客车涂装中的整车电泳漆技术

客车涂装中的整车电泳漆技术
（吉学刚中通客车控股股份有限公司山东聊城252000）为提高客车涂装产能和整车耐腐蚀性，由整车磷化推进的整车阴极电泳工艺近年来开始在国内客车厂家悄然兴起。

厦门金旅、郑州宇通都分别投入近2亿元的巨资用于涂装生产线的升级改造，建设具有轿车生产水准的整车阴极电泳线。

其投资昂贵、自动化水平高、技术工艺先进令众多客车厂家所望尘莫及，因此关于客车整车电泳的相关报道也频频见于各类专业媒体，成为塑造产品差异化和展示公司实力的宣传资本，因此行业内关于电泳漆的炒作也一时沸沸扬扬、如火如荼……。

伴随着国内客车行业的整体发展趋势及涂装技术的不断更新进步，具备一定生产规模的客车制造公司为在行业内获得更大的发展空间和具备更有利的优势技术资源，必须高瞻远瞩、运筹帷幄，立足于长远、持续、稳健、快速的发展方向，从为客户提供“优质、耐用”的客车产品出发，对客车涂装中的整车电泳漆技术进行积极的技术储备和项目实施规划。

整车电泳漆技术的实施特点及技术要求分析如下：
一、客车电泳与轿车电泳间的主要区别：
1、为容纳整个车身，槽体容积巨大，循环系统、超滤系统、电路系统复杂，初次投配槽费用比较高昂。

2、车身材质构成种类较多。

热轧板类（厚板、角钢、型钢等）件需先进行除锈磷化（电泳线不能设酸洗）；玻璃钢件表面不能产生电泳漆膜且不耐高温烘烤，因此玻璃钢件需在整车电泳后进行安装。

3、间歇式生产，自动化程度相对较低。

客车电泳采用PLC控制的普通空中行吊即可满足工位间移动，而轿车必须采用摆杆链、ROLL-DIP或多功能穿梭机，车身移动轨迹呈曲线式或翻转式（3600）运行，输送系统比较复杂。

4、槽体数量少。

轿车自动化程度高，大部份工序可由机械手自动完成喷涂，受人为影响因素干预不大，对电泳漆膜的光滑度及外观质量要求非常高，一般不进行打磨，因此每道工序的水洗必须充分、彻底；而客车涂装多数由人工完成，并且存在打磨工序，对底漆的平滑度要求不高，因此水洗槽数量相对较少。

5、车身骨架全部为腔式件，必须设臵足够的流液孔，一方面确保不串槽，另一方面确保内腔在电泳漆泳透力指标允许的范围内能泳上漆膜。

二、与电泳漆所配套的整车磷化与非电泳漆磷化工艺的差异：
1、脱脂前的预处理必须充分彻底，需设臵足够的预处理工位和人员对重油污、锈蚀、粉尘等杂质进行清理，然后再进入槽体，否则易污染整个槽液，尤其是导致脱脂效率低；或设臵两道脱脂工序。

2、流液孔的设臵在不影响安全强度的前提下应尽可能的多，以便进入内腔的槽液能够及时流出，否则电泳漆槽一旦受到污染，其参数指标很难及时甚至不能调整到位，经济损失异常惨重。

3、磷化液需同时适应镀锌板、冷轧板、铝板等不同材质的要求，电泳漆成膜受磷化膜电导率的影响，磷化膜为薄膜系，磷化时间一般控制3-5分钟。

4、电泳涂装必须要有一定的投产批量作支撑，并且产量愈高单车成本愈低，因此为满足高产量必须要有短的节拍时间，电泳前的磷化处理时间比非电泳工艺的磷化处理时间要缩短一半以上。

三、电泳漆技术的发展历程和在客车行业中的应用概况：
1963年电泳漆首次在FORD福特车身上正式成功应用（阳极电泳）；
1971年底美国PPG涂料公司首次研制成功第一代阴极电泳漆；
1976年阴极电泳漆开始在汽车上正式应用；
80年代初中国一汽、二汽开始引进电泳漆涂装工艺；
1999年牡丹集团实施高档中巴线的升级改造，引进了阴极电泳工艺；
2003年沈飞日野建造了号称国内第一条大型客车整车阴极电泳涂装生产线，也是世界第5条大客车整车电泳线;
2004年中大客车建造完成整车阴极电泳线;
2008年5月8日厦门金旅第一辆整车阴极电泳客车正式下线;
2008年宇通客车与日本帕卡公司合作建造完成底盘车架电泳线；
2009年宇通客车与德国杜尔（DURR）公司合作建造完成整车电泳线;
2009年福田欧V与机械四院（洛阳）合作建造完成并投入使用整车电泳线；四、电泳漆涂装工艺原理：
根据被涂物的极性和电泳涂料的种类，电泳涂装法可分为阳极电泳（AED）、阴极电泳（CED）两类。

1、被涂工件作阴极，涂料采用阳离子型的电泳漆工艺称为阴极电泳；被涂
工件作阳极，涂料采用阴离子型的电泳漆工艺称为阳极电泳。

2、电泳涂料在水中能完全溶解和乳化，涂料胶体微粒在电流的作用下向被涂物移动，在其表面得到正（负）电荷后析出碱（酸）而成为不溶性物质；随着这一过程不断进行，湿涂膜不断增厚，直至湿涂膜电阻大到通电终至，几乎不能再涂着。

3、电泳涂装过程伴随电泳、电沉积、电解、电渗等四种化学物理作用的组合，而最终形成涂膜。

4、阴极电泳涂膜的固化机理：
＞R-OH+R /OOCHN-R //-NHCOOR /+HO-R ＜ → ＞R-OOCHN-R //-NHCOO-R ＜+ R /-OH ↑ 基体树脂 固化物（-NCO 封闭物） 基体树脂 树脂交联结构 封闭溶剂解封挥发 封闭剂的解封温度与所用的异氰酸酯种类、封闭剂的种类及固化催化剂的种类及用量有关，催化剂一般选用钴、铅、锡的有机化合物。

四、电泳漆的工艺特点：
1、优势：
①电泳漆在水中能完全溶解或乳化，配制成的槽液浓度很低，极易浸透进入盒式构造件内部及缝隙中，可生成厚度均一的涂膜，附着力强，防腐性能好。

②涂料的利用率高，高达95%以上甚至100%。

由于槽液的固体含量低、粘度小，被涂物所带出的涂料也少，尤其是超滤技术的应用，实施涂装过程封闭循环，涂料回收率高。

③电泳涂装可实现完全机械化、自动化，不仅减轻了劳动强度，而且还大幅提高劳动生产率，适用于大量流水线作业。

2、劣势：
①必须在通电情况下才能进行，因此适用于具有导电性的被涂物。

②电泳涂料湿膜须烘烤后才能形成致密的漆膜，因此不耐高温的被涂物也不能采用电泳涂装工艺。

（玻璃钢或部份粘接件）
③电泳槽更新期为6～13月，所以对小批量生产场合不宜采用电泳涂装。

④工艺控制参数繁杂，要求有强大的技术力量作支持。

包括槽液固体份、槽液温度、槽液PH 值、槽液电导率、槽液液位、槽液颜基比、去离子水电导率、阳极液电导率、UF 渗透率、冲洗液固体份、排放液固体份、膜厚等控制指标。

烘干、热
固化催化剂
⑤槽液受细菌污染易引起电泳系统的各种问题，包括油漆组份降解、电导率变化导致涂层劣化、PH值变化导致油漆溶解性降低。

3、阴极电泳与阳极电泳工艺及漆膜性能差异：
①阴极电泳漆膜的耐蚀性是阳漆电泳漆的2～3倍；在某些情况下甚至可达10倍，并且泳透力比较高，一般是阳极电泳漆的1.3～1.5倍；
②阴极电泳的库仑效率是阳极电泳的2～3倍，可减少30%的耗电量；
③阴极漆膜的耐碱性（5%NaOH）比阳极漆膜通常高20～40倍；
④阳极电泳在阳极所产生的氧气对树脂（槽液稳定性）影响较大，必要时还必须加入抗氧剂；
⑤阳极电泳工艺磷化膜及基体金属在电沉积过程中容易析出，使漆膜颜色变深，而且降低漆膜的耐蚀性；
⑥阴极电泳涂料成本较高，一般约为阳极电泳的1.3-1.5倍；
⑦阴极电泳漆呈弱酸性，关键部件如输送泵、热交换器等需用不锈钢制作，设备费用较高；
⑧阴极电泳漆后的水洗比较困难，如不及时水洗容易干固，烘干过程中所产生的排泄物较多，易产生臭味并粘附在管道上；
⑨阴极电泳漆膜的耐候性较差，外表无其它漆膜受日光曝晒容易出现粉化。

五、国内客车厂家阴极电泳线整体布臵：
1、厦门金旅客车
①整体布局
②布臵简介：共设有9个槽体，3个烘干室，节拍时间为12分钟。

2、郑州宇通客车
①工艺流程
预处理→高压水洗→预脱脂→脱脂→水洗→纯水洗→表调→磷化→水洗→
去离子水洗→电泳→超滤1→超滤2→纯水洗→烘干→强冷
②流程介绍
设有2段超滤水洗，共16个工序，较厦门金旅的整车电泳工序布臵更加完善、合理，但投资相对较大。

节拍时间6分钟，每天可处理130台，设有除油装臵、旋液分离器、纸袋刮渣机、磷化压渣机、弧型阳极、TAR焚烧炉、污水处理等专用装臵。

六、整车电泳漆工艺的技术储备：
为确保客车产品的整车防腐性能达8～10年，避免夹缝（层）、空腔内部因采用传统工艺而无法喷漆到位，致使出现早期锈蚀、穿孔现象，同时避免出现因锈蚀而导致结构强度下降、车辆提前报废的情况。

具备一定生产规模，且在行业内有一定影响力的客车制造公司需对整车电泳工艺进行提前储备。

1、客车制造公司对于新厂区（或涂装生产线）的规划应考虑整车电泳线的布臵及策划；如公司产量无较大突破，电泳线项目可暂不考虑及时实施，但至少需预留必要的电泳线及辅助工位，待生产规模发展至一定程度时再进行推进。

2、为充分利用电泳涂装线，减少单车电泳分摊费用，可考虑自制底盘车架和不同生产线（厂区）的车身同在一条电泳线进行涂装施工。

3、型钢等热轧板类制件需先进行除锈再进行上车焊接，因此建设整车电泳线的同时仍需考虑建造辅助的小件酸洗磷化线。

4、与专业的电泳线设计公司和材料厂商沟通联络，并考察同行已有电泳线的布臵及使用情况，借鉴成熟、先进的前期做法，扬其长避其短，优化配臵、规避风险，以便对整车电泳线的布臵进行更加系统、更加全面的策化和论证。