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CDE電泳涂裝的原理:
1)被涂物表面附近由于水的電解作用導致pH升高;
2)涂料粒子失去電荷從溶液中析出并沉淀形成涂膜;
3)電泳涂裝過程伴隨電解、電泳、電沉積(凝聚)、電滲等物理化學作用。CED涂裝工藝及設備設計人員只有在弄清和熟知CED涂裝原理,電解、電泳、電沉積(凝聚)、電滲等在涂裝過程中的物理化學作用和下列相關技術(參數(shù)),才能靈活應用相關技術和打好精益設計的基礎(基本功)。4)采用ED-RO裝置再生電泳后清洗的循環(huán)純水浸洗液(清洗水),濃縮液送往UF液浸洗槽,濾液(電導約為5μS)替代新鮮純水。
1)電泳涂裝的工藝參數(shù)(電泳條件):槽液溫度、電泳電壓、電泳時間、槽液特性(pH、電導率)及它們的相互關系;
2)槽液組成:固體分、灰分、MEQ值、庫侖效率;
3)極距、電場強度、電泳的臨界電壓、工作電壓、破壞電壓;
4)電泳涂裝時的電流、膜厚和濕漆膜電阻的變化及相互關系(見圖2);
5)泳透力及影響泳透力的關鍵因素;
6)產生電泳漆膜弊病的原因及防治;如顆粒、縮孔、、再溶解、涂膜偏厚或偏薄、異常附著等,泳透力差、二次流痕、斑跡、外觀不良、帶電入槽階梯、涂膜剝落等10多種電泳涂裝獨有弊病的病因及防治措施;
7)通電方式:帶電入槽和入槽后通電(即工件全浸沒后通電);帶電出槽,不分段和分段電壓供電;它們適用于何種工況;
8)電泳后清洗的功能及目的,如何防止再溶解,如何降低耗水量和減少污水排放量。如果涂裝工藝/設備設計人員欠缺上述技術知識,除能翻版設計外,就談不上靈活應用相關技術,做不到按工況和被涂物性狀進行精益設計或有所創(chuàng)新,勢必造成一定的生產隱患。
防止帶電入槽涂膜弊病,已有較成熟的工藝技術措施:
1)工件在入槽前保持全干或全濕,一般設置純水噴霧裝置,確保車身外表全濕;
2)工件入槽部位少布置陽極,緩解入槽時的電解反應;
3)增強入槽部位的液流,車身與液流是對向,有利于消除入槽口液面的泡沫和工件表面附著的氣體
4)輸送應平穩(wěn),消除脈動(尤其在慢速的場合);
5)提高槽液溫度(28~33℃),降低濕涂膜的黏性,增強釋氣泡性,能消除車身前端涂膜弊病??墒遣垡簻囟葘﹄娪静垡旱姆€(wěn)定性和泳透力有影響。
應重視極距和嚴控極距在其范圍內
電泳涂裝的極距與靜電噴涂法的極距具有相同的含義,都有的極距范圍。它們直接影響電場強度及其分布,電泳涂裝的極距近了也產生涂膜偏厚和異常附著,極距大了,涂膜偏薄或泳涂不上。所以極距是電泳涂裝工藝和設備設計的重要參數(shù)之一。電極與極罩都靠槽壁布置,在泳涂寬大的工件時按需在槽底或工件頂部設置電極;為CED涂裝更環(huán)保,進一步提高資源利用率,節(jié)能減排,降低涂裝成本,提高產品的競爭力,筆者建議CED涂裝工藝/設備設計人員練好基本功,糾正認識上的誤區(qū),對原設計應逐工序、逐臺設備進行審核,精心計算設計和總結經驗教訓。泳涂不同類型工件的極距范圍電泳槽斷面及典型間隙尺寸的E值確定。
可是工藝人員認識不到位,未強調控制極距的重要性,設備設計及制造供應商隨工件輸送方式及結構的變化,擴大工件與槽內壁間距。如汽車車身E值由500~550mm,擴大到850mm甚至950mm,并以此為“經驗”,相互照搬設計。極距加大許多,勢必造成電泳工作電壓,直流電源功率增大;電泳槽液中的雜質離子、小分子樹脂等可以通過超濾液的排放來控制,從而保證生產穩(wěn)定連續(xù)地進行。電泳槽容積增大和槽液增多,泳涂的膜厚不均節(jié)能減排效果差,投資運行費用高的結局。
駕駛室涂裝生產線設備
主要由前處理設備、電泳設備、底漆烘干設備、面漆噴漆烘干設備、輸送系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等組成,在平面布置上分為前處理電泳區(qū)、打磨中轉區(qū)、面漆噴涂區(qū)三部分。
設計過程中有生產廠商反映打磨中轉場地偏緊的問題,主要原因是該公司產品主要由熱軋板及型材組成,工件表面缺陷較多。另外,涂裝生產線一般要求同時考慮機罩等其他薄板件的涂裝生產。
輸送系統(tǒng)是涂裝生產線的核心,目前前處理電泳段的工件輸送以自行葫蘆輸送機為主,步進式節(jié)拍生產,也有采用懸掛輸送機連續(xù)生產;電泳烘干室的輸送一般采用地面方式,根據(jù)平面布置情況可以選用立式地面鏈、環(huán)形地面鏈、滑橇等方式。
面漆涂裝線一般懸掛輸送機輸送,也可采用地面輸送方式。前處理和電泳采用連續(xù)式生產線船形槽方式,槽體容積較節(jié)拍式生產生產線明顯增大,使得涂料投槽量和運行成本增大,投資和占地也相對較大,在滿足生產綱領的前提下,采用節(jié)拍式生產方式更符合當前工程機械行業(yè)的實際情況。每次水洗要達到稀釋10倍的目的(即每次水洗水的污染度控制在前道工序處理液濃度的1/10以下)。
前處理及電泳設備槽體部分相對簡單,主要在配套設備方面存在較大差別,不同的配置方式對生產效率、產品質量、運行成本等方面影響較大。目前工程機械駕駛室電泳涂裝線上輔助設備基本完善,但在槽液管理、自動檢測、設備維護等方面還需進一步加強,尤其是帶銹工件前處理不徹底對電泳底漆影響較大。上千萬輛汽車,除部分大客車和改裝車的車身外,都采用陰極電泳涂底漆工藝。
烘干設備應根據(jù)當?shù)啬茉垂闆r合理選擇,目前主要以燃氣、液化氣、丙烷氣等氣體能源為主,應優(yōu)先采用直接燃燒加熱方式,提高能源利用率。