涂装工艺

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电泳主要控制项目及参数
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电泳主要控制项目及参数
序号 控制参数
控制参数 详解
1 固体份 *表示在涂料中的树脂及颜料的重量比率（%）。
2 PH *是氢离子的浓度指数，值越小酸性越强。 3 电导率 *表示相距1cm的极间（面积1cm2的阴-阳极间）的电导度（μs/cm）
+
CH3(CH2)n-CH2-SO3- Na+ CH3(CH2)n-CH2-(OCH2CH2)10-
CH3 CH3-(CH2)10-CH2-N-CH3 Cl-
CH3
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表面活性剂的“ 卷裹” 机理
亲水基
表面活性剂分 子
憎水基
卷裹
活性剂 分子束
含油污垢
●ED：它是将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽中 作为阳极（或阴极），在槽中另设置与其相对应的阴极（或阳极），在两 极间通一定时间的直流电，在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一种涂 装方法。
●AED：被涂物为阳极，所采用的电泳涂料是阴离子 型（带负电荷）。
●CED：被涂物为阴极，所采用的电泳涂料是阳离子型（带正电荷）。
• 有机成分
高的pH值 皂化作用 改善负荷能力，在表面能形成 硅酸盐膜，有缓蚀作用 除去色料，形成磷酸盐膜 铝材的清洗 稳定pH值，弱碱性产品中的主要碱性成
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脱脂剂的组成
• 无机盐和碱 有机成分 消泡剂 缓蚀剂 络合剂 表面活性剂 阴离子表面活性剂 非离子表面活性剂 OH 阳离子表面活性剂
12 杂离子浓度 主要是指被涂物或挂具从前处理工程中带入主槽的Na、Fe、Zn等杂离子。
21 槽温 是电泳主槽槽液温度（℃），通常在26-30℃范围。因膜厚随槽温而变化，
22 施工电压 是为了使被涂物上膜的涂装电压（直流）。通常车身生产线是250-350V，
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作用：1.封闭磷化膜孔隙，提高耐腐蚀性能。 2.为后续油漆提供一个微酸性的表面，加强油漆与
底材 的结合力。
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脱脂
水洗
水洗
1
2
3
水
水洗水计算方程式 (简化式)
n
L =m
Co Cx
L = 水洗水的消耗 (l/m?表面) m = 带出量 (l/m?表面) n = 水洗区的水洗槽数量 Co = 最后脱脂槽的浓度 (g/l) Cx = 最后水洗槽的浓度 (g/l)
本教材从涂装的工艺流程入手，阐述了一辆白车身如何在 涂装车间中进行各道工序的处理，最后合格入总装的流程，主 要分以下几大块阐述：前处理工艺、电泳工艺、PVC工艺、 自动机喷涂工艺、常见油漆缺陷产生机理及其防治。
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目
录
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教材内容简介……………………………………1 一、涂装前处理: ……………………………….2 一、概述…………………………………………4 二、前处理流程…………………………………5 三、脱脂的组成及介绍…………………………6/7/8 四、磷化反应及机理介绍………………………11/12/13 五、促进剂的组成…………………………… 14 六、钝化内容介绍及水洗……………………..15 二、涂装电泳知识: …………………………….20 一、概述…………………………………………20 二、电泳的机理…………………………………21 三、电泳的反应………………………………..22 五、CED电泳示意图…………………………….23 六、电泳的过程解剖…………………………..24 七、电泳的主要参数及控制项目………………25
1809年，俄国科学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作用下产生电泳的现 象。
1960年，英国的卜内门公司和里兰公司共同研制成功阳极电泳涂料。
1963年，福特公司在PPG公司的帮助下，建立了世界上第一条完整的电泳涂装线(阳极 电泳）。
1969年，美国在电泳涂装线上成功引入超滤技术。 1971年，PPG公司的第一代阴极电泳漆投入应用。 1976年，通用公司成功采用PPG公司的第二代阴极电泳漆。 80年代，美、德、日等开发出厚膜型阴极电泳涂料。 90年代，环保型阴极电泳涂料投入应用。
1、涂层具有优良的防腐蚀性能以及涂层与被涂物表面 具有良好的附着力。
2、对清洗过的被涂金属件表面进行各种化学处理，以 提高漆膜的附着力和耐腐蚀性。
3、创造后道工序涂漆所需的表面粗糙度（光洁度）， 提高附着力，其工艺流程如下：
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焊装白车身 转 挂
上工装门钩
三、PVC知识介绍………………………………………………..24 一、PVC概述………………………………………………………24 四、PVC胶的组成及原理介绍…………………………………..24 五、粗密封工序介绍…………………………………………….25 六、细密封及底板防护工序介绍……………………………….26. 四、自动喷涂机工艺介绍……………………………………..27 一、概述…………………………………………………………28 二、自动喷涂机的原理……………………………………28/29/30 三、自动喷涂机旋杯图示…………………………………31/32/33 四、喷涂参数及范围………………………………………33/36 五、常见油漆缺陷及其防治…………………………………37 一、概述………………………………………………………37 二、缩孔的产生、控制………………………………………38 三、颗粒、桔皮的产生及控制………………………………44 四、流挂、针孔、气泡的产生及控制……………………..50
（＋）整流器（－）
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阳
Байду номын сангаас
被涂物
极
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电泳涂装的四个过程
●电解：水在通电时产生分解，在阴极上放出 氢气，在阳极上放出氧气。
●电泳：带正电荷的胶体树脂粒子和颜料粒子 在电场的作用下向阴极移动。
●电着：漆粒子在电极上沉积析出的现象。
●电渗：在电场的作用下，涂膜内部所含的水 分从涂膜中渗析出来而移向槽液，使涂膜脱水。
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阴极电泳涂装机理
●阴极（被涂物） 2H2O+2e-→2OH-＋H2↑ R-NH+OH-→R-N↓＋H2O （水溶性） （水不溶性）
●阳极（极板） 2H2O→4H+＋4e-＋O2↑
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CED涂装示意图
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整车生产工艺流程简介
粗密封→底板防护→细密封 →底漆打磨→ 底漆擦净→EMU鸵鸟毛擦净→手工喷涂内表 面中涂→外表面ESTA自动机喷漆→晾干→烘 干→强冷→钣金→中涂打磨→中涂擦净 →EMU鸵鸟毛擦净→手工喷涂内表面色漆→ 外表面ESTA+AIR自动机喷漆色漆→手工喷涂 内表面清漆→外表面ESTA自动机喷漆清漆→ 晾干→烘干→强冷→修饰堵件安装→面漆修 饰→交检→喷蜡→上线至总装。
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促进剂的作用
❖ 氢气的去极化 防止在工件表面形成阻碍磷化膜生成的氢气泡， 使磷化膜均匀，致密。
❖ Fe2+的氧化 Fe2+被氧化成Fe3+，然后形成磷化渣被除去。 油漆对磷化膜的要求
✓ 封闭，致密的磷化层 ✓ 均匀，细小的磷化膜 ✓ 无挂灰和二次磷化层 ✓ 柔软性 ✓ 耐腐蚀性
平整，均匀，致密 2.5-3.5g/m2 颗粒状
>85%
<10um 2－3g/m2 >4mm
1－2 Gt. 0 无锈，不起泡
<2mm 无锈，不起泡
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试验方法
目视 GB 6807-86 电镜 1000倍
X射
电镜 1000倍 理论值 DIN ISO
P-VW 3.17.1 DIN 53151 DIN 50021
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铁磷化反应机理 (三)
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铁磷化反应平衡：
6Fe + 8NaH2PO4 +3/2O2 + 3H2O → 4FePO4 + 2Fe(OH)3 + 6H2 + 4Na2HPO4
铁磷化膜的主要成分： Fe3(PO4)2*8H2O Fe3O4 其它化合物
4 MEQ值 *表示涂料中的100g固体份所耗中和剂的毫克当量，是槽液的重要参数。
5 颜基比 *表示固体成分中颜料的重量比率（%）。
6 溶剂含量 *表示槽液中有机溶剂的总重量（%）。
7 电压-膜厚 在正常的槽温下，用规定的电压、规定的时间测得的膜厚。
8 库仑效率 *表示耗用1库仑的电量析出的涂膜重量（mg/c）。
举例: 面
m = 10 ml/m?表
Co = 25 g/l Cx = 0.01 g/l 稀释比例=1:2500
消耗量: 1 个水洗槽 面 2 个水洗槽 3 个水洗槽
25.00 l/m2表
0.50 l/m2表面 0.14 l/m2表面
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电泳涂装(ED)
磷化膜： Zn3(PO4)2; 磷化渣： ZnHPO4;
Zn2Fe(PO4)2 (4份水) FePO4
Zn2+ + 2ZnPO4Fe2+ + 2ZnPO4-
→ Zn3(PO4)2 (Hopeite) → Zn2Fe(PO4)2 (Phosphophylite)
喷淋：反应1>反应2；浸渍：反应2>反应1
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涂装车间工艺 培训教材
技术组 撰稿者：刘 继 华 日 期：2005年12月1日
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教材内容简介
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汽车已经成为现代化的主要交通工具，其外表面有90％以 上是涂装面，涂层外观、鲜映性、光泽、颜色等的优劣是人们 对汽车质量的直观评价，另外，涂装也是提供汽车产品的耐腐 蚀性和延长汽车使用寿命的主要措施之一。因为在汽车制造行 业越来越重视产品的涂装，并且成为汽车制造最主要工艺过程 之一。
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磷化膜性能
项目
1。外观： 2。膜重： 3。结晶形状： 4。P比： 线衍射法 5。结晶粒度： 6。渣产量： 7。杯突试验： 1520 8。石击试验： 9。划格试验： 10。盐雾试验：(240hr) ss 11。30循环： 12。湿热试验：
基准值
微阳极
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锌磷化的反应机理 (二)
阴极区域：Fe → Fe2+ +2e
阳极区域：2H + 2e → H2 or O + H2O + 2e → 2(OH)
成膜反应：H3PO4 + Zn(H2PO4)2 + Fe(H2PO4)2 + Fe → Zn3(PO4)2 + Zn2Fe(PO4)2 + ZnHPO4 + FePO4
预清洗
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预脱脂
脱脂
钝化
一次水洗 表 调
沥水
一次纯水水洗
磷 化 二次水洗
前处理共分上述13道工序，其中最重要的三个工序为： 脱脂、表调、磷化，下面着重讲解这三道工序：
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脱脂剂的组成
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无机盐和碱
分散作用，对已脱去的油污部分乳化
碱
硅酸盐
磷酸盐 硼酸盐 碳酸盐 分
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前处理介绍
前处理是漆前表面处理，是指被涂工件在涂底漆前，对工件 表面进行必要的处理，如除油、除锈、钝化、磷化等工艺方 法，目的是使经过处理后的工件表面，漆膜更易附着，减少 漆膜下的腐蚀，达到防腐的效果。 漆前表面处理工艺包括三个方面内容：清除被涂物表面各种 污垢，以保证
工件表面
油污脱离
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不同汽车板材的磷化晶貌
CRS
EG
HDG
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800 X
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磷化反应机理 (一)
磷化液
Zn(H2PO4)2
扩散层
Fe2+
Fe→Fe2++2e
钢板
微阴极
2H++2e→ H2
DIN 53167 DIN 50017 s
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钝化的机理
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由钝化封闭磷化膜孔隙
孔隙的底部被钝化
磷化膜表面铬化反应
基材
磷化膜
基材
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无铬钝化剂
Parcolene 90
原理：在磷化膜表面形成一层100埃的聚合物覆盖膜。 这层覆盖膜能与磷化膜螯合，并与油漆 交叉连接。