分片電泳解決客車電泳難題（一）

電泳在客車行業(yè)應(yīng)用案例：1999年牡丹集團(tuán)在中巴線引進(jìn)陰極電泳工藝；2003年沈飛日野建造真正意義的大型客車整車陰極電泳涂裝生產(chǎn)線；在這之后，中大、廈門金旅、宇通客車、福田歐輝、海格客車等整車電泳線也先后建成并投入使用。

１分片電泳工藝簡(jiǎn)介

客車行業(yè)的電泳涂裝技術(shù)應(yīng)用存在以下２個(gè)問題:1）電泳涂裝設(shè)備復(fù)雜，占地面積大，投資巨大，能耗量大；2）客車車身長(zhǎng)12 m、寬2.5 m，電泳槽容積達(dá)到300m3以上。而客車生產(chǎn)量普遍較小，電泳槽更新周期長(zhǎng)，槽液維護(hù)困難?？蛙囌囯娪靖甙旱耐顿Y、電泳槽液的更新維護(hù)讓其他中小客車廠望而卻步。為了解決以上問題我們采取客車骨架分片電泳，然后再用組焊的方式，可使電泳槽容積降低至150 m3，電泳槽更新周期縮短一半，實(shí)現(xiàn)了陰極電泳技術(shù)應(yīng)用于客車行業(yè)，這對(duì)于客車骨架防腐工藝帶來革命性的變革。具體工藝是：預(yù)脫脂→脫脂→水洗→水洗→表調(diào)→磷化→水洗→純水洗 →電泳→UF1→UF2→純水洗→轉(zhuǎn)掛→烘干→強(qiáng)冷。

前處理及電泳后沖洗采用封閉式結(jié)構(gòu)，噴浸結(jié)合的處理方式。脫脂劑是適用于鋼鐵、鍍鋅鋼板等磷酸鹽皮膜化成處理前進(jìn)行清洗的低溫?zé)o磷型堿性環(huán)保脫脂劑，本脫脂劑與原有含磷堿性脫脂劑具有同等的脫脂性能。表調(diào)劑采用新型的液體表調(diào)劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鈦膠體技術(shù)制品，有較高的穩(wěn)定性，以及受工業(yè)水（硬度）的影響小。

磷化采用磷酸鋅系藥劑，并預(yù)留以后改造為處理工藝。電泳液采用穩(wěn)定性好的黑色環(huán)氧樹脂陰極電泳漆。電泳烘干采用直通式烘干室，采用熱風(fēng)循環(huán)的加熱方式。烘干熱源為，廢氣直接燃燒后余熱再利用，減少的使用量，并且達(dá)到環(huán)保要求。前處理電泳機(jī)械化運(yùn)輸系統(tǒng)采用PLC控制的空中行吊、電泳烘干采用板式帶（帶托架）輸送系統(tǒng)。焊接車架及車身骨架及漆后車架的輸送采用汽車運(yùn)輸至車間的轉(zhuǎn)掛區(qū)內(nèi)，上、卸件采用電動(dòng)單梁起重機(jī)。

電泳涂裝在緊固件上的應(yīng)用研究

隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)汽車產(chǎn)品的質(zhì)量也提出了越來越高的要求。汽車的高安全性、高環(huán)保性及多元化的個(gè)性在緊固件的表面防護(hù)技術(shù)上也得到了體現(xiàn)。目前汽車上緊固件的表面處理工藝主要有氧化．（發(fā)黑）、磷化、電鏡（鎖鋅、鋅銖合金、裝飾銘）、達(dá)克羅涂覆等。眾所周知，氧化（發(fā)黑）處理存在能耗大、工藝不穩(wěn)定、膜層不牢固等缺點(diǎn)；磷化處理的耐腐蝕性能差；電鏡的鈍化處理液和達(dá)克羅涂料中都含有 C產(chǎn)，不環(huán)保，普通電鎖層的耐腐蝕性能在 144 小時(shí)左右，達(dá)克羅涂覆耐腐蝕性能 可以達(dá)到 500- 1000 小時(shí)，但成本比較高，膜層耐潮濕性差（耐濕熱240 小時(shí)），不耐磨。

為了提高緊固件表面處理質(zhì)量及符合環(huán)保法規(guī)的需求，除了上述表面處理工藝外，國外汽車公司有采用陰極電泳涂裝工藝對(duì)螺栓等緊固件進(jìn)行表面處理。根據(jù)緊固件不同的質(zhì)量要求，采用不同的工藝方案，其耐鹽霧性能可達(dá)到 240-1000 小時(shí)以上，而且漆膜磨擦系數(shù)適宜 ，不影響產(chǎn)品 裝配，可以代替電鎖的鈍化工藝，有利于環(huán)保。

陰極電泳涂裝由于機(jī)械化程度高、環(huán)保、漆膜具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，在汽車車身及零部件涂裝上已應(yīng)用數(shù)年，是成熟的工藝。但在螺栓等緊固件上應(yīng)用在國內(nèi)尚屬空白，確實(shí)是一項(xiàng)新技術(shù)，是電泳涂裝的 一個(gè)新領(lǐng)域。在原有成熟的電泳涂裝工藝的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，驗(yàn)證了電泳涂裝工藝在緊固件上應(yīng)用的可行性，并與現(xiàn)應(yīng)用的電鎖及達(dá)克羅涂覆等工藝進(jìn)行了性能和成本比較。

通過電泳涂裝在緊固件上的應(yīng)用工藝試驗(yàn)研究得出以下結(jié)論：

(1 ) 緊固件采用電泳涂裝進(jìn)行表面處理的工藝方案可行。

(2 )必須采用緊固件電泳涂料才能達(dá)到緊固件表面處理質(zhì)量要求。

(3 )緊固件采用電泳涂裝工藝：從質(zhì)量和成本上以及從環(huán)保要求方面都具有較好的社會(huì)效益。

汽車零部件電泳涂裝前處理常見問題分析（三）

1.磷化槽受串熱的影響  

目前，與陰極電泳配套的大多為鋅錳鎳三元系磷化液。該磷化液與陰極電泳配套性好，涂層防腐性能優(yōu)異，附著力良好。鋅離子濃度對(duì)磷化膜的形成有較大影響。

當(dāng)鋅離子濃度為l．6g／L時(shí)，磷化膜均勻；當(dāng)鋅離子濃度為0．8g／L時(shí)，磷化膜不完整。故Zn2 濃度應(yīng)控制在1．2～1．6g/L。此時(shí)，可得到“P比”>／90％的磷化膜，大大提高了涂裝產(chǎn)品的耐蝕性。但當(dāng)磷化槽受到通道串熱影響時(shí)，磷化槽液溫度升高至超過正常使用溫度，會(huì)出現(xiàn)磷化結(jié)晶現(xiàn)象。即溫度過高時(shí)，磷化液中可溶性磷酸鹽的離解度加大，從而使磷酸根濃度升高，產(chǎn)生磷酸鋅沉淀，槽液中鋅離子濃度降低。當(dāng)磷化液恢復(fù)到正常的溫度時(shí)，原有的平衡并不能恢復(fù)。此時(shí)如果不調(diào)整鋅離子濃度，就會(huì)使磷化膜不完整，導(dǎo)致工件上殘留大量的磷酸鋅晶粒，在后續(xù)的水洗工序中難以洗凈。帶有結(jié)晶的工件在電泳漆膜烘干固化后，表面依然會(huì)殘留大量顆粒，嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀及防腐蝕性能。要解決這一問題，只有重新調(diào)整磷化槽，對(duì)工件進(jìn)行返工處理。

2.槽液串槽及其解決方法  

汽車零部件形狀復(fù)雜，夾縫及焊縫多，在前處理過程中工件帶液量大，而且噴淋處理方式的廣泛應(yīng)用也會(huì)造成串槽問題。串槽出現(xiàn)的直接表現(xiàn)為槽液液位升高異常，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)磷化質(zhì)量造成影響。因表調(diào)劑大多為弱堿性，而磷化槽液為酸性，大量的表調(diào)槽液串槽，會(huì)導(dǎo)致磷化槽中游離酸濃度降低、磷化沉渣增多，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)磷化結(jié)晶。  

解決串槽的方法主要有以下幾種：(1)在生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)初期，設(shè)計(jì)足夠距離的過渡段，減少工件帶液量；(2)過渡段中添加塑料掛簾，降低槽液的帶出；(3)噴淋段排及后一排的噴頭角度向槽內(nèi)調(diào)整5～100，減少噴淋對(duì)其它工位的串槽；(4)個(gè)別工位(如磷化后水洗部分)設(shè)置吹水處理，以減少工件積水處的帶液量。

汽車輕量化用高強(qiáng)度鋼零部件的表面性能要求

汽車應(yīng)用的所有鋼鐵零件，在多種環(huán)境中都需要進(jìn)行表面防護(hù)處理，包括電鍍層、化學(xué)鍍層、有機(jī)涂層（油漆）等，目的主要是為了表面防護(hù)（防腐蝕）的需要，當(dāng)然也有表面裝飾、耐磨等要求。相對(duì)于汽車用普通鋼板材料的表面處理來說，高強(qiáng)度鋼板盡管強(qiáng)度高，但是材料本身的厚度薄，為了使用過程中的安全可靠，對(duì)其表面涂鍍層的耐腐蝕性能的要求比普通碳鋼零件要高。

隨著汽車輕量化的發(fā)展和高強(qiáng)度鋼鐵零件的大量應(yīng)用，世界一些的汽車廠商對(duì)于高強(qiáng)度鋼鐵電鍍鋅零件的中性鹽霧試驗(yàn)出白銹時(shí)間由原來的72～120 h，提高到了 168～240 h。出紅銹時(shí)間由312 h提高到720h以上。當(dāng)然，電鍍鋅鎳合金的汽車零件和電鍍鋅、鋅鎳再陰極電泳的零件耐腐蝕性能的要求會(huì)更高。

除了汽車零部件電鍍層耐腐蝕性能高之外，由于高強(qiáng)度鋼零件在電鍍過程中會(huì)析氫，容易引起高強(qiáng)度鋼零件的氫脆敏感性增加，因此，在高強(qiáng)度鋼鐵汽車零件電鍍后要進(jìn)行嚴(yán)格的除氫工藝進(jìn)行處理，以消除汽車高強(qiáng)度鋼電鍍零件的氫脆敏感性。

另外，有些汽車高強(qiáng)度鋼鐵零件的表面鍍層有滑動(dòng)磨損性能的要求，希望零件表面有更穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)和低的磨損率。一般鍍鋅層的表面摩擦系數(shù)在0.02～0.16。這也需要在鍍鋅鈍化之后的封閉溶液里，加入一些減摩物質(zhì)（如二硫化鉬、聚四氟乙烯等），才能滿足這種低摩擦系數(shù)的性能要求。

一些汽車廠商要求經(jīng)過鍍鋅、鍍鋅鎳合金鍍層既要進(jìn)行三價(jià)鉻鈍化，提高鍍層的耐腐蝕性能，同時(shí)還希望保留鍍鋅、鍍鋅鎳的本色，目前國內(nèi)外通常是通過鍍鋅鎳鈍化后的封閉，即可以消除零件鍍層鈍化膜的色澤，說明封閉實(shí)現(xiàn)了很好的遮色效果，同時(shí)提高了電鍍零件的耐腐蝕性能。另外，這種封閉有時(shí)還可以滿足汽車高強(qiáng)度鋼鐵零件的表面鍍層滑動(dòng)磨損性能的要求，通過鈍化后的封閉實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)和磨損率，零件表面摩擦系數(shù)在0.10～0.16之間。