车身电泳漆选用与防腐蚀性
汽车防腐蚀关键的就是车身和零部件防锈蚀。对车主来说,没有比突然发现光洁的车身上出现了锈点更让人糟心的事情了。车身漆膜是由多个涂层构成的,目前主流的二涂车漆由内到外分为电泳层、中涂层、色漆层、清漆层4个涂层,其中电泳层是所有车漆喷涂的基础层, 也就是我们俗称的底漆。
整个车身的外部框架大部分是由一层钢板构建而成的,无论钢板先天条件多么,强度多么高,一旦出现了腐蚀、锈穿等现象,在实际使用中就和一层脆弱的薄纸没什么区别了。而车身原本的设计初衷是为了保护乘客生命安全,如果在锈蚀的情况下发生碰撞,将无法起到任何保护作用。
要让一辆汽车的车身既穿上华丽的外衣,又能持续耐腐蚀并保持刚强度,电泳漆的作用则是至关重要的,因为它不仅是连接车身钢板和外漆的纽带,还与车身防腐直接相关。当车身钢板被电泳漆包裹形成电泳层后,车身即使在高温、潮湿及强腐蚀等***坏境下,也能多年不出现腐蚀。因此,为了让车身达到***的耐腐蚀性,每个主机厂的工程师在电泳漆的选择和车身的防腐蚀管控上都会下很大的功夫。
在电泳漆的涂装过程中,白车身进入充满电泳漆的电泳槽里,经过电化学反应,车身表面会附着上电泳漆,再经过160 ℃以上的高温烘烤,终形成电泳漆膜。车身的外表面电压较高,电泳漆更容易附着,但车身内腔、复杂的严重屏蔽盒状结构以及电场等难以达到的部位则很难附着上电泳漆。而泳透力高的电泳漆就能保证在外板膜厚满足要求的同时,内腔也能达到很高的膜厚。由此可见,泳透力是考量电泳漆进入凹陷的能力,是电泳漆的一项重要指标。
关于泳透力的检测方法有很多种,一般选用四枚盒法进行测试。所谓四枚盒法就是将四块板子组装成盒装结构,留有一个小孔让电泳漆流进去,电泳完成后测试内侧和外侧膜厚的比值(G/A),这个比值就是泳透力了。泳透力越高,内腔上膜就越容易。
国内涂装行业常用的四种车身涂装工艺
1、汽车涂装的四大要素
涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理,它们相互之间相辅相成,促进了涂装工艺和技术的进步与发展。汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程能耗且产生三废的环节之一。因此,减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。
2、汽车涂装所产生的废水对大自然造成污染
近十多年来,涂装工艺及设备的进步体现在环保型涂装材料的应用,减少废水、废渣的排放,降低成本,优化汽车生产过程等方面。由于涂装材料的进步,车身涂层体系的设计也有了革命性的进展,几种典型的新涂装体系及新技术已经或即将用于工业生产。
3、汽车涂装工艺:逆过程工艺,二次电泳工艺,一体化涂装工艺,膜技术
逆过程工艺:在车身外表面先喷涂粉末涂料,待热熔融后再进行电泳涂装,随后粉末/电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺约可减少60%的电泳涂料用量,用厚度为70μm的粉末涂层替代车身外表面的电泳底漆和中涂层,取消中涂及烘干工序,从而节省材料和能源费用,降低VOC排放量。
二次电泳工艺:采用两涂层电泳材料,用第二层电泳(35~40μm)替代中涂。电泳工艺自动化施工***性高,一次合格率高,材料利用率高,设备投资少(不需空调系统),因此可节省费用的48%,减少了维修频次及传统中涂的漆渣和VOC排放。
一体化涂装工艺:采用与面漆同色的功能层(15μm)替代中涂,功能层与面漆底色间不需烘干,取消中涂线,在提高生产效率的同时,大幅降低了VOC排放量。
膜技术是预制一种适应于热成形的面漆涂膜,其经热成形后的产品的面漆性能和外观与传统的烘烤喷涂涂膜非常相近。该技术主要应用于塑料件生产,采用“夹物模压”或“内模”工艺将预制好的复合涂膜在塑料件浇注成形的同时完成成形并与塑料件熔为一体,得到无缺陷的涂装覆盖件。车身骨架采用传统冲压焊装工艺制造,涂装车间只对车身骨架进行涂装,面漆采用粉末喷涂技术。
汽车底盘零件阴极电泳涂装工艺实例
对于汽车底盘零件, 一般采用阴极电泳涂装来提高其耐腐蚀性。国外汽车制造商对其要求很严格, 阴极电泳涂装的设备已比较成熟, 要达到, 关键在于工艺管理。笔者通过实践, 总结了一套切实可行的涂装工艺方案, 供大家参考 。
工艺流程及参数
工艺流程
工艺流程如下:
预备水洗、一次脱脂、二次脱脂、水洗1、水洗2、表面调整、磷化处理、水洗3、水洗4、酸洗、纯水洗、第二纯水洗、第三纯水洗、第四纯水洗、干燥、冷却、电泳涂装、回收 4联水洗、烘烤干燥
工艺参数管理:
预备水洗 :污染度 10 pt 以下 ;喷淋压力 0.3 ~0.6 kg/ cm2 ;
一次脱脂 :游离碱度 18 ~ 20 pt ;喷淋压力 0.8 ~1.4 kg/ cm2 ;温度 40 ~ 45 ℃;
二次脱脂 :游离碱度 18 ~ 20 pt ;喷淋压力 0.8 ~1.4 kg/ cm2 ;温度 40 ~ 45 ℃;
水洗 1 :喷淋压力 0.8 ~ 1.4 kg/ cm2 ;
水洗 2 :污染度 4 pt 以下 ;喷淋压力0.8 ~ 1.5 kg/cm2 ;
表面调整 :pH 值 8.5 ~ 9.5 ;喷淋压力 0.4 ~ 0.8kg/ cm2 ;
磷化处理:全酸度 22 ~ 24 pt ; 游离酸度 0.7~ 1.1 pt ;促进剂 2.5 ~3.5 pt ;温度 40 ~ 45 ℃;
水洗 3 :喷淋压力 0.8 ~ 1.2 kg/ cm2 ;
水洗 4 :污染度 0.2 pt 以下 ;电导率 150 ~ 300μS/ cm ;喷淋压力 0.8 ~ 1.4 kg/ cm2 ;
酸洗 :Cr6 +浓度 1.5 ~ 3.5 pt ;pH 值 3.5 ~5.0 ;喷淋压力 0.2 ~ 0.5 kg/ cm2 ;
纯水洗 :喷淋压力 0.4 ~ 0.8 kg/ cm2 ;
第二纯水洗 :喷淋压力 0.8 ~ 1.5 kg/ cm2 ;
第三纯水洗 :喷淋压力 0.4 ~ 0.8 kg/ cm2 ;电导率 30 μS/ cm 以下;
第四纯水洗 :电导率 2 μS/ cm 以下;
干燥温度 60 ~ 120 ℃;
冷却温度 30 ℃以下;
汽车底盘焊接件的电泳涂装工艺
汽车底盘焊接件的工作环境十分恶劣,经常遭受砂石的碰击和地面上泥水等污物的浸蚀,因此对其表面的涂层要求很高。采用阴极电泳涂装,大幅度延长了工件的使用寿命。
阴极电泳涂装工艺:
预清理:用 80 - 20 号砂纸清除工件表面锈迹、金属碎骨及焊渣,以消除磷化及电泳潜在的尘埃源。
上挂:将工件挂到 架子上 ,要求工件挂稳、挂牢, 挂架与工件接触点处应打磨至露出金属光泽以保证导电性良好。
脱脂:脱脂能有效地清洗、分散并除掉工件表面的矿物油、润滑剂及冲压拉延油,提高磷化效果及电泳涂膜的附着性等。脱脂时间为5-8 min, 工作温度为60-70。 清洗剂浓度为 4%- 5% , 每天根据清洗效果补加清洗剂,1- 2 个月后更换全部槽液 。
一次水洗:洗去预处理工件表面的残留碱膜。清洗时间为1-2 min, 工作温度为50-60℃。根据清洗的清洁情况更换水液。
二次水洗:进一步洗去工件表面的残留碱膜。清洗时间为1-2 min, 工作温度为室温。根据清洗的清洁情况更换水液。
表调:调整表面,以形成疏密均匀之磷化膜。调整时间为1-2min, 工作温度为室温。表调用钦系表调剂,配比浓度为 0.3%-0.5% 。
磷化:槽液温度为 35-40 't , 浸入时间为 5-6 min,总酸度、游离酸度分别控制在 14- 22 点和0.6-1.2 点。
磷化后三次水洗及二道纯水洗:充分水洗,避免前道丁序之酸、碱及盐分带人电泳槽污染搂槽,影响漆膜。
电泳:阴极电泳槽液温度 28-32℃,电压为170- 230 V。
超滤水洗:回收水洗,减少溶液浪费,降低生产成本。温度为室温,时间为1- 2 min。
二道去离子水洗:温度为室温,时间为1- 2 min。在去离子水供应紧张的情况下,可以选用硬度低的自来水替代。
烘烤:使漆膜在160- 180 t 的温度下固化,时间为 20-25 min。
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