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電泳設(shè)備超濾裝置的作用有哪些?
超濾裝置是電泳設(shè)備中的一種,同樣也是電泳涂裝線中不可缺少的關(guān)鍵配套設(shè)備,它的性能及使用直接影響電泳涂裝質(zhì)量及生產(chǎn)成本。超濾是一種壓力驅(qū)動(dòng)的膜分離過程,采用特定的多孔隔膜分離方法,在施加壓力下,、水、無機(jī)離子等及分子質(zhì)量相對(duì)低的溶質(zhì)透過超濾膜,而槽液中懸浮的顏料和高分子樹脂無法透過超濾膜,全部流回電泳槽中。電泳槽液的固體分(NV)19%,經(jīng)0次和UF液1次噴洗,NV降到2%左右,再經(jīng)2次UF液浸洗和出槽噴洗,NV就可降到0。超濾裝置一般由預(yù)過濾器、超濾膜組件、驅(qū)動(dòng)泵和清洗貯液槽等主要構(gòu)件組成。
雜質(zhì)離子的存在對(duì)漆液的電沉積特性、穩(wěn)定性及漆膜質(zhì)量產(chǎn)生的影響,但在連續(xù)生產(chǎn)中,漆液不可避免地要帶入雜質(zhì)離子。因此,必須嚴(yán)格控制其含量在一定的范圍之內(nèi)。應(yīng)重視極距和嚴(yán)控極距在其范圍內(nèi)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。電泳槽液中的雜質(zhì)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(chǎn)穩(wěn)定連續(xù)地進(jìn)行。
陰極電泳涂裝新工藝技術(shù)
近年來為使CED涂裝工藝更環(huán)保和降低涂裝成本,開發(fā)并采用了以下節(jié)能減排,提高資源利用率的新工藝技術(shù)和新型CED涂料。
1)采用新開發(fā)的高泳透力CED涂料(四枚盒法測(cè)定泳透力60%)替代泳透力較低的(一般在45%以下)第二代CED涂料。增多電泳后清洗次數(shù)有負(fù)作用:1)工件通過電泳后清洗設(shè)備的時(shí)間越長(zhǎng)(即輸送鏈速度越慢)和清洗次數(shù)越多,濕電泳涂膜被再溶解程度越嚴(yán)重。不僅可達(dá)到車身電泳涂裝膜厚標(biāo)準(zhǔn),尚可使車身外表面膜厚平滑均勻,約能削減每臺(tái)車身CED涂料耗量20%,降低電泳涂裝成本10%左右。
2)開發(fā)選用省能低沉降型CED涂料,實(shí)現(xiàn)非涂裝時(shí)不攪拌。非涂裝時(shí)可停止攪拌時(shí)間與設(shè)備條件和涂料類型、顏色有關(guān),長(zhǎng)的約可連續(xù)10d,短的也可連續(xù)1~3d停止攪拌,這樣可節(jié)約攪拌能耗(85%左右)和維持費(fèi)用,可不設(shè)備用電源,節(jié)省投資。
3)在電泳涂裝線上活用熱泵技術(shù),替代調(diào)溫用的制冷機(jī)組,并回收熱能,產(chǎn)生的熱水或熱風(fēng),供需加熱的工序用。其節(jié)能和削減CO2排放量的效果顯著。
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(dǎo)約為5μS)替代新鮮純水。其效果可大幅度減少污水排放量和可削減新鮮純水用量50%左右。脫脂工序:在每工作班次的開始、中間和下班時(shí)檢查槽液的化學(xué)濃度、溫度和壓力。綜上所述,CED涂裝工藝/設(shè)備的改進(jìn)、發(fā)展、創(chuàng)新的空間還很大。為CED涂裝更環(huán)保,進(jìn)一步提高資源利用率,節(jié)能減排,降低涂裝成本,提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,筆者建議CED涂裝工藝/設(shè)備設(shè)計(jì)人員練好基本功,糾正認(rèn)識(shí)上的誤區(qū),對(duì)原設(shè)計(jì)應(yīng)逐工序、逐臺(tái)設(shè)備進(jìn)行審核,精心計(jì)算設(shè)計(jì)和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn);按工況和被涂物的性狀,活用相關(guān)技術(shù),進(jìn)行精益化設(shè)計(jì)。
駕駛室涂裝生產(chǎn)線設(shè)備
主要由前處理設(shè)備、電泳設(shè)備、底漆烘干設(shè)備、面漆噴漆烘干設(shè)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(zhuǎn)區(qū)、面漆噴涂區(qū)三部分。
設(shè)計(jì)過程中有生產(chǎn)廠商反映打磨中轉(zhuǎn)場(chǎng)地偏緊的問題,主要原因是該公司產(chǎn)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(chǎn)線一般要求同時(shí)考慮機(jī)罩等其他薄板件的涂裝生產(chǎn)。
輸送系統(tǒng)是涂裝生產(chǎn)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(jī)為主,步進(jìn)式節(jié)拍生產(chǎn),也有采用懸掛輸送機(jī)連續(xù)生產(chǎn);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(jī)輸送,也可采用地面輸送方式。以福特和通用汽車公司為例,從1977年1月開始投建汽車車身陰極電泳涂裝線至今,這兩個(gè)公司的陰極電泳涂裝線占汽車車身涂裝線的99%。前處理和電泳采用連續(xù)式生產(chǎn)線船形槽方式,槽體容積較節(jié)拍式生產(chǎn)生產(chǎn)線明顯增大,使得涂料投槽量和運(yùn)行成本增大,投資和占地也相對(duì)較大,在滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下,采用節(jié)拍式生產(chǎn)方式更符合當(dāng)前工程機(jī)械行業(yè)的實(shí)際情況。
前處理及電泳設(shè)備槽體部分相對(duì)簡(jiǎn)單,主要在配套設(shè)備方面存在較大差別,不同的配置方式對(duì)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行成本等方面影響較大。4)電泳涂裝時(shí)的電流、膜厚和濕漆膜電阻的變化及相互關(guān)系(見圖2)。目前工程機(jī)械駕駛室電泳涂裝線上輔助設(shè)備基本完善,但在槽液管理、自動(dòng)檢測(cè)、設(shè)備維護(hù)等方面還需進(jìn)一步加強(qiáng),尤其是帶銹工件前處理不徹底對(duì)電泳底漆影響較大。
烘干設(shè)備應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)啬茉垂?yīng)情況合理選擇,目前主要以燃?xì)?、液化氣、丙烷氣等氣體能源為主,應(yīng)優(yōu)先采用直接燃燒加熱方式,提高能源利用率。
電滲:電泳涂裝過程中,漆膜沉積的初始階段
粒子(或離子)電荷不一定全部被中和、放電。沉積所得的漆膜結(jié)構(gòu)是疏松的,含水量相當(dāng)高,離子能通過。因此,電滲的作用是:當(dāng)繼續(xù)通電時(shí),陰極表面產(chǎn)生的陰離子通過漆膜向陽極方向移動(dòng),并在漆膜表面與涂料粒子中和形成新的沉積漆膜。②在電泳涂裝過程中被涂物表面產(chǎn)生劇烈的電化學(xué)反應(yīng),前處理后所得的轉(zhuǎn)化膜應(yīng)具有較強(qiáng)的抗化學(xué)性,也就是說要注意前處理轉(zhuǎn)化膜與電泳涂料的配套性,也要注意轉(zhuǎn)化膜的組成。同時(shí),陰離子滲出時(shí)夾帶著水分子移動(dòng),使漆膜內(nèi)所含水分逐漸排到漆膜外,后形成含水率很低,電阻相當(dāng)高的致密漆膜,這種漆膜就可直接進(jìn)入烘箱中固化,形成終的電泳涂層。