车轮涂装工艺探讨

当前汽车、农用车、家电、轻工产品的种类与生产厂家繁多,各生产厂在车身、零部件的制造工艺过程中,为提高涂装质量、降低成本,大多采用了阴极电泳漆作为涂装与防腐处理的底层涂料,可以说电泳涂装因其涂料利用率高、易于连续作业、自动化程度高等优点已被各行业广泛采用。电泳涂装可以对工件的内腔、夹缝等部位进行涂装,可以大大提高这些区域的防腐性能。在车轮涂装工艺上,也是按中涂装要求施工,其主要工艺为脱脂、磷化、电泳、面漆(喷粉)/罩光漆等。但车轮主要是由钢板成型焊接组合,属典型带有夹缝的工件,而板材又主要是热轧板,带有较多的氧化皮,或存在较多的锈蚀等,需要对车轮进行除氧化皮、除锈处理。在连续式生产线上,常采用酸洗处理工艺。
车轮有夹缝,又需要酸洗,现就这类涂装线上,经常出现的问题给予分析,并提出改进措施,以提高涂装质量,减少涂装弊病。
1车轮涂装工艺
国内某大型车轮生产线上,车轮的涂装工艺为:上件、预脱脂(喷淋)、脱脂、水洗、水洗、酸洗(盐酸)、水洗、水洗、水洗、中和、水洗、表调、磷化、水洗、水洗、水洗、纯水洗、纯水洗、阴极电泳、0次uf水洗、uf1水洗、uf2水洗、纯水洗、纯水洗、烘烤、下件(转挂面涂线)。
全线采用连续式流水线生产,浸槽为船形槽,前处理、电泳、烘道成循环输送系统,即共用一条输送链。
2涂装中常见问题
2.1车轮夹缝的起泡返锈问题
在生产线上,常有车轮夹缝、焊缝等处磷化膜出现返锈,磷化膜不完整现象。电泳后车轮夹缝里出现漆膜起泡或者有类似漆渣状的物质存在。另外,电泳后的车轮长时间放在室外后,有时会从车轮夹缝处流出黄色锈水。在生产中,车轮夹缝越小,越易出现此类问题。
2.1.1原因分析
(1)除油不*
从工艺上看,预脱脂、脱脂两道工序,有喷淋和浸渍,对一般工件是*可以除去工件上油污的,但从实际效果看,却存在夹缝等处除油不净现象。
这与脱脂剂性能不良有关,如果脱脂剂除了含有几种常规碱性成分外,还是以0p-10乳化剂(清洗性较差)和十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,那么这类脱脂剂品种简单、组合效应不强,缺少强渗透剂,所以难以除尽夹缝内油污,也就直接影响磷化效果。
(2)残留酸根离子的影响
车轮在酸洗时,由于c1-、so2-4等无机酸根离子半径很小,极容易渗到车轮夹缝内部,在后道水洗时也较难以清洗干净,这些酸根离子就成为腐蚀的隐患。碱中和时夹缝内的铁盐残余物就会发生酸碱中和,迅速生成难溶的fe(oh)2及fe(oh)3,这些絮状沉淀物把铁盐封闭在夹缝内,加速夹缝腐蚀,同时还会干扰磷化反应进行,使磷化膜不完整。zui终导致磷化膜多孔、易锈的现象产生。
夹缝内残存的酸根离子还导致工件与阴极电泳漆液界面处,局部电导率升高,造成局部电解反应加剧并产生大量气体,影响漆膜的附着,使湿漆膜起泡、脱落。甚至,夹缝处由于电极反应过于剧烈,导致漆膜击穿,漆液凝聚形成类似漆渣状的物质。
(3)磷化方面
车轮夹缝里若ph偏高,工件、溶液界面发生酸碱中和反应,一方面阻碍甚至停止磷化初始反应,不易或不能形成磷化膜;另一方面由于金属表面h+的消耗,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,磷酸盐沉淀的过饱和度太大,不利于磷化反应进行,导致磷化膜粗大,无结合力,也会造成磷化液稳定性变差。夹缝里若ph值偏低,引起金属腐蚀的加速、加剧,产生大量的铁离子,导致磷化渣较多,磷化质量变差。
磷化膜与阴极电泳配套性差。原来生产线上磷化选择是普锌磷化膜,耐碱腐蚀性差,溶解量大(阴极电泳涂装时工件与漆液的界面ph短时内可上升到12~13),加之夹缝内磷化膜结合力差,溶解量就更大,溶解脱落的金属离子存在于漆膜与阴极界面之间,进一步加剧了电解反应,更易引起漆膜起泡甚至击穿。
2.1.2改进措施
(1)提高脱脂效果
提高脱脂效果,可以从以下几个方面来考虑:(a)工艺方面,可以在zui前面增加一道热水喷淋清洗工序,可有效去除工件表面90%以上的机械杂质,减轻脱脂工序的负荷。另外,这对于车轮夹缝夹带残酸问题也会有一定程度的改善;(b)选择优化脱脂剂品种。根据脱脂剂各组分的不同作用,适当调整配比,并适当减少偏硅酸钠含量(它的清洗性差,遇酸形成难以洗掉的硅胶,危害*)。充分发挥表面活性剂的组合效应,增添jfc渗透剂(渗透性好)、tx-15乳化剂(亲水性强),可zui大限度地除尽夹缝内油污;(c)加强对脱脂槽液的管理。脱脂液有效浓度以游离碱度来控制,但不能单凭游离碱来判断脱脂液的效果,因为尽管碱度不降低,但表面活性剂的有效浓度也会损失或失效,所以有时会出现碱度正常而除油效果不好的现象。因此除需要每天补加脱脂剂外,还需定期换槽。换槽时将二次脱脂液继续作为预脱脂液用,重新配二次脱脂液,这样既提高脱脂液的利用率,又能使脱脂液始终保持*状态。同时生产中,严格按工艺要求对脱脂温度、时间等参数进行控制。
(2)加强对工件脱脂后的水洗
加强脱脂后的水洗,经常更新水洗用水,防止水洗槽内的污物对工件造成二次污染,同时也要防止工件在工序间出现返锈现象。
(3)酸洗液的选择
常用的酸洗液有盐酸、磷酸、硫酸等。经过现场实验验证,采用硫酸除锈时,漆膜起泡率高;盐酸除锈起泡轻微;磷酸除锈zui有利。当然,还应从成本及适应自动化生产线节奏上来综合考虑选用何种酸洗液,但考虑夹缝问题,建议不选择硫酸。
版权声明:五金网转载作品均注明出处,本网未注明出处和当前汽车、农用车、家电、轻工产品的种类与生产厂家繁多,各生产厂在车身、零部件的制造工艺过程中,为提高涂装质量、降低成本,大多采用了阴极电泳漆作为涂装与防腐处理的底层涂料,可以说电泳涂装因其涂料利用率高、易于连续作业、自动化程度高等优点已被各行业广泛采用。电泳涂装可以对工件的内腔、夹缝等部位进行涂装,可以大大提高这些区域的防腐性能。在车轮涂装工艺上,也是按中涂装要求施工,其主要工艺为脱脂、磷化、电泳、面漆(喷粉)/罩光漆等。但车轮主要是由钢板成型焊接组合,属典型带有夹缝的工件,而板材又主要是热轧板,带有较多的氧化皮,或存在较多的锈蚀等,需要对车轮进行除氧化皮、除锈处理。在连续式生产线上,常采用酸洗处理工艺。
车轮有夹缝,又需要酸洗,现就这类涂装线上,经常出现的问题给予分析,并提出改进措施,以提高涂装质量,减少涂装弊病。
1车轮涂装工艺
国内某大型车轮生产线上,车轮的涂装工艺为:上件、预脱脂(喷淋)、脱脂、水洗、水洗、酸洗(盐酸)、水洗、水洗、水洗、中和、水洗、表调、磷化、水洗、水洗、水洗、纯水洗、纯水洗、阴极电泳、0次uf水洗、uf1水洗、uf2水洗、纯水洗、纯水洗、烘烤、下件(转挂面涂线)。
全线采用连续式流水线生产,浸槽为船形槽,前处理、电泳、烘道成循环输送系统,即共用一条输送链。
2涂装中常见问题
2.1车轮夹缝的起泡返锈问题
在生产线上,常有车轮夹缝、焊缝等处磷化膜出现返锈,磷化膜不完整现象。电泳后车轮夹缝里出现漆膜起泡或者有类似漆渣状的物质存在。另外,电泳后的车轮长时间放在室外后,有时会从车轮夹缝处流出黄色锈水。在生产中,车轮夹缝越小,越易出现此类问题。
2.1.1原因分析
(1)除油不*
从工艺上看,预脱脂、脱脂两道工序,有喷淋和浸渍,对一般工件是*可以除去工件上油污的,但从实际效果看,却存在夹缝等处除油不净现象。
这与脱脂剂性能不良有关,如果脱脂剂除了含有几种常规碱性成分外,还是以0p-10乳化剂(清洗性较差)和十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,那么这类脱脂剂品种简单、组合效应不强,缺少强渗透剂,所以难以除尽夹缝内油污,也就直接影响磷化效果。
(2)残留酸根离子的影响
车轮在酸洗时,由于c1-、so2-4等无机酸根离子半径很小,极容易渗到车轮夹缝内部,在后道水洗时也较难以清洗干净,这些酸根离子就成为腐蚀的隐患。碱中和时夹缝内的铁盐残余物就会发生酸碱中和,迅速生成难溶的fe(oh)2及fe(oh)3,这些絮状沉淀物把铁盐封闭在夹缝内,加速夹缝腐蚀,同时还会干扰磷化反应进行,使磷化膜不完整。zui终导致磷化膜多孔、易锈的现象产生。
夹缝内残存的酸根离子还导致工件与阴极电泳漆液界面处,局部电导率升高,造成局部电解反应加剧并产生大量气体,影响漆膜的附着,使湿漆膜起泡、脱落。甚至,夹缝处由于电极反应过于剧烈,导致漆膜击穿,漆液凝聚形成类似漆渣状的物质。
(3)磷化方面
车轮夹缝里若ph偏高,工件、溶液界面发生酸碱中和反应,一方面阻碍甚至停止磷化初始反应,不易或不能形成磷化膜;另一方面由于金属表面h+的消耗,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,磷酸盐沉淀的过饱和度太大,不利于磷化反应进行,导致磷化膜粗大,无结合力,也会造成磷化液稳定性变差。夹缝里若ph值偏低,引起金属腐蚀的加速、加剧,产生大量的铁离子,导致磷化渣较多,磷化质量变差。
磷化膜与阴极电泳配套性差。原来生产线上磷化选择是普锌磷化膜,耐碱腐蚀性差,溶解量大(阴极电泳涂装时工件与漆液的界面ph短时内可上升到12~13),加之夹缝内磷化膜结合力差,溶解量就更大,溶解脱落的金属离子存在于漆膜与阴极界面之间,进一步加剧了电解反应,更易引起漆膜起泡甚至击穿。
2.1.2改进措施
(1)提高脱脂效果
提高脱脂效果,可以从以下几个方面来考虑:(a)工艺方面,可以在zui前面增加一道热水喷淋清洗工序,可有效去除工件表面90%以上的机械杂质,减轻脱脂工序的负荷。另外,这对于车轮夹缝夹带残酸问题也会有一定程度的改善;(b)选择优化脱脂剂品种。根据脱脂剂各组分的不同作用,适当调整配比,并适当减少偏硅酸钠含量(它的清洗性差,遇酸形成难以洗掉的硅胶,危害*)。充分发挥表面活性剂的组合效应,增添jfc渗透剂(渗透性好)、tx-15乳化剂(亲水性强),可zui大限度地除尽夹缝内油污;(c)加强对脱脂槽液的管理。脱脂液有效浓度以游离碱度来控制,但不能单凭游离碱来判断脱脂液的效果,因为尽管碱度不降低,但表面活性剂的有效浓度也会损失或失效,所以有时会出现碱度正常而除油效果不好的现象。因此除需要每天补加脱脂剂外,还需定期换槽。换槽时将二次脱脂液继续作为预脱脂液用,重新配二次脱脂液,这样既提高脱脂液的利用率,又能使脱脂液始终保持*状态。同时生产中,严格按工艺要求对脱脂温度、时间等参数进行控制。
(2)加强对工件脱脂后的水洗
加强脱脂后的水洗,经常更新水洗用水,防止水洗槽内的污物对工件造成二次污染,同时也要防止工件在工序间出现返锈现象。
(3)酸洗液的选择
常用的酸洗液有盐酸、磷酸、硫酸等。经过现场实验验证,采用硫酸除锈时,漆膜起泡率高;盐酸除锈起泡轻微;磷酸除锈zui有利。当然,还应从成本及适应自动化生产线节奏上来综合考虑选用何种酸洗液,但考虑夹缝问题,建议不选择硫酸。
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