电泳辅助阳极系统设计探讨

10.16638/ki.1671-7988.2017.10.022
电泳辅助阳极系统设计探讨
吴贵生，邢汶平，肖坤
（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）
摘要：文章就江淮汽车公司现有涂装线进行辅助阳极系统改造，围绕设计方案、设备改造等方面进行探讨。

关键词：辅助阳极；电泳；阳极板；盲窗车型；实施方案
中图分类号：U468.2 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)10-62-03
The Discussion on zhe disign of ED Auxiliary anode system
Wu Guisheng, Xing Wenping, Xiao Kun
( Anhui Jianghuai Automobile CO., Ltd, Anhui Hefei 230601 )
Abstract: In this paper The modification of the auxiliary anode system for the existing coating line of JAC, The discussion of around the design plan、equipment modification, etc.
Keywords: Auxiliary anode; ED; Anode plate; Windowless car model; Implementation plan
CLC NO.: U468.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)10-62-03
1、辅助阳极系统的应用背景
随着大城市对市容市貌及城市环境要求越来越严，很多城市开始严格限制货运车辆进城，特别是敞开式货箱车辆成为严格监管的对象，各大城市都出台了限制规定和政策。

这些限制政策的出台催生了一种封闭货箱货运车辆及轻型客车货运版车型的发展。

同时随着汽车个性化需求越来越多样化，电子商务及手机网购迅速成为大众消费潮流，物流业迅速发展壮大，很多中小企业主、物流公司、网店店主对客货两用车辆需求迅速增加。

为了适应市场需求，抢占市场迅速增加的客货两用汽车及轻型客车货运版的需求，我公司在原有星锐商务车及瑞风商务车客运版的基础上开发了货运版车型，即在客运版车型基础上拆除后排座椅，封闭后排车窗及尾门车窗，对地板及内饰做相应改动，开发出轻客货运版盲窗车型。

由于盲窗车型中间、后排及尾门没有窗户，该类车型在电泳槽电泳过程中，车身中后部全部密封的钢板屏蔽了车身内部电泳电场，导致车身内部无法电泳，车身内板电泳膜厚很薄甚至没有，内腔膜厚更差，不能满足车身防腐要求，涂装质量无法合格。

图1 盲窗车型图
Fig1 Windowless car model chart
2、辅助阳极系统方案
2.1 辅助阳极系统种类
根据电泳输送方式及槽体结构，在原有电泳系统增加辅助阳极系统主要有以下两种：
（1）垂直升降式：此种电泳系统的输送方式采用程控自行葫芦，电泳槽为长方体垂直槽体，该类电泳槽增加辅助阳极系统为在槽体上方设置阳极铜排，吊具上设置取电装置，通过电缆将阳极电流引入车身内部的辅助阳极板，电缆具备升降折叠功能。

如图2所示
作者简介：吴贵生，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。

汽车实用技术
63 2017年第10期
（2）倾斜连续通过式：此种电泳系统的输送方式采用连续输送，如积放链、摆杆链、RODIP等，电泳槽为倾斜船形槽，该类电泳槽增加辅助阳极系统为在槽体上方沿轨道长度设置阳极铜排，吊具上设置取电装置，通过电缆将阳极电流引入车身内部的辅助阳极板。

图2 垂直升降电泳方式
Fig2 Vertical lift ED mode
2.2 辅助阳极系统方案设计
本次辅助阳极系统改造的生产线为江淮汽车星锐涂装电泳线，该电泳系统采用程控自行葫芦输送，车身电泳为吊具垂直升降入槽方式，槽体为长方体，所以该辅助阳极系统为垂直升降式。

由于采用垂直入槽方式，辅助阳极总体方案为，在槽体上部室体上方设置辅助阳极供电铜排，在吊具上设置弹性取电装置，在车身内部设置辅助阳极板，通过电缆及导电夹将阳极电流引入车身内部的辅助阳极。

阳极电源：从整流电源柜阳极接电缆引致电泳槽室体上方阳极铜排，作为阳极的供电；
阳极取电装置：在吊具上安装支架，在支架上安装弹簧钢片，弹簧钢片上固定铜板。

收缆器：采用多层折叠架，折叠架通过铰链相连，保证吊具升起时，收缆器顺序折叠，吊具下降时，折叠架逐层顺畅张开。

阳极电缆：从吊具阳极取电装置连接电缆，电缆沿着收揽器折叠架折返绕线，折叠架外部电缆固定在吊具上，一直连接到车身内部的辅助阳极板。

辅助阳极板：采用耐强酸、强碱以及耐电泳阳极腐蚀性能较好的SUS316L。

控制系统：由于辅助阳极的电源是从整流柜阳极系统引出的一条支路，所有的控制都还是由整流柜控制，无需额外增加控制系统；只需在阳极电缆上增加一个电流表，便于观察和记录。

3、辅助阳极系统详细设计
设计输入：盲窗车型的盲窗段车身内部尺寸，长×宽×高=3560×1810×1940mm，根据以上尺寸理论计算，盲窗部分车身内表面单侧面面积约为7.6m2，单侧底面(顶面)面积7.1 m2，尾门板内表面面积约为5.2m2。

按照辅助阳极系统总体设计方案，逐项开展各部部件的详细设计：
3.1辅助阳极板的设计：为了保证侧面和上下底面的电泳效果，需要保证辅助阳极能够同时正对车身内部两侧面和上下底面，将辅助阳极板设计为垂直面及水平面十字交叉形状，按照阳极的作用距离和范围，考虑到车身内表面电泳膜厚大于12μm即可，阳极板面积需适当减小，阳极板的长和高可适当放宽至对应面长和宽的1/3~2/3设计，即垂直阳极板长度1.2~2.4米，高度0.65~1.29米，水平阳极板宽度为0.6~1.2米，内部阳极极比可提高至6~8，综合以上因素考虑，垂直阳极板的长宽为1.6×0.8，极比为5.94，水平阳极板的长宽为1.6×0.6，极比为7.4，考虑到尾门、加强板及内腔面积，综合极比7左右，满足技术要求。

辅助阳极板需要固定在车身内部，又要与车身绝缘，所以阳极板的吊挂材料需耐酸、耐碱、耐油、耐高温、强度较高、绝缘性能好，查相关材料化学性能，选用10mm厚尼龙板，阳极板通过两根吊杆或链条吊挂在车身顶部的横梁上，吊杆钩挂阳极板上方的尼龙板。

为了方便阳极板的装拆及运输，选用1~1.5mm厚SUS316L 不锈钢板，焊接加强筋，水平阳极板采用折叠可收结构，通过两根斜钩钩住水平折叠阳极板。

如图3所示
图3 阳极板
Fig3 Anode plate
3.2供电取电装置设计：借用原有设备的钢结构，在阴极取电同侧增加安装支架和取电机构，利用高低位错开安装。

为了保证铜排与设备的可靠绝缘，铜排与支架所有连接部位都采用尼龙材料绝缘。

阳极平均电流I cp=S1×δ×ρ×1000/q/t，内表面面积S1=35 m2，电泳膜厚取12μm，漆膜密度1.4，q 取25，时间为180秒，计算可得I cp=131A，最大电流I max=262A，阳极电流表选量程为400A电流表，电缆选型采用两根截面积60 mm2双拼，最大载流量可达300A，选用耐酸、耐碱、耐油、耐热柔性电缆。

如图4所示
图4 阳极取电装置
Fig 4 Anode take power device
吴贵生等：电泳辅助阳极系统设计探讨64 2017年第10期
3.3电缆收方装置：由于输送系统为垂直升降方式，阳极供电为绝缘电缆从槽上取电装置取电，通过电缆给车身内部的阳极板供电，在吊具顶部为电缆设计升降时的收缆器，在吊具立柱上设置支架固定电缆和导电夹，方便辅助阳极不用时，固定电缆和导电夹，并保证导电夹与吊具绝缘。

如图5所示
图5 收缆器
Fig 5 Cable receiver
4、辅助阳极系统实施效果
图6 辅助阳极吊挂状态
Fig 6 The hanging state of Auxiliary anode
按照以上方案及详细设计进行改造，改造完成后，辅助阳极板吊挂、拆装方便，重量较轻，绝缘可靠。

辅助阳极在车身内部吊挂状态如图6所示。

辅助阳极系统调试完成投入使用后盲窗车型内表面的膜厚大幅增加，内腔膜厚也随之明显提高，盲窗车厢增加辅助阳极前后的电泳膜厚差距明显，对比数据见图7所示。

图7 电泳膜厚对比
Fig 7 The Film thickness contrast of ED
5、结语
江淮汽车辅助阳极系统的成功运用，有效解决了盲窗车型内部电泳不良问题，保证了产品质量，为后期其他涂装线和国内汽车厂商解决盲窗车型电泳不良问题提供使用经验和借鉴。

参考文献
[1] 冯骞.双挂生产方式中电泳辅助阳极系统的设计.汽车工艺与材料.
第8期2014年.。