陰極電泳涂裝工藝、設(shè)備設(shè)計(jì)的基本守則

新的CED涂裝線經(jīng)調(diào)試達(dá)產(chǎn)后，應(yīng)滿足工藝要求的涂膜質(zhì)量及相關(guān)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，具體內(nèi)容如下。

CED涂膜的質(zhì)量基準(zhǔn)：1）涂膜外觀：平整光滑，無、縮孔，涂膜完整；涂膜弊病應(yīng)在工藝標(biāo)準(zhǔn)許可的范圍內(nèi)；

2）涂膜厚度：膜厚應(yīng)均勻、膜厚差應(yīng)控制在工藝設(shè)計(jì)膜厚±2μm；對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有內(nèi)腔的被涂件（如汽車車身）、各部位的膜厚各汽車公司都有基準(zhǔn)。一般要求內(nèi)腔表面膜厚≥10μm，車身外表面18～22

3）CED涂膜的耐腐蝕性：它雖與所選用的CED涂料、CED前處理的配套性和工藝設(shè)備管理有關(guān)，但要求穩(wěn)定在工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，如耐鹽霧性504h、720h或1000h，劃叉處2mm范圍內(nèi)喪失附著力，其余表面不允許有起泡。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）。轎車車身一般要求鹽霧試驗(yàn)1008h或循環(huán)交變腐蝕試驗(yàn)達(dá)60個(gè)循環(huán)。

CED涂裝屬于水性涂裝工藝，在環(huán)保上已可稱為“綠化工藝”，但隨著保護(hù)地球環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)提高，要求進(jìn)一步低VOC化、無害化和低碳化。

低VOC含量和加熱減量的CED涂料尚處于開發(fā)階段，應(yīng)促進(jìn)其推廣應(yīng)用。陰極電泳涂裝設(shè)備的動(dòng)力能耗（不包括烘干能耗）還比較大，占涂裝車間用電量的12.9%；每臺(tái)車身涂裝排出CO2160.1kg，其中CED占9.9kg（6.2%）[4]。還有，CED涂裝工藝的耗水量、純水用量及利用率、污水排放量都應(yīng)有設(shè)計(jì)目標(biāo)值。3）增加清洗段，不僅增長后清洗設(shè)備的長度和增加投資，還不符合節(jié)能減排和降低成本的需求。每次新設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，依靠技術(shù)創(chuàng)新使環(huán)保、節(jié)能減排有所進(jìn)步。

在確保電泳涂裝品質(zhì)、產(chǎn)量和通過性的前提下，電泳槽體積應(yīng)盡可能小，極距應(yīng)嚴(yán)格控制在范圍內(nèi)，以節(jié)省投資、投槽費(fèi)用和降低電泳涂裝的運(yùn)行成本。

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。常見的有懸掛鏈輸送，其負(fù)載能力、牽引能力都需要計(jì)算和干涉繪圖。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。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。向酸洗槽倒酸時(shí)，必須使用專用工具，并要戴口罩和橡皮手套，以免灼傷。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。但目前，白色電泳漆的應(yīng)用主要用于鋁材，而且使用的是陽極電泳漆，基本上是由國外進(jìn)口，技術(shù)被國外公司壟斷。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。陰極電泳涂裝技術(shù)在汽車零部件（如車架、車輪、中小鈑金件、減震器、雨刮器、車廂及金屬部件等）涂裝中也得到廣泛應(yīng)用，在其他工業(yè)涂裝領(lǐng)域（如建材、輕工、農(nóng)機(jī)、家用電器等金屬件涂裝領(lǐng)域）也得到普及和推廣應(yīng)用。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。