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浅谈实现电泳零打磨的措施
2018-04-11

为保护人类生存环境,现今汽车涂装的发展趋势是低公害、无公害化。新环保法的落地,势必加速水性面漆在汽车涂装领域的应用。水性面漆的**优点是涂层质量与传统溶剂型漆相当,VOC 排放量小,其排放量约为溶剂型漆的1/3,因此,采用水性漆具有重要意义。在应用方面,水性面漆对电泳漆膜的质量也提出了更高的要求;同时,随着消费者的日渐成熟和本土车企不断地成长,加之不断成长的出口市场,不管是车企还是消费者对车身的涂装质量提出了更高的要求;基于此,电泳“零打磨”的概念开始受到国内车企越来越多的重视。

通常情况下,电泳漆膜表面由铁粉、焊渣造成的麻点、油污造成的缩孔、流挂等缺陷必须打磨平整后才可进入后段喷涂工序,这就意味着电泳膜厚的降低甚至露底,进而造成车身防腐能力的下降;同时,打磨过程中的产生粉尘造成车身二次污染,极易造成后段涂膜表面缺陷,增加了涂装成品车缺陷处理的人力成本、材料成本和时间成本;在水性涂料的应用过程中,由于水的表面张力比有机溶剂的表面张力大得多(水的表面张力为72 mN/m,有机溶剂类约为25 mN/m),水性涂料在粗糙度过大或光洁度不够的电泳车身表面的展平性不如溶剂型涂料,一些缺陷容易被放大,易形成颗粒、发花、橘皮、流挂、耐盐雾能力下降等缺陷。

这里先参考一家车企涂装生产现场的数据(见图1),不排除企业间的数据差别和阶段性的数据差别,从中不难发现,经过磁性过滤器处理后非铁系颗粒物缺陷总缺陷占比在65%左右,换言之,控制好了颗粒物和油污,车身电泳质量将大幅提升。通过观察和交流发现,几家在“零打磨”方面做得好的车企,都有着很强的过程质量控制能力和前期规划能力,良好的前端和前期控制,对电泳“零打磨”的实现起到了事半功倍的作用。

下文结合他们的应用经验,对关键控制点和控制方法做了一些归纳、总结,以供探讨和选择性应用。

1   冲压控制点

1) 麻点、坑、包、拉延压痕等缺陷

水平A类面经打磨或钣金修复后的的粗糙度控制在Ra≤0.9 μm;垂直A类面经打磨或钣金修复后的的粗糙度控制在Ra≤1.0μm 。

2)板材粗糙度、一次钣金缺陷

采用溶剂型喷涂工艺的冲压件,粗糙度遵循常规冲压标准;采用水性涂料喷涂工艺的冲压件,粗糙度控制在Ra≤1.3μm。

3)油污缺陷(一般采用目视)

冲压件表面无明显结块油污;食指划过冲压件表面,润而不干且不湿滑,手指处油污呈浅灰色。

2    焊装控制点

1)车门框、B柱、车门槛处焊球、焊渣飞溅物

在以上区域,焊球、焊渣飞溅物容易被忽视,通常需要打磨处理,这类污物在前处理过程中很难被处理掉,在焊接车间预先处理避免带有这类缺陷的白车身流入涂装车间。

2)A类、B类面二次钣金缺陷

采用溶剂型喷涂工艺的白车身,修复后的粗糙度遵循常规焊装标准;采用水性涂料喷涂工艺的白车身,修复后的粗糙度控制在Ra≤1.0μm;

3)底盘、车身内表面及车门腔体内焊渣、铁粉

在底盘、车身内表面及车门腔体,焊渣、铁粉类颗粒物虽容易被清洗,但受制于底盘和车门内腔结构,带有焊渣、铁粉类颗粒物的前处理清洗液滞留时间相对较长,容易形成颗粒残留。对此有两种针对性措施,可供参考:无纺布擦拭和工业吸尘器吸尘,减少车身焊渣、铁粉携带量。                      

3     涂装控制点

3.1   前处理准备工位

目前涂装车间常规选用的油水分离器效率在70%左右,如果采用更**的油水分离设备又极不经济,那么从总量上控制车身带油量不失为一种**且经济的手段。那就是在该工位原有任务的基础上增加油污擦拭一项,外带处理遗漏的流出焊装车间的钣金、焊球、焊接胶等缺陷。

3.2   洪流洗、预脱脂、脱脂工艺段

1)在涂装车间,触摸感知是电泳漆膜是*常见的检查的方式,裸手能感知的颗粒物尺寸约大于20μm,电泳车身外表面膜厚正常在23 μm左右,也就是说电泳漆膜质量要通过裸手触摸感知这一检查工位,理论上来讲前处理过后仍旧残留的颗粒物尺寸不能超过8μm左右。基于此,过滤器的初步选型就有了依据。一般来讲每种过滤器都有自身*佳的处理范围,比如:

旋液分离器:≥50μm,去除率约90%,连续处理流量大;

 纸带过滤器:7~50μm,去除率约99%,间歇处理,处理流量相对较小;

澳门美高梅网址:≥1 μm ,去除率约99%,连续处理流量大;

磁性过滤器:0.5~60 μm,综合去除率约97%,连续处理流量小;

然后依据生产节拍的高低、车型的大小、白车身颗粒物尺寸分布选配对应过滤精度

的过滤器。恰当的选配不仅可以保障过滤器各自的过滤效率,还可以降低过滤器的使用成本。

好的设备还需优秀设备管能力保障其能力的发挥,比如:旋液分离器对压力的要求;带磁棒的澳门美高梅网址对磁棒清理频次的要求(铁粉在磁棒上的覆盖厚度超过一定量,其对铁粉吸附效率明显降低)。

2)常规油水分离器的选择范围相对不广,效率不高(约70%),出于成本上的考虑,选型上的空间不多。关键点在于在槽吸油口位置的设置、脱脂槽表面液流流向的控制及前端控制。

对于加热破乳型油水分离器,重点在于温度的控制及破乳相对静置时间的设计。

目前还有一种采用粗粒化原理的油水分离器,能有效分离水中大中小三种尺寸的油粒,该类分离器略有不足,投资成本和使用成本相对较高。

3.3   磷化工艺段

设备上车企之间无较大差别。可控关键点:留足合适的槽底与车底空间;液流设计尽量避免底部槽液向上扰动。

工艺上的差别较大:已有车企采用低渣、常温的硅烷工艺、锆化工艺,节能且环保。

3.4    喷淋工艺段

关键点:喷嘴出口压力、喷嘴位置及喷嘴方向控制,保障内外板有足够的水力冲刷和液体置换;选配合适过滤精度的过滤器;空间和投资的允许条件下可增加一道水洗。

3.5    电泳工艺段

1)电泳成品车粗糙度:水平A类面粗糙度控制在Ra≤0.3 μm;垂直A类面粗糙度控制在Ra≤0.35 μm;

2)槽液管理:在槽液管理细节上各车企相差较大,没有统一的控制标准,以涂料商提供的施工条件为准,依现场状况做调整,重点关注:槽液颜基比、槽液电导率和磷化渣带出量、出槽UF洗。

3 )槽液相对流向:目前有逆流和顺流两中方式,以常规车身长度+60JPH相同条件为前提,在逆流方式中车身与槽液的相对速度约0.3m/s,在顺流方式中车身与槽液的的相对速度约0.1 m/s,颗粒物在车身表面滞留时间大幅减少,前者在减少颗粒物在车身水平上的滞留有着比较明显的优势。

3.6    电泳沥水工位

在这一工位的设计上差别相当大,总结下来有这样几种方式:倾斜式、沥水槽式、吹水式,长距沥水式,斜坡式等。至于选用哪种方式,取决于沥水孔排水效果、车型、车间空间、输送方式等因素,只能依具体情况而定。不管采用哪种方式,建议增加1~2个吹水工位,以备不时之需。恰当的选择可以有效避免流挂缺陷。

3.7    烘炉——炉内颗粒物

关键点:设备保洁水平(比如台车或滑橇的清洁)、设备管理水平(比如链条的润滑——干燥的链条产生的磨损灰易被循环风搅起,进而粘附在车身上)。

3.8   规划阶段

这是一个容易被忽视的情况,内腔残液和内表面残液除带来串液问题之外还会带来其它问题。比如:残液(置换次数少,相对*脏)中的颗粒物随车身进入下一工艺段,而下一工艺段不一定有相应的过滤器来处理这部分颗粒物,如果前处理、电泳所有工艺段全配对应的颗粒物的过滤器,没必要且不经济。

解决这一问题较好的途径就是车身SE阶段在允许的范围内改进车身沥水孔的位置、数量和大小,目标26 s内排空残液(低节拍产线可适度放宽此目标);规划阶段在空间允许的情况下留足沥水段(不超出60s的距离),利于车身表面残液的沥除,同时还能有效防止串液;增加输送链浸槽内驼峰,促进内腔液体置换、清洗。目前前处理、电泳采用较多的输送方式有C吊、双摆杆、Rodip,在排除内腔残液方面,后者比前者有优势,可酌情选择;半封闭式接油挡灰板,减少输送链磨损落灰和落油进入槽液。

效果:45JPH的情况下,个别车企已经做到6人左右2~3个电泳打磨工位。

至于采用何种改进措施,不可依葫芦画瓢。对已建成的涂装车间,需对各类缺陷的起因做好日常统计、分析,然后采取对应措施,做到有的放矢;对新建或大范围改、扩建项目,部分措施可在规划阶段考虑进来,会起到事半功倍的效果。


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