加熱,熱水溫度高不能超過70℃,否則會因為磷化液高溫下沉淀堵塞換熱器。磷化過程中在車身表面生成磷化膜的同時,會生成磷化渣沉淀,要求磷化槽液中磷化渣的含量在3.0×10-4以下,否則磷化渣會吸附在車身表面,沖洗不掉時會影響電泳漆膜質量,產生漆膜顆粒等弊病;磷化渣還會堵塞循環管路和噴嘴,使磷化膜不均勻、發花,影響電泳漆膜質量,產生電泳花斑。生產過程中需專人監控,保證磷化除渣機工作正常,必要時通過倒槽的方式清理磷化槽和循環管路中的磷化渣。磷化液和促進劑的補加采用滴加方式,尤其是促進劑,直接加入會產生大量沉淀,浪費原材料,還會污染槽液。


        2.7水洗

        

        磷化后的兩道水洗是為了沖洗干凈車身表面殘留的磷化液和磷化渣,防止污染電泳槽或影響電泳漆膜質量。

        

        2.8純水洗

        

        磷化后的純水洗是為了沖洗干凈車身的雜質離子,防止污染電泳槽或影響電泳漆膜質量。一般為浸洗槽,有出槽噴淋,需要監控槽中純水的電導率和噴淋壓力。

        

        2.9陰極電泳

        

        陰極電泳是前處理及陰極電泳線的核心。其對磷化膜的要求是外觀均勻、致密、無返銹、高P比、耐堿性好,膜厚為2~3μm。目前本公司使用的是高泳透力、銳邊包覆效應好、低溫固化、無鉛陰極電泳漆。生產中要監控的參數是固體含量、顏基比、MEQ、有機溶劑含量、pH、電導率、槽液溫度、電泳電壓和電泳時間等。細菌是陰極電泳系統經常被忽略的因素。陽極液循環系統大量細菌繁殖會堵塞極液循環管路,使陽極管被腐蝕,電泳槽液中一般含有殺菌劑,不會使細菌繁殖,但前處理各槽如果有細菌繁殖,被車身帶入電泳槽會使電泳涂膜外觀粗糙,還會堵塞超濾系統,使超濾液透過量下降,導致超濾膜早期報廢。因此,除了陽極液循環系統要定期殺菌外,前處理各槽也要定期殺菌。正常生產條件下,超濾液一般無需排放。但如果生產過程控制不良,車身如因磷化膜返銹、沖洗不凈等原因,帶入電泳槽的雜質離子較多,電泳槽液電導率偏高,會嚴重影響電泳涂膜的質量,這時就需要排放部分超濾液,然后補加助劑、中和劑等;同時排放的超濾液廢水處理成本非常高,因此應加強前處理過程控制,尤其注意控制磷化后的純水洗的滴水電導率小于40μS/cm,盡量不排放超濾液。車身出槽時必須有新鮮超濾液進行噴淋,保持車身表面潤濕,否則車身上黏附的電泳漆有可能干結,使電泳漆膜出現花斑弊病。

        

        2.10UF1噴淋沖洗、UF2浸洗、UF3噴淋沖洗生產中要監控的參數是固體含量、pH、電導率、噴淋壓力等。巡檢時注意檢查噴嘴角度、槽液落差,防止起泡。新鮮超濾液只加入UF3,后道工序的槽液可向前一道工序自動溢流。

        

        2.11純水洗

        

        這是最后一道沖洗,需要控制純水的電導率小于100μS/cm,同時有車身出槽時的新鮮純水噴淋,保證沖洗干凈車身表面的浮漆,否則會導致電泳漆膜出現花斑弊病。

        

        2.12瀝水和吹水

        

        車身進入烘干室之前必須瀝干水分,或者用壓縮空氣吹干積水,否則電泳漆膜烘干后會形成水滴印,影響外觀。

        

        2.13烘干

        

        烘干時只需監控烘干溫度和烘干時間。一般用溶劑擦拭法檢查電泳漆膜的固化情況。

        

        3結語

        

        車身磷化處理的質量與磷化過程及磷化前脫脂、表調效果有很大的關系,而磷化膜質量對電泳涂膜外觀質量影響明顯。電泳過程控制參數較多,多個因素會影響電泳涂膜外觀質量。因此,只有設備運行人員、化驗人員、工藝人員各司其職,通力合作,加強過程控制,保證各工藝參數,才能最終保證電泳涂膜的外觀質量。


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