汽车壳体前处理工艺

2900rpm（也就是要求配2级电机），同时转速2900rpm相比1450rpm
的泵尺寸较小，故也能降低成本，但颗粒含量较多的场合仍宜选用 1450rpm的转速。 •泵的材质：钢铁件前处理线，立式液下泵的材质和卧式离心泵的基 本相同；塑料件前处理线，泵的材质全部为SUS304。
11
12 13
第一纯水洗
第二纯水洗 新鲜纯水洗
喷
喷 喷
0.33
0.33 二喷环
常温
常温 常温
7
7
基础理论部分—涂装前处理设备
二. 循环系统 1. 所有浸槽均应设有循环搅拌管路，以不断更新与工件表面相接触的 槽液，从而加速工件表面的化学反应速度，缩短工艺时间和提高前处 理的质量。 2.槽液的循环次数，一般可取1～3次/h，并以此来选用循环泵的流量 。 3.管道口径根据管道流量计算流速来选择。 4.管道用水泵阀门的选择： • 前处理电泳生产线上，主要分手动阀门和自控阀门，用的数量最多的 是蝶阀和球阀。主要有：蝶阀、球阀、止回阀、截止阀、隔膜阀、调 节阀、安全阀、疏水阀等 • 在涂装前处理电泳生产线上主要采用的水泵有如下种类：卧式离心泵 、立式液下泵、卧式直联泵、管道泵、立式多级泵、计量泵、气动隔 膜泵等
根据油污能否与脱脂剂发生化学反应而分为可皂化油 污和不可皂化油污。
物理性质
根据油污粘度或滴落点的不同，其形态有液体和半固 体的。
根据油污对基体金属的吸附作用，可分为极性油污和
非极性油污。
基础理论部分—涂装前处理的主要内容
2.2.脱脂的方法
根据去油污机理的不同，汽车涂装中，脱脂方法主要有
以下两种： 1.溶剂清洗
磷化处理分类
(1). 根据组成磷化液的磷酸盐分类，有磷酸锌系、磷
酸锰系、磷酸铁系。其中磷酸锌系磷化应用最为广泛 (2). 根据磷化温度分类，有高温磷化（80℃以上）、
中温磷化（50～70℃）和低温磷化（40℃以下）。
(3). 按磷化施工方法分类，有喷淋式磷化、浸渍式磷 化、喷浸结合式磷化。
(4). 按磷化膜的质量分类，有重量型（7.5g/m²以上）、
基础理论部分—涂装前处理设备
2.喷槽 1.1 形状：一般均为矩形 1.2 喷槽结构：型钢+不锈钢板或型钢+碳钢板+防腐层 1.3 设计槽体注意事项 应根据泵的流量确定喷槽的容积，喷槽的容积应不小于泵每分钟流量 的2.5倍。 槽体底板也应倾斜，并在槽底最低处设置槽液排放口。 在槽体的侧面也应设置辅槽，在辅槽和主槽之间设置不锈钢双层过滤 网，泵的吸入口应设置在附槽内的双层过滤网之后，以保证不会将大 的异物吸入泵内。 辅槽的底部应高于主槽底200～300mm以上，尖角部分用大圆弧过渡， 并保证附槽内的溶液在排放时也能够全部排净。
基础理论部分—涂装前处理设备
蝶 阀
基础理论部分—涂装前处理设备
球阀
基础理论部分—涂装前处理设备
止回阀
基础理论部分—涂装前处理设备
截止阀
基础理论部分—涂装前处理设备
隔膜阀
基础理论部分—涂装前处理设备
调节阀
基础理论部分—涂装前处理设备
安全阀
基础理论部分—涂装前处理设备
螺纹连接
浮球式疏水阀
单机械密封形式
基础理论部分—涂装前处理设备
立式液下泵
•和卧式离心泵相比，立式液下泵可以安装在槽体上，能减少占地面 积，防泄漏性能好，但投资相对较高，维修不方便 •主要用于一些小型工件的全喷式前处理设备上，如摩托车、家电、 汽车零部件等 •流量一般在200m3/h以内 •扬程不宜太高，一般在20m以内，以防工序间串水和小工件掉落 •由于立式液下泵的防漏特点以及喷射槽尺寸通常较小，转速多采用
前处理培训教材
培训目标
• 了解涂装前处理的内容及方法 • 了解涂装前处理的功能设备
• 了解SGMW项目前处理设备的基本原理 • 了解SGMW项目前处理设备的基本构造
培训主要内容
• 基础理论部分 • SGMW重庆项目的原理部分（参见前处 理设备原理图）
• SGMW重庆项目的设备构造部分（参见 前处理设备总图）
3.表面调整
利用表面调整剂对金属表面进行调整，可以消除碱液
除油或酸洗除锈等过程造成的表面状态的不均匀性，使 金属表面形成大量的极细的结晶中心，从而加快磷化反
应速度，有利于磷化膜的形成。
对于高质量的汽车涂装，磷化前的表面调整已成了不 可缺少的工序。
基础理论部分—涂装前处理的主要内容
4.磷化
所谓磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶
非金属转化膜。
3.保证涂层具有良好的防腐蚀性能和装饰性能。 涂装前处理包括的主要内容 1.预清理 2.脱脂 3.表调 4.磷化 5.水洗
基础理论部分—涂装前处理的主要内容
1.预清理
一般来讲，任何材质的工件在进入前处理之前，均应
进行预清理，用于除去那些采用清洗的方式不能除去的 过度的污物。
预清理可以大大地降低对其后的前处理的污染，减轻
基础理论部分—涂装前处理设备
涂装前处理设备构成 • 涂装前处理设备属于专用设备的范畴。一般由各工序槽体、各槽循环 管路、各槽喷射管路、加热槽温度自动控制系统、铁粉去除装置、脱 脂液油水分离系统、磷化除渣系统、磷化换热器酸洗装置、药液自动 补给装置、脱脂磷化转移系统、前处理室体及平台、送排风装置、电 气控制柜等专用装置（系统）组成。结合输送系统构成前处理生产线 • 得到合格的工件 • 设备安全可靠 • 槽液稳定性的要求
即依靠有机溶剂对油污的浸透、溶解等作用达到去除油
污的目的。 2.碱液清洗
利用含有表面活性剂的碱性物质对动物油的皂化及表面
活性剂的浸润、分散、乳化及增溶作用达到去除油污的 目的。
基础理论部分—涂装前处理的主要内容
2.3.影响脱脂的因素
• 脱脂温度
• 脱脂时间 • 机械作用
• 脱脂剂对脱脂效果的影响
基础理论部分—涂装前处理的主要内容
前处理各工艺槽的负担。 预清理一般是采用人工的方法进行。 2.脱脂
脱脂就是将工件表面上的油污除去。
工件上的各种油污不仅阻碍了磷化膜的形成，而且还影响 涂层的结合力、干燥性能、装饰性能和耐蚀性能。
脱脂去油和磷化处理对整个涂层的性能是非常最要的。
基础理论部分—涂装前处理的主要内容
2.1.油污的性质
化学性质
中量型（4.3g/m²～7.5g/m²）、轻量型（1.1 g/m²～ 4.3g/m²）和特轻量型（0.3g/m²～1.1g/m²）。
基础理论部分—涂装前处理的主要内容
磷化膜的组成
类型 磷酸锌系 锌系 磷酸锌钙系 磷酸锌锰系 溶液主要成分 Zn2+,PO43Zn2+，Ca2+,PO43Zn2+,Mn2+,PO43膜层主要成分 磷酸锌 磷酸锌钙 磷酸锌锰 膜层外观 浅灰，深灰，灰黑色
法兰连接
基础理论部分—涂装前处理设备
卧式离心泵
•该类泵性能稳定，规格齐全，安装维护方便，是前处理
设备上的主导型用泵形式。 •单台泵流量一般在400m3/h之内，常用流量范围为30300m3/h；扬程范围一般在16-50m不等，20-32m扬程范围 使用较多； •转速一般选择1450rpm（也就是要求配4级电机）。 •材质一般为：脱脂及脱脂后水洗碳钢（内部元件 SUS304），表调、磷化后水洗及钝化SUS304，磷化 SUS316 •磷化工序一般采用双机械密封形式，其它工序一般采用
• • •
•
基础理论部分—涂装前处理设备
3.转移槽 • 供清理、维修脱脂和磷化槽时储存槽液用。其形状取决于安置的场所， 可以是长方形、槽车或圆柱形。转移槽的容量应能容纳全部槽液，并留 有足够的余量。 • 转移槽材质可采用：型钢+不锈钢板或型钢+碳钢板+防腐层。 4.室体 • 在各工序槽上设置一个封闭的防尘通道（又称为室体），该室体一般可 采用不锈钢板或镀锌钢板，最好用不锈钢材料制成，如果用普通碳素结 构钢板，必须涂环氧涂层以满足防腐的要求。室体上留有玻璃窗、照明 装置和供人员出入的检修门。
基础理论部分—涂装前处理设备
涂装前处理设备构成图
PT系统
电控系统 输送系统
室体平台等 辅助设备 送排风系 统 转移系统
各工序槽体
循环系统
喷射系统
前处理系统 补液系统 磷化换热器 酸洗装置 磷化除渣
温度控制 系统
铁粉去除 系统 油水分离
基础理论部分—涂装前处理设备
一.前处理各工序槽、转移槽和室体 1. 浸槽 1.1 形状：船形或矩形，由输送方式决定，一般连续式生产线采用船形槽，但 RODIP和SHUTTLE的浸槽也可以是矩形的；矩形槽一般应用于间歇式生产线 1.2 浸槽结构：型钢+不锈钢板或型钢+碳钢板+防腐层 1.3 设计槽体注意事项 • 在满足工艺条件和通过性的前提下，应尽量减小槽体的容积，以缩短槽液的更新 周期和配槽投料资金，对加热槽能减少槽液的热容量及升温时间，降低热能的消 耗。 • 槽体的横断面形状应与槽液搅拌流向相适应，以增强搅拌效果。 • 槽体底板应向槽端或向中部倾斜，并在槽底最低处设置槽液排放口。 • 尽量避免槽内产生死角，在转角处应以圆弧或斜板过渡，过渡圆弧半径应大于 150mm。 • 在槽体的端部或中部应设置辅槽，辅槽和主槽之间应设置不锈钢双层过滤网，泵 的吸入口应设置在附槽内的双层过滤网之后，以保证不会将大的异物吸入泵内。 • 辅槽的底部应高于主槽底200～300mm以上，尖角部分用大圆弧过渡， 并保证附槽内的溶液在排放时也能够全部排净。
磷酸锰系
Mn2+,PO43Fe2+,PO43-
磷酸锰
磷酸铁
浅灰，深灰，灰黑色
深灰色 膜层为（0.1～1）g/m2时呈彩 虹色，大于1g/m2时呈深灰色
磷酸铁系 Me①,PO43磷酸铁及铁的氧化物
① Me表示碱金属离子。
基础理论部分—涂装前处理的主要内容
磷化膜的成膜机理 以锌系磷化为列来说明磷化膜成膜机理，锌系磷化液中通常含有磷酸、磷酸二 氢锌、氧化剂和促进剂等成分，其磷化基本反应如下： • Fe ＋ 2H3PO4 → Fe (H2PO4)2 ＋ H2↑ （基体） （磷化液） 2H+ ＋ O2 → H2O （氧化剂） Fe (H2PO4)2 ＋ O2 → FePO4 ↓ ＋ H3PO4 ＋ H2O （氧化剂） （沉淀） • 当铁与磷化液接触时，铁不断溶解，H3PO4不断消耗，并放出氢，这使铁与磷 化液接触的界面处的酸度下降，pH值上升，处理液中成分发生如下反应 • 3Zn (H2PO4)2 ＋ 4H2O → Zn3 (PO4)2·4H2O ＋ 4H3PO4 （磷化液） （膜的成分） Fe＋2Zn (H2PO4)2＋4H2O＋O2 → Zn2Fe (PO4)2·4 H2O＋2H3PO4＋H2O （磷化液） （膜的成分） 生成的不溶于水的Zn3(PO4)2·4 H2O及Zn2Fe (PO4)2·4H2O覆盖在金属表面上即形 成了磷化膜。
基础理论部分
• 涂装前处理的目的 • 涂装前处理的工艺内容
• 涂装前处理的设备构成
基础理论部分—涂装前处理工艺流程
洪流洗 预清理 RO2 RO1
预脱脂
脱脂
一水洗
二水洗
四水洗wk.baidu.com
三水洗
磷化
表调
基础理论部分—涂装前处理的目的及内容
涂装前处理的目的
1.去除被涂物表面上的所有污物（如浊污、铁锈、氧化
皮、灰尘、型砂、焊渣、盐碱斑等）。 2.用化学的方法生成一层有利于提高涂层的防腐蚀性的
基础理论部分—涂装前处理设备
工艺参数 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 工序 预检查 洪流热水洗 预脱脂 脱脂 第一水洗 第二水洗 表调 磷化 第三水洗 第四水洗 处理方式 手工 喷 喷 浸 喷 浸 喷 浸 喷 浸 浸入即出 1 2 0.33 浸入即出 0.75 2.5 0.5 浸入即出 55 60 60 常温 常温 常温 50 常温 常温 22 15 110 7 86 10 140 7 86 槽内间接加热 槽内间接加热 槽内间接加热 槽内间接加热 处理时间min 槽液温度℃ 槽容积m³ 加热方式
基础理论部分—涂装前处理的主要内容
影响磷化的因素 (1). 总酸度 (2). 游离酸度 (3). 酸比 (4). 磷化温度 (5). 磷化时间 (6). 促进剂 (7). P比
5.水洗 在涂装前处理工序中，水洗的主要目的：一是洗净前一道工序的 残余药品，避免带入下一道工序；二是为了防止工件处理后工序间干 燥引起质量不良，采用常温水洗。
液接触，发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性 的无机化合物膜层的一种表面化学处理方法，所生成的
膜称为磷化膜。
磷化膜具有微孔结构，在通常大气条件下比较稳定， 具有一定的防锈能力，用作漆膜的底层，可以显著地提
高涂层的附着力和耐蚀性能。磷化膜作为电泳涂漆之底
层，在汽车行业中得到几乎百分之百的应用。
基础理论部分—涂装前处理的主要内容