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汽车车身用阴极电泳涂料简介

1165 人参与  2011年10月24日 06:44  分类 : 电泳工艺 电泳原理  评论
电泳涂装技术在汽车车身上的应用 (一)汽车车身用阴极电泳涂料的性能 20世纪六七十年代到20世纪80年代初期,卡车驾驶室和轿车车身还是采用阳极电泳进行涂装,典型的代表是使用高泳透力的纯酚醛和聚丁二烯阳极电泳涂料,耐腐蚀性能在200h左右。随着国内第一条汽车车身阴极电泳涂装线于1987年7月在中国第一汽车集团公司驾驶室涂装线的投产,汽车车身电泳涂装线逐渐形成阴极电泳取代阳极电泳之势。目前,国内汽车车身电泳涂装几乎100%采用阴极电泳涂装。汽车车身涂装用阴极电泳涂料的主要性能列于表5-3中。

5-3 汽车车身涂装用阴极电泳涂料的主要性能

 

项目

技术要求

A级 B级

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固体分 单组分50%~70%,双组分>30%
细度/μm ≤15
颜色③ 各色
组分数④ 单组分或双组分
电导率(μs/cm) 由生产企业提供(适用于双组分)
PH值 由生产企业提供(适用于双组分)
贮存稳定性 50±2℃条件下,密闭存放30天,乳液无分层,色浆轻微沉淀搅起,各项性能满足标准要求

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?

 
固体分 由生产企业提供
PH值 ≥5.9
电导率(μs/cm) 由生产企业提供
灰分 由生产企业提供
筛余分(mg/L) ≤10
总Pb含量(mg/kg)⑤ ≤90
沉淀性(mg/L) ≤10
溶剂含量 ≤4%
PEQ值(mmol/100g) 双组分25~35,单组分40~60

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库仑效率(mg/C) ≥25
泳透力(cm) ≥18
L-效果 水平面与垂直面无明显差异
施工电压(V) 由生产企业提供
泳涂温度(℃) 28~32
泳涂时间(min) 2~3
破裂电压(v) ≥最高施工电压+30
干燥性能 烘干温度≤180℃、烘干时间≤20min,≥4级
GEL分率 ≥90%
加热减量 ≤6% ≤8%
再溶解性 ≤10%
使用稳定性与膜厚 6周、≥25μm 6周、≥20μm
膜厚(μm) 22±2 20±2

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?

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表面粗糙度Ra(μm) ≤0.3 ≤0.4
弹性(mm) ≤1 1
冲击强度(N。cm) 490 490
附着力(级) 1 1
光泽(60℃)(GU) 40~60 40~60
杯突(mm) ≥5 ≥5
锐边防腐性(级) 1 ≤2
耐碱性 24小时,漆膜表面无变化
耐酸性 24小时,漆膜表面无变化
耐湿热(h) ≥500 ≥240
抗石击(级) ≤2
耐盐雾 ≥1008h、划线部位≥2级、锈 点或起泡≤1级 ≥840h、划线部位≥2级、锈 点或起泡≤1级
交变腐蚀试验(循环) ≥40、划线部位≥2级、锈 点或起泡≤1级
耐汽油(93#)

8小时,漆膜表面无变化

耐机油

48小时,漆膜表面无变化

耐柴油(0#)

48小时,漆膜表面无变化

耐制动液

2小时,漆膜表面无变化

与上涂层配套性 附着力(级)1 抗石击(级)≤4
? ? ? ? ?
①A级适用于:乘用汽车(9座以下小型汽车) ②B级适用于:商用汽车(客车、货车)、农用车、工程机械等车辆驾驶室及车厢。 ③目前汽车车身用阴极电泳涂料以灰色为主。 ④基本采用双组分 ⑤无铅阴极电泳涂料已被广泛采用 由于汽车车身一般采用二涂层(电泳+面漆)或三涂层(电泳+面漆)涂装工艺,产品结构复杂,质量要求高。所以对汽车车身用阴极电泳涂料一般要求: ①泳透力高,尤其轿车车身内外腔膜厚差越小越好,一般要求内腔膜厚大于10μm,用伏特盒子法和四枚盒法考核电泳涂料的泳透力。 ②工作液稳定性好,一般汽车车身涂装线都是自动化连续式生产,电泳槽小一点的为几十吨,大一点的为几百吨,所以要求电泳涂料的工作液稳定性要好,即工作液在规定的工艺条件下,长期使用不变质,泳涂的样件涂膜性能合格。 对涂层性能要求: ①防腐性能好(耐盐雾性能840h以上、耐湿热240h以上); ②机械性能好(附着力、冲击强度、杯突、坑石击等性能); ③表面平整度好(粗糙度低,Ra一般为0.3~0.4μm),因为汽车车身外观装饰性能比较高,底涂层的表面平整度不好,直接影响面漆的装饰性,尤其采用近几年开发的新的中涂、面漆涂装工艺(3C1B和双底色漆涂装工艺),对电泳漆膜的表面粗糙度要求更严(Ra≤0.2μm); ④与上涂层具有良好的配套性,在电泳涂层上喷涂中涂和面漆时,应满足涂层之间的附着力、抗石击性等要求。 (二)汽车车身应用阴极电泳涂装实例 某汽车厂新建12万轿车车身涂装线,底漆采取阴极电泳涂装。 1、生产纲领(见表5-4)

外型尺寸

单位产品规格

年生产纲领

件数 质量(kg) 外表面积

件数(台)

质量(T) 面积(m2
整车 备品 合计
4000×1600×1700 1 300~450 约13~17 120000   12000    
2、年时基数(见表5-5)
部门名称 采用班次

每班工作时间

年时基数

备? 注

1 2 3 设备 工人工时 设备开动率 年工作日
生产部门

3

7.5

7

7

6127.5

2150

0.95

300

辅助部门

3

7.5

7

7

6127.5

2150

0.95

300

3、前处理、电泳工艺过程及说明 涂装工艺过程见表5-6
序号 工序名称 处理方式 区域长度 工艺时间/min 工艺温度℃ 链速m/min 备注
1 装载 人工 6 3 RT    
2 前处理 步进 68     V前进=4~16 V降=4  
2.1 入口   2        
2.2 预清洗 喷-半浸-喷 6.5 4 40~50    
2.3 预脱脂 喷-半浸-喷 7.5 2 40~50    
2.4 沥液     0.5      
2.5 脱脂 全浸 13 3 55~65   包括槽间隔段
2.6 沥液     0.5      
2.7 自来水洗 喷-半浸-喷 6.5 2 RT   包括槽间隔段
2.8 表调 全浸 6.5 0.75 RT   包括槽间隔段
2.9 沥液     0.5      
2.10 磷化 全浸 13 3 40~50   包括槽间隔段
2.11 沥液     0.5      
2.12 自来水洗 喷-半浸-喷 6.5 2 RT   包括槽间隔段
2.13 沥水     0.75      
2.14 循环去离子水洗   6.5 0.75 RT   包括槽间隔段
2.15 沥液     1      
3 沥水   13        
4 电泳   33.5        
4.1 电泳涂装 全浸 14 3 27~31 V前进16 V升降4 包括槽间隔段
4.2 槽上冲洗 1.5        
4.3 循环UF液洗1 喷-半浸-喷 6.5 0.5 RT   包括槽间隔段
4.4 沥水     0.5      
4.5 循环UF液洗2 喷-全浸-喷 6.5 0.5 RT   喷射采用洁净UF液
4.6 沥水     0.5      
4.7 循环去离子水洗 喷-全浸-喷 6.5 1 RT    
4.8 沥水     0.5      
4.9 洁净去离子水洗          
5 沥水   17        
6 卸载 人工 6        
7 电泳前封闭间 人工 10        
8 电泳烘干 辐射/对流 68.5 30 170~190    
9 冷却 强制 5 3.7      
10 电泳检查 人工 10        
4、简要说明 ①焊接白车身经由积放式输送链送至转载工位,经升降机及滑橇转载到电动自动自行葫芦线. ②前处理、电泳采用步进式生产(局部连续),电动自行葫芦运输。 ③电泳烘干、PVC、中涂及面漆采用地面积放输送机运输。 5、设备及有关说明 (1)机械化运输设备 ①间歇式自行葫芦线生产节拍计算

T=FK×60/A

式中:T——自行葫芦的计算节拍,m/min ????? F——设备年时基数,h ????? A—年纲领通过挂具数; ????? K——设备利用率,取0.9 则T=21.5×300×0.95×60/120000≈3(min/挂) ②连续式地面链运输速度计算

V=At/60FK

式中:V——地面链计算速度,m/min; ????? F——设备年时基数,h ????? A——年纲领 ????? K——设备利用率,0.9 ????????? t——工件节距,m/车 ????? ③电泳烘干链速 ?????? V=120000×4.6/(300×21.5×0.95×60)=1.5014m/min ????? 取V=1.52m/min (2)前处理、电泳各处理工序程序 ①预清理? 车身到位停止,下降200~300mm,尾部下倾15o后,继续下降,到位停止,处理100s后,上升至距正常停止位置200~300mm处,沥液30S后,上升至正常位置,进入下道工序。 ②预脱脂? 车身到位停止,下降200~300mm,尾部下倾15o后,继续下降,到位停止,处理100s后,上升至距正常停止位置200~300mm处,沥液30S后,上升至正常位置,进入下道工序。 ③脱脂? 车身到位停止,下降200~300mm,尾部下倾15o后,继续下降,到位停止,处理45s后,车身变至水平位置,并沿输送方向运行90S后,车身头部下倾30o,处理45S后出槽,下升至距正常停止位置200~300mm处,沥液20S,上升至正常位置,进入下道工序。 ④水洗? 同预脱脂工序 ⑤表调? 处理时间1min,其余同预脱脂工序 ⑥磷化? 同脱脂工序 ⑦水洗? 处理时间2min,其余同预脱脂工序 ⑧钝化? 同表调工序,沥液45s ⑨去离子水洗(浸)? 同表调工序 ⑩电泳? 同脱脂工序 ?2次UF液清洗?? 同去离子水洗工序 ?2次UF液清洗?? 同去离子水洗工序 ?循环去离子水洗?? 同去离子水洗工序
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