大客车电泳涂装技术

大客车的电泳涂装技术技术部吴广2016年12月18日一、电泳涂装简介在客车生产中，涂装技术越来越受到客车企业的重视，良好的涂装技术不仅可以延长客车的使用寿命，而且可以使人产生美的感受，舒适的感觉，提高企业的竞争力。

阴极电泳涂料于1977 年在福特汽车公司开始应用，当时阴极电泳涂料厚度为20μm左右。

1984 年厚膜阴极电泳涂料在汽车厂开始使用，涂膜厚度超过30μm以上。

目前，世界汽车生产中有92%使用电泳涂料，其中有90%采用阴极电泳涂料。

传统的大客车涂装一般采用喷涂环氧防锈底漆，再喷涂低温干中涂漆和低温干金属闪光漆，环氧防锈底漆不仅耐酸雾性远远低于电泳漆，而且大客车的边缘、棱角、车体内腔、夹缝等喷涂盲区部位容易产生锈蚀，而电泳漆却不存在这些问题，并且电泳漆以水为溶剂，VOC排放低，符合环保要求。

由于电泳涂装在实际运用中显示出优质、高效、安全、经济、低污染等优点，受到世界各国的重视，特别是在汽车工业中得到广泛的应用。

电泳涂装是将具有导电性的被涂物浸渍在装满水的、浓度比较低的电泳涂料槽中作为阳极（或阴极），在槽中另外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，在被涂物上析出不溶于水的、均一的涂膜的一种涂装方法。

阳离子水性涂料在外加电场的作用下，通过电气泳动，产生电泳、电解、电沉积和电渗反应，从而将涂料颗粒涂覆在阴极工件表面，形成防腐、装饰和功能性的涂层，这一涂装工艺过程称之为阴极电泳。

阴极电泳各变化阶段特点见表1所示。

二、电游涂装的特点电游涂装与其他方式比较有如下特点。

（1）采用水性涂料，与传统溶剂涂料相比，减少了对大气的污染及对人类的危害。

（2）电泳后如采用闭路循环，可达到零排放，真正做到无污染。

（3）涂料利用率达到99％以上，减少了资源浪费，降低了成本。

（4）全方位电泳涂漆，没有任何死角，克服了喷漆法拉第效应。

（5）涂层均匀、附着力强。

（6）不会产生流挂、滞痕等漆膜弊病。

（7）漆膜厚度可以进行调整。

（8）水性涂料没有火灾隐患，真正做到了安全生。

（9）防腐性能高，耐盐雾试验时间长。

（10）功能性强，特别是可延长沿海地区及户外产品的使用寿命。

（11）耗能高、投资大。

设备比较复杂，管理过程复杂，施工条件严格，因为烘干固化的温度较高，所以耗电量太大。

进行废水处理投入也大。

（12）因为只能采用水溶性涂料，涂料储存过久稳定性不易控制。

在涂装过程中不能改变颜色。

三、电游涂装工艺3.1 工艺特点由于客车体积庞大、结构复杂，再加上小批量、多品种的特点，都使其实现整车涂装的技术要比轿车困难得多，比如电泳漆用量，客车产品制造周期成本要远远高于轿车。

所以，即使在世界客车制造技术中心的欧洲，也只是一些国际著名的客车企业使用客车整车电游技术工艺。

在国内也是只是少数客车企业能够实现整车电泳涂装。

3.2 设备组成电泳涂装的设备是由电泳槽、搅拌装置、涂料过滤装置、温度调节装置、涂料管理装置、直流电源装置、电泳涂装后的水洗装置、超滤装置、烘烤装置和备用罐等组成3.3 工艺准备工作3.3.1 车身结构的电泳化设计所有的矩型管和异型管要设计排水孔和排气孔，要保证管内液体在内排干净。

不允许有能积存液体的结构存在。

如果有, 则必须设计排水孔。

电泳后的装配结构尽量采用螺接结构, 以减少电泳后的焊接工序。

3.3.2 对被泳件的要求（1）进入电泳线的车体不允许有锈蚀存在。

（2）热轧件不允许有锈蚀或疏松的氧化皮存在。

（3）冷轧件允许有防锈油和冲压油存在但不允许有油泥存在。

（4）有色金属零件不能与钢铁件一起进行电泳。

（5）必须在电泳前涂布的车体密封胶要保证能耐烘干。

3.3.3 工序转移要求（1）将在电泳前涂布的车体密封胶改为电泳后涂布。

（2）电泳前装配的玻璃钢件改为电泳后装配。

（3）其他会污染电泳槽液或耐不住烘干条件的零件如门泵、雨刮电机等都要改到电泳之后装配。

3.4 工艺流程工艺流程如下：热水洗→预脱脂→主脱脂→水洗→水洗→表调→磷化→水洗→水洗→纯水洗→电泳→超滤水洗→超滤水洗→纯水洗→烘干冷却→检验→包装。

以上标准工艺仅供参考。

具体工艺流程、时间、温度及其他条件视工件材质、复杂程度及地区工况环境而定。

被涂物件的底材及前处理对电泳涂膜有极大影响,铸件一般采用喷砂或喷丸进行除锈,用棉纱清除工件表面的浮尘,用80#～120#砂纸清除表面残留的钢丸等杂物。

钢铁表面采用除油和除锈处理,对表面要求过高时，进行磷化和钝化表面处理。

黑色金属工件在阳极电泳前必须进行磷化处理，否则漆膜的耐腐蚀性能较差。

磷化处理时,一般选用锌盐磷化膜,厚度约1～2μm,要求磷化膜结晶细而均匀。

四、影响车身电泳涂装的因素4.1 槽液固体分的影响槽液固体分是电泳涂装的主要工艺参数之一，低固体分电泳液，具有工件带出的电泳液损失较少，电渗较高，水洗时用水量较少，废水容易处理等优点；但固体分过低，则导致涂层过薄，涂层外观劣化，易产生针孔，电泳液不易维护等缺点。

反之，固体分过高，则涂层易产生粗糙、桔皮等疵病。

随着生产的进行，槽液的固体分在不断地下降，为保证电泳涂膜的质量稳定，电泳槽液的固体分需严格控制在一定的范围内。

一般在阳极电泳场合槽液固体分的质量分数控制在10%～15% 范围内，在阴极电泳场合槽液固体分的质量分数控制在1.19%。

4.2 槽液pH 值的影响电泳液的pH值是确保电泳树脂水溶性、获得高质量电泳涂层的重要参数。

阳极电泳液的pH值一般控制在8～9之间，pH值过低则影响电泳树脂的水溶性，轻则电泳液变成乳浊状，重则使树脂从电泳液中析出，无法进行电泳；pH值过高时，会使水的电解过程加剧，气泡析出增多，导致泳透力下降，涂层外观变差；并使沉积的涂层产生再溶解，厚度显著减薄。

因此在电泳涂装中必须严格控制电泳液的pH 值在规定范围内。

目前，维持电泳液pH值稳定的最先进的方法是采用电泳超滤技术（UF），可大大地延长电泳液的使用寿命。

第一代阴极电泳树脂呈较强的酸性，pH 值在3～4之间，第二、第三代阴极电泳树脂，pH值可达6以上，接近中性的范围，减轻了对设备、管路的腐蚀。

不同品种的阴极电泳涂料都有特定的最佳pH值范围，工艺控制范围为±（0.05～1）pH，以保持槽液和涂装质量稳定。

4.3 电泳电压的影响泳涂电压是车身电泳涂装的重要工艺参数之一。

在其他泳涂条件不变的场合，泳涂膜厚和泳透力随泳涂电压增高而提高（见表2）。

在生产实践中常借助调整泳涂电压来控制涂膜厚度。

为获得优良的涂膜外观和较高的泳透力，在生产实践中一般起始电压低一些，以减轻电极反应；随后电压高一些，以提高内腔缝隙表面的泳涂质量。

无论阴极电泳还是阳极电泳，电泳电压是由电泳树脂本身的结构性能决定的，一般有适用的电压范围，在此范围内，涂层的厚度随电泳电压的升高而增加。

当电压不断升高时，由于沉积的涂层最终几乎要经受全部电压降，一旦电泳电压超过涂层的击穿电压，涂层即会被击穿，造成涂膜粗糙、臃肿、桔皮、针孔等疵病，因此必须确定最佳的电泳电压。

电泳电压除了取决于电泳树脂本身的相对分子质量和分子结构外，还与槽液的其他参数相关联，如槽液固体含量、温度、电导、极间距等，因此必须在特定的体系中，经常调整最佳的电泳电压范围。

4.4 电导率的影响电泳液初始电导取决于电泳液的固体分、pH值和温度，控制这些参数即可使电泳的原始电导在正常范围，随着电泳涂装过程延续，从前处理工序带来的杂质离子会污染电泳液，并在电泳液中积聚，致使电导增大，引起电泳液劣化，电压下降、泳透力降低，涂层表面粗糙，严重时造成整槽电泳液报废。

4.5 电泳温度的影响一般取20～30℃为宜。

阴极电泳槽液一般控制在（28±1）℃范围内。

五、电泳涂装存在问题及对策虽然电泳涂装技术受到了广泛的重视，但在其批量生产实用产品的路上还面临一些技术问题，电泳涂装技术尚待解决的技术问题如下。

5.1 局部区域脱脂不净由于脱脂为喷淋方式，因此车身内侧局部区域脱脂不净存在喷射死角，为此上线前对无法喷射及油污较重的部位进行了人工擦洗脱脂，实际证明效果良好。

5.2 局部区域磷化不上、无磷化膜的问题磷化也为喷淋方式，同样存在局部区域磷化不上、无磷化膜的问题。

并且喷淋容易造成磷化膜不均匀、极易产生竖状条纹进而导致电泳涂膜产生竖状条纹表观电阻不一。

暂时只能通过调整喷嘴的角度和压力，尽量使磷化液的喷淋均匀。

长期的解决办法是预留一个槽位,待将来产量增大时将喷淋磷化改为全浸磷化即可彻底解决此问题。

5.3 局部区域有“二次流痕”该问题产生原因为车体局部积液在烘烤过程中淌出而形成。

对此采用在电泳水洗后增加压缩空气吹水解决此问题。

5.4 涂膜局部有漆迹问题因电泳后清洗不及时而导致的涂膜局部有漆迹问题，在及时清洗后即得到了解决。

5.5 车顶篷内部有大水滴迹此为顶篷烘烤时挂于顶篷的水珠挥发后留下的痕迹，同样在采取压缩空气吹水后即得到了解决。

5.6 电泳底漆干燥不良多为电泳底漆不符合要求造成的，可用气动打磨机打磨工件表面，压缩空气吹净灰尘并用除油剂清洁，后在刮涂不饱和聚醛树脂腻子。

5.7 电泳底漆脱落主要原因是脱脂不干净或脱脂后水洗不干净，这要求前处理彻底干净。

六、结束语在竞争日益激烈的客车市场，采用更出色的防腐性工艺提高客车的使用寿命，更好的涂装工艺增加客车表面的美观性，已经是争夺客车市场份额的重要筹码。

很多客车生产商看好电泳涂装这项技术，并把这项技术全面投入使用，因此受到广大客户的好评。

电泳涂装技术在国内客车企业的应用，必将大大提高国内客车制造的整体水平。