陰極電泳涂裝工藝、設(shè)備設(shè)計的基本守則

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)計膜厚±2μm；對結(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。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個循環(huán)。3、輸送設(shè)備設(shè)計不當(dāng)：工件的輸送方式有多種，設(shè)計不當(dāng)，對生產(chǎn)能力、工藝操作、上下件都會產(chǎn)生不良后果。

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)計目標(biāo)值。以福特和通用汽車公司為例，從1977年1月開始投建汽車車身陰極電泳涂裝線至今，這兩個公司的陰極電泳涂裝線占汽車車身涂裝線的99%。每次新設(shè)計時，應(yīng)在原有設(shè)計的基礎(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。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，約能削減每臺車身CED涂料耗量20％，降低電泳涂裝成本10％左右。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、自動檢測、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電泳底漆影響較大。

2）開發(fā)選用省能低沉降型CED涂料，實(shí)現(xiàn)非涂裝時不攪拌。非涂裝時可停止攪拌時間與設(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。在浸槽出口按需設(shè)置噴淋管，在瀝水段設(shè)置預(yù)清洗管和新鮮UF液、純水噴管。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)品的競爭力，筆者建議CED涂裝工藝/設(shè)備設(shè)計人員練好基本功，糾正認(rèn)識上的誤區(qū)，對原設(shè)計應(yīng)逐工序、逐臺設(shè)備進(jìn)行審核，精心計算設(shè)計和總結(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。

電泳涂裝的設(shè)備

電泳涂裝的設(shè)備是由電泳槽、攪拌裝置、涂料過濾裝置、溫度調(diào)節(jié)裝置、涂料管理裝置、直流電源裝置、電泳涂裝后的水洗裝置、超濾裝置、烘烤裝置、備用罐等組成。

電泳槽槽體的大小及形狀需根據(jù)工件大小、形狀和施工工藝確定。在保證一定的極間距離條件下，應(yīng)盡可能設(shè)計小些。槽內(nèi)裝有過濾裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置，以保證漆液一定的溫度和除去循環(huán)漆液中的雜質(zhì)和氣泡。

攪拌裝置可使工作漆液保持均勻一致，多采用循環(huán)泵，漆液的循環(huán)一般每小時4～6次，當(dāng)循環(huán)泵開動時，槽內(nèi)漆液液面應(yīng)均勻翻動。涂料管理裝置的作用在于補(bǔ)充調(diào)整涂料成分，控制槽液的PH值，用隔膜電極除去中和劑和用超濾裝置排除低分子量成分等。CED涂裝工藝及設(shè)備設(shè)計人員只有在弄清和熟知CED涂裝原理，電解、電泳、電沉積（凝聚）、電滲等在涂裝過程中的物理化學(xué)作用和下列相關(guān)技術(shù)（參數(shù)），才能靈活應(yīng)用相關(guān)技術(shù)和打好精益設(shè)計的基礎(chǔ)（基本功）。電泳電源的選擇，一般采用直流電源。

整流設(shè)備可采用硅整流器或可控硅。電流的大小與涂料的性質(zhì)、溫度、工作面積、通電方式等有關(guān)，一般為30～50A/m2。水洗裝置用于電泳涂裝前后工件的沖洗，一般用去離子水，但需加壓設(shè)備，常用的是一種帶螺旋體的淋洗噴嘴。電泳槽液中的雜質(zhì)離子、小分子樹脂等可以通過超濾液的排放來控制，從而保證生產(chǎn)穩(wěn)定連續(xù)地進(jìn)行。烘烤裝置用來促進(jìn)電泳涂料的干燥成膜，可采用電阻爐、感應(yīng)電熱爐和紅外線烘烤設(shè)備。烘房設(shè)計要有預(yù)熱、加熱和后熱三段，應(yīng)根據(jù)涂料的品種和工件的情況制訂。

電泳涂漆工安全操作規(guī)程

1.檢查吊運(yùn)設(shè)備，工具和吊掛用具是否有缺陷或損壞。

2.向酸洗槽倒酸時，必須使用專用工具，并要戴口罩和橡皮手套，以免灼傷。除操作者外，其他人必須遠(yuǎn)離酸槽約一米左右。

3.裝酸的容器要放在空曠處，瓶蓋不得蓋得過緊，防止蒸發(fā)的氣體聚積在容器內(nèi)引起事故。

4.配酸后，應(yīng)將裝酸容器蓋好，防止水進(jìn)入酸中發(fā)生危險。

5.酸槽溶液深度不能超過槽深的3/4，以免酸液溢出灼傷皮膚。

6.酸液的溫度不宜太高，鹽酸不許高于35℃，硫酸溫度不許高于65℃，防止分解出有害蒸氣。

7.懸鏈運(yùn)行前，應(yīng)對拉緊裝置進(jìn)行調(diào)整，檢查回轉(zhuǎn)線上是否有障礙物，運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。電泳過程中自來水不得進(jìn)入泳池內(nèi)。如遇停電，應(yīng)立即將懸鏈停車。

8.電熱烘道各段溫度應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定值調(diào)節(jié)，發(fā)現(xiàn)溫度異常及烘道煙氣外冒，應(yīng)停止工作，請電工檢查。

9.采用煤氣烘干，應(yīng)先檢查各閥門是否關(guān)閉緊固。點(diǎn)火前將爐內(nèi)余氣吹凈，打開冷卻水管。點(diǎn)火時先點(diǎn)燃引火棒，再開煤氣引燃燒嘴，然后調(diào)節(jié)空氣閥和煤氣閥使之充分燃燒。關(guān)爐操作與開爐順序相反。關(guān)爐后10～20分鐘再關(guān)閉風(fēng)機(jī)和冷卻水管。

10.工作中禁止攀登或站在酸槽的邊緣上進(jìn)行工作。

11.發(fā)現(xiàn)火警時，應(yīng)立即報告并采取補(bǔ)救措施。

12.工作完畢后，斷開電源，關(guān)閉氣門，做好清潔。