一種新增門檻陽極系統(tǒng)的汽車電泳槽設(shè)計

韓文陽　毛若鵬　趙濟(jì)宇

（1.上汽大眾有限公司南京分公司，江蘇　南京　210000；2.中信重工機(jī)械股份有限公司礦山機(jī)器廠，河南　洛陽　471039）

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一種新增門檻陽極系統(tǒng)的汽車電泳槽設(shè)計

韓文陽1毛若鵬2趙濟(jì)宇1

（1.上汽大眾有限公司南京分公司，江蘇南京210000；2.中信重工機(jī)械股份有限公司礦山機(jī)器廠，河南洛陽471039）

摘要：隨著噴涂技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善，針對現(xiàn)行電泳涂裝工藝的特點(diǎn)，本文提出了一種新增門檻陽極系統(tǒng)的汽車電泳槽設(shè)計方法。通過該方法，使得在汽車門檻等鋼板較厚的位置達(dá)到防腐要求的膜厚，也不會造成其他區(qū)域的膜厚超標(biāo)，避免了電泳漆原料的超標(biāo)消耗，為實(shí)際電泳涂裝的改進(jìn)提供了一種可行方法。

關(guān)鍵詞：噴涂；電泳涂裝；電泳槽；膜厚

隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，人們對汽車的追求，不僅在乎其性能的優(yōu)越體現(xiàn)，而且對外觀的要求也越來越高。在汽車外觀表面，涂裝面占90%以上，這就要求涂裝層防蝕、耐用，還必須美觀精致。電泳涂裝作為鋼板的表面處理方法主要用于汽車車身的打底［1］。目前，全世界大量流水線生產(chǎn)的汽車車身幾乎全都采用陰極電泳涂裝打底［2］。因其是一種特殊復(fù)雜的電化學(xué)涂膜形成方法，工藝穩(wěn)定可靠、一次合格率高、材料利用率高、設(shè)備投資少等優(yōu)勢［3］，而被廣泛應(yīng)用。

1　電泳涂裝工藝

電泳涂裝是利用外加電場使懸浮于電泳液中的顏料和樹脂等微粒定向遷移并沉積于電極之一的工件表面的涂裝方法，電泳時待涂裝金屬工件浸于電泳液中。通電后，金屬工件所帶電荷與涂料粒子相反，涂料粒子向工件移動，繼而沉積在工件上，在工件表面形成均勻、連續(xù)的涂膜［4］。實(shí)際對汽車車身涂裝時，通常的工藝是通過槽體內(nèi)左右兩側(cè)的板式陽極對陰極車身進(jìn)行上電，這種上電模式的好處是能形成均勻的電場。但是上述工藝中，在同等電場強(qiáng)度下，卻會造成鋼板厚度較高的門檻等位置膜厚低于其他區(qū)域，出現(xiàn)鋪展不開、發(fā)花等現(xiàn)象［5］。故為了達(dá)到防腐要求的膜厚，往往不得不通過提高電壓的方式來使得門檻處達(dá)到膜厚要求，但是這又會造成車身其他區(qū)域的膜厚超標(biāo)，更造成了電泳漆原料的超標(biāo)消耗。綜上所述，亟待解決的問題是，不但要保證鋼板厚度較高的門檻等位置達(dá)到防腐要求的膜厚，而且也不會造成其他區(qū)域的膜厚超標(biāo)。

2　新增門檻的汽車電泳槽原理闡述

為解決上述問題，本文提出一種新的汽車電泳槽設(shè)計，通過新增門檻陽極系統(tǒng)，從而使得防腐膜厚達(dá)到要求，也避免了電泳漆原料的超標(biāo)消耗。

新增門檻陽極系統(tǒng)的電泳槽整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 新型汽車電泳槽整體結(jié)構(gòu)示意圖

為了充分保證陽極管103與陽極板102之間絕緣，設(shè)計增加了鋼化環(huán)氧支架104，陽極管103通過鋼化環(huán)氧支架104安裝于陽極板外側(cè)，確保陽極管與陽極板被鋼化環(huán)氧支架104間隔開。

陽極板102依次排列于槽壁101上，連接至電源正極；陽極管103，水平安裝于陽極板102外側(cè)，與陽極板102之間相互絕緣。實(shí)際中，陽極管103可采用高壓密封性管式陽極等。電泳時，其位于被涂裝汽車的門檻位置附近。陽極管103在槽壁上的排列方式可以根據(jù)不同的車身結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行調(diào)整。如圖1所示中，陽極管呈多段方式水平排列于陽極板102外側(cè)，采用多段安裝，多段逐級電壓上電的方式進(jìn)行上電。

工作時，當(dāng)待涂裝的車身從兩側(cè)的槽壁101之間通過，電泳槽通過槽內(nèi)左右兩側(cè)的陽極板102對陰極車身進(jìn)行上電，左右兩側(cè)的陽極板102能形成均勻的電場，如上所述，在這種同等條件下，鋼板厚度較高的車身門檻位置膜厚低于其他區(qū)域，達(dá)不到防腐要求的膜厚。此時，通過對陽極板102形成電磁場進(jìn)行計算，在車身門檻位置附近增加陽極管103，用以額外提高車身門檻位置附近的電場強(qiáng)度，增加此處的膜厚。這樣即保證了該區(qū)域膜厚的要求，也不會影響其他區(qū)域，同時也降低了原料的損耗。

3　小結(jié)

隨著人們對噴涂工藝和能源環(huán)保的不斷重視，針對電泳涂裝產(chǎn)線暴露的不足，本文提出了一種改進(jìn)方法，并對構(gòu)思和基本原理進(jìn)行簡單的闡述，以油漆車間生產(chǎn)能力為年產(chǎn)50萬臺來計算，當(dāng)下平均每臺產(chǎn)品車節(jié)約費(fèi)用5.1元左右，預(yù)計每年可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值約255萬。通過改進(jìn)的電泳槽不但可以為企業(yè)創(chuàng)造更多的價值，對電泳質(zhì)量也有一定的提高。

參考文獻(xiàn)：

［1］胡飛燕.電泳涂裝在不同材質(zhì)上的應(yīng)用狀況［J］.電鍍與涂，2011，30（11）：73-74.

［2］宋華，王錫春.陰極電泳涂料與涂裝的發(fā)展歷程及趨勢［J］.中國涂料，2010，25（2）：8-11.

［3］吳濤.汽車涂裝的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)［J］.汽車工藝與材料，2006（9）：30-31.

［4］張樂.鋁合金輪轂涂裝及電泳工藝研發(fā)［D］.秦皇島：燕山大學(xué)，2015：14-16.

［5］馮修成，劉云峰，龔劍.電泳漆膜固化不良對面漆噴涂的影響［J］.汽車工藝與材料，2010（1）：24-25.

中圖分類號：U463

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-5168（2016）02-0104-02

收稿日期：2016-01-17

作者簡介：韓文陽（1987-），男，本科，助理工程師，研究方向：電氣控制。

Design of an Automobile Electrophoresis Tank with a New Threshold Anode System

Han Wenyang1Mao Ruopeng2Zhao Jiyu1
（1.SAIC Volkswagen Automotive Co.Ltd.，Nanjing branch，Nanjing Jiangsu 210000；2.Mining Machinery Plant，CITIC Heavy Industries Co.Ltd.，Luoyang Henan 471039）

Abstract：With the continuous progress and improvement of the spraying technology,and the characteristics of the current electrophoretic coating process,this paper presented a new method for the design of the an?ode system on auto electrophoresis tank.By this process,the position on which was thicker such as the plate in the automobile door could reach the anti-corrosion requirements of the film thickness,also could not cause other regions of the membrane thickness excessive,and avoid the electrophoretic paint raw materi?als of excessive consumption,which provides a feasible method for improvement of the actual electrophore?sis coating.

Keywords：coating；electrophoretic painting；electrophoresis tank；film thickness