陰極電泳涂裝工藝、設備設計的基本守則

新的CED涂裝線經調試達產后，應滿足工藝要求的涂膜質量及相關的經濟技術指標，具體內容如下。

CED涂膜的質量基準：1）涂膜外觀：平整光滑，無、縮孔，涂膜完整；涂膜弊病應在工藝標準許可的范圍內；

2）涂膜厚度：膜厚應均勻、膜厚差應控制在工藝設計膜厚±2μm；對結構復雜的有內腔的被涂件（如汽車車身）、各部位的膜厚各汽車公司都有基準。一般要求內腔表面膜厚≥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備管理有關，但要求穩(wěn)定在工藝設計標準的范圍內，如耐鹽霧性504h、720h或1000h，劃叉處2mm范圍內喪失附著力，其余表面不允許有起泡。轎車車身一般要求鹽霧試驗1008h或循環(huán)交變腐蝕試驗達60個循環(huán)。3、輸送設備設計不當：工件的輸送方式有多種，設計不當，對生產能力、工藝操作、上下件都會產生不良后果。

CED涂裝屬于水性涂裝工藝，在環(huán)保上已可稱為“綠化工藝”，但隨著保護地球環(huán)境的標準提高，要求進一步低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，應促進其推廣應用。陰極電泳涂裝設備的動力能耗（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、污水排放量都應有設計目標值。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%。每次新設計時，應在原有設計的基礎上，依靠技術創(chuàng)新使環(huán)保、節(jié)能減排有所進步。

在確保電泳涂裝品質、產量和通過性的前提下，電泳槽體積應盡可能小，極距應嚴格控制在范圍內，以節(jié)省投資、投槽費用和降低電泳涂裝的運行成本。

陰極電泳涂裝新工藝技術

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。不僅可達到車身電泳涂裝膜厚標準，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。目前工程機械駕駛室電泳涂裝線上輔助設備基本完善,但在槽液管理、自動檢測、設備維護等方面還需進一步加強,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，實現非涂裝時不攪拌。非涂裝時可停止攪拌時間與設備條件和涂料類型、顏色有關，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）和維持費用，可不設備用電源，節(jié)省投資。

3）在電泳涂裝線上活用熱泵技術，替代調溫用的制冷機組，并回收熱能，產生的熱水或熱風，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/設備的改進、發(fā)展、創(chuàng)新的空間還很大。在浸槽出口按需設置噴淋管，在瀝水段設置預清洗管和新鮮UF液、純水噴管。為CED涂裝更環(huán)保，進一步提高資源利用率，節(jié)能減排，降低涂裝成本，提高產品的競爭力，筆者建議CED涂裝工藝/設備設計人員練好基本功，糾正認識上的誤區(qū)，對原設計應逐工序、逐臺設備進行審核，精心計算設計和總結經驗教訓；按工況和被涂物的性狀，活用相關技術，進行精益化設計。

電泳涂裝的設備

電泳涂裝的設備是由電泳槽、攪拌裝置、涂料過濾裝置、溫度調節(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，應盡可能設計小些。槽內裝有過濾裝置及溫度調節(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，當循環(huán)泵開動時，槽內漆液液面應均勻翻動。涂料管理裝置的作用在于補充調整涂料成分，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涂裝工藝及設備設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作用和下列相關技術（參數），才能靈活應用相關技術和打好精益設計的基礎（基本功）。電泳電源的選擇，一般采用直流電源。

整流設備可采用硅整流器或可控硅。電流的大小與涂料的性質、溫度、工作面積、通電方式等有關，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，但需加壓設備，常用的是一種帶螺旋體的淋洗噴嘴。電泳槽液中的雜質離子、小分子樹脂等可以通過超濾液的排放來控制，從而保證生產穩(wěn)定連續(xù)地進行。烘烤裝置用來促進電泳涂料的干燥成膜，可采用電阻爐、感應電熱爐和紅外線烘烤設備。烘房設計要有預熱、加熱和后熱三段，應根據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.檢查吊運設備，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引起事故。

4.配酸后，應將裝酸容器蓋好，防止水進入酸中發(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.懸鏈運行前，應對拉緊裝置進行調整，檢查回轉線上是否有障礙物，運轉是否正常。電泳過程中自來水不得進入泳池內。如遇停電，應立即將懸鏈停車。

8.電熱烘道各段溫度應嚴格按規(guī)定值調節(jié)，發(fā)現溫度異常及烘道煙氣外冒，應停止工作，請電工檢查。

9.采用煤氣烘干，應先檢查各閥門是否關閉緊固。點火前將爐內余氣吹凈，打開冷卻水管。點火時先點燃引火棒，再開煤氣引燃燒嘴，然后調節(jié)空氣閥和煤氣閥使之充分燃燒。關爐操作與開爐順序相反。關爐后10～20分鐘再關閉風機和冷卻水管。

10.工作中禁止攀登或站在酸槽的邊緣上進行工作。

11.發(fā)現火警時，應立即報告并采取補救措施。

12.工作完畢后，斷開電源，關閉氣門，做好清潔。