轎車車身涂裝的前處理工藝
2020-06-17 10:01:49 來源：本站 點擊：997 作者：管理員
轎車車身涂裝的主要目的是提高車身的防護性和裝飾性，增強車身防腐蝕能力，改善車身外觀；另外國內外對環保的要求越來越高，為了更有效地減少汽車制造過程中造成的污染，更好地保護環境，汽車制造商致力于各種新工藝、新技術、新材料、新設備的研究與應用，不斷提升轎車車身涂裝質量。為了增強車身底材鋼板與涂層間的附著力，提高車身底材的抗腐蝕能力，在涂漆之前要對白車身進行表面處理。1 脫脂 轎車車身材料一般是鋼板，車身在進入涂裝車間之前，經過貯藏、沖壓拉延、焊接、修磨甚至烘烤等處理過程。在這些處理過程中，不可避免地帶人大量的防銹油、拉延油等油脂類物質，而在壓延和焊裝過程中又產生大量的鐵粉、鐵屑以及殘膠等雜物，脫脂工序是清除這些油脂、雜物的重要工序。
車身進入前處理之前設置手工高壓水槍沖洗，使用中性脫脂劑和工業水按一定比例混合，通過增壓裝置輸送到兩把高壓水槍后進行沖洗。高壓水槍的工作壓力一般為50—100MPa，對車身內倉、夾縫、空腔結構等容易積聚灰粒的部位進行初步清洗。特別是車身內腔地板，影響電泳漆膜質量的灰粒有80％以上分布于車身內腔地板上。經過沖洗后的車身，灰粒大約可減少30％。有利于降低脫脂槽的污染，延長槽液的使用壽命。
脫脂工序采用浸洗和出槽噴洗相結合的處理工藝，可根據白車身質量和車間工藝水平狀況設置兩個或多個浸洗槽。槽液通過循環泵進行連續攪拌，增強對車身的沖刷清洗效果。除油裝置有兩種工作狀態，生產過程中表面浮油和分散在槽液中的油污隨槽液輸送到油水分離器，在油水分離器內通過加熱使油脂破乳分層，再經多級溢流將油污濃縮收集；停產期間通過補加少量工業水使表面靜態浮油溢流到油水分離器，再經多級溢流將油污濃縮收集。使用的脫脂劑根據板材、油污的種類與性質選擇，通常由硅酸鹽、磷酸鹽及表面活性劑等組成。但這些材料在一定程度上會對環境產生污染，環保成為新型脫脂劑的主要研究方向。
為有效去除槽液中的鐵屑、焊渣等金屬顆粒，需在脫脂槽循環管路上安裝除鐵屑裝置。該裝置由旋液分離器、磁性過濾器、刮渣槽和接渣小車等組成。旋液分離器利用離心力使固體顆粒沉積到管壁，聚集到分離器底部的收集室，并定期排放到刮渣槽內進行刮渣處理，清液從分離缸的中間回到分離器的出口，通過管道輸送到磁性過濾器，在磁性過濾器中通過磁棒的吸附作用除去槽液中殘留的細小鐵屑。
2 水洗 車身經過脫脂工序除去車身鋼板表面油污等雜物后，需進行水洗處理。水洗的作用是： ①洗掉車身殘留的脫脂液，防止產生串槽污染 ②降低車身溫度，在車身鋼板表面形成水膜，防止車身鋼板在高溫高濕環境下生銹。 ③進一步清洗車身，消除顆粒污染。采用噴洗和浸洗相結合的處理工藝，噴淋清洗借助較大的機械作用力，選用大流量的洪流噴嘴對車身進行噴洗，使車身夾縫和地板殘留的顆粒隨水流排出，流量大、效果好；浸洗方法可以進一步清洗車身內部復雜內腔里的顆粒，并通過連續循環攪拌方式增加車身與槽液之間的機械作用力。
3 表調 為了改善磷化膜的質量，在磷化前一般都設置利用膠體磷酸鈦懸濁液改善金屬表面狀態的表調工序。膠體磷酸鈦的微粒可沉積在金屬表面，形成磷化膜晶體結晶的中心，增加單位表面積內晶核的數量，減少了每個晶體的尺寸，降低了磷化膜的厚度，改善了晶粒形狀，縮短了磷化時間，從而得到均勻低孔的致密磷化膜，提高了磷化膜的防腐能力。
現在普遍使用的固體表調劑存在著熱穩定性差、使用周期短的問題。為了保證槽液的穩定性，通常補充新鮮水和表調劑，并定期更換槽液。
4 磷化 轎車前處理工藝一般采用浸漬式磷化，車身鋼板進行磷化處理時，金屬表面與磷化液發生一系列化學反應，在鋼板表面形成一層致密的磷酸鹽結晶體(磷化膜)，能夠增強車身底材的抗腐蝕能力，提高電泳漆膜與底材的附著力。
磷化液一般采用三元(鋅、鎳、錳)磷化液，近年來已有低溫、低渣、無亞硝酸鹽、無鎳磷化液產品投入使用。
磷化工序設置專門的磷化除渣系統，由斜板沉降塔、濃縮塔、活塞泵、板框壓濾機、接渣小車等設備組成。磷化液經泵打入斜板沉降濃縮塔，上層澄清溶液溢流回磷化槽，下層磷化渣滑入底部，并定時排入濃縮塔，經濃縮的富渣溶液經活塞泵再打入板框壓濾機，壓濾出的清液返回磷化槽，渣餅由板框壓濾機定期打開排入接渣小車，送出車間集中處理。
車身磷化膜生成后，需通過水洗工序清洗掉車身殘留的磷化液，防止磷化液串槽污染；另一方面車身磷化膜上附著的磷化渣需通過水洗清除。采用噴洗和浸洗相結合的處理工藝，噴淋清洗借助較大的機械作用力，選用大流量的洪流噴嘴對車身進行噴洗，使車身夾縫和平面殘留的磷化渣顆粒隨水流排出；浸漬清洗方法可以進一步清洗車身內部復雜結構內的磷化渣顆粒，并通過連續循環攪拌方式增加車身與槽液之間的機械作用力，增強清洗效果。6 鈍化 磷化后的鈍化工序可以封閉磷化)膜的孔穴，除去磷化膜表面的疏松層及殘余物，提高電泳漆膜的附著力。目前普遍使用的是含鉻鈍化材料，但Cr6是劇毒物質，并且有致癌作用，工業廢水中允許的*高排放濃度為0．5mg／L。使用含鉻的鈍化材料，無疑會增加廢水的處理成本。通過使用無鉻鈍化材料，除實現含鉻鈍化材料的鈍化效果外，也降低了有害物質的排放量，降低了廢水處理的成本。7 前處理線的工藝管理及控制 轎車涂裝前處理質量不僅與設備水平、原材料質量等有關，還與科學高效的工藝管理有關。前處理線實行CPU結算方式，由供應商和車間技術人員組成工藝技術管理團隊，負責工藝設備維護、槽液參數調整、配合生產，由供應商負責槽液日常化驗和檢測、加料調整、過程質量控制等。在生產過程中，化驗人員按檢測頻次取樣分析槽液參數，根據工藝參數要求及時進行調整，使槽液始終處于*佳工作狀態，并定期進行系統的工藝維護。按頻次巡檢車身磷化膜質量，發現問題及時通知工藝管理人員協調解決，整個生產過程始終處于受控狀態。
前處理的廢水排放量很大，占整個涂裝車間廢水排放量的75％以上，其中主要是水洗槽排放的廢水。在各個水洗槽中，前處理鈍化后水洗對水質的要求*高(電導率≤30μS／cm)，但如果超過工藝要求就采取直接排放的方式必然會造成水資源的極大浪費和廢水處理成本的增加。為了節約用水、減少廢水的排放量，如在前處理*后一道水洗系統中設置了PT—RO反滲透系統。鈍化后水洗槽內的沖洗水經過PT—RO反滲透裝置后，再生純水可循環使用，用于水洗槽液位補加及車身前處理*后一道噴淋水洗。這樣通過局部的再生循環，大大減少了用水量，并降低了對環境的污染。
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