汽车涂装线动力系统的简介

1、N E W 新创工程新创工程 2021-7-12江苏新创1 汽车涂装线 主要工艺原理及相关动力系统简介 N E W 新创工程新创工程 2021-7-12江苏新创2 N E W 新创工程新创工程 涂装线工艺 典型的是三涂层烘干（3C3B）涂装工艺 漆前磷化处理 阴极电泳 涂PVC车底涂料和密封胶 涂中涂 涂面漆 典型工艺流程图如下 2021-7-12江苏新创3 N E W 新创工程新创工程 2021-7-12江苏新创4 N E W 新创工程新创工程 在涂装界把涂装前的工序称为前处理，主要工艺包括 清除被涂物表面上的各种污垢 对经清洗过的、洁净的被涂物表面进行各种化学处理 采用机械方法消除被涂物表

2、面的缺陷或达到所需的表面粗糙度 前处理 主要流程 附图 2021-7-12江苏新创5 N E W 新创工程新创工程 前处理 2021-7-12江苏新创6 N E W 新创工程新创工程 工序名称处理功能 处理方式 备注喷射方式浸渍方式 时间/S温度/时间/S温度/ 热水预清洗除去车身附着物，车身加热606070车身较清洁，此工序可省 预脱脂 除去车身外板油污，车身加 热 604550 可使用脱脂液和第一水洗 水补给 脱脂除去油污12050601204550 使用硅酸钠，磷酸钠，表 面活性剂配制 第一水洗除去脱脂清洗剂，冷却车身2030室温 自来水，由第二水洗溢流 或预洗法补给 第二水洗除去脱脂清

3、洗剂，冷却车身2030室温 2030（浸 入即出） 室温连续补给自来水（出口喷） 表面调整调整微碱性，活化形成膜核60室温使用钛酸盐，磷酸钠配制 磷化生成磷化膜12050601204045 锌盐磷化液加促进剂，化 学反应在金属表面生成磷 酸盐结晶膜 第三水洗除去磷化液2030室温 自来水，由第四水洗溢流 或预洗法补给 第四水洗除去磷化液2030室温 2030（浸 入即出） 室温 自来水，或由第五水洗溢 流或预洗法补给 钝化封闭磷化膜提高耐蚀性30室温日系车没有，欧美有 第五水洗除去杂质离子1020室温浸入即出室温补给纯水 新鲜纯水洗1020室温 洗后车身滴水电导率不大 于30us/cm 202

4、1-7-12江苏新创7 N E W 新创工程新创工程 前处理 喷淋系统 工 序 工作压 力 /MP a 工作温 度 / 工 作 介 质 喷淋量 /L/MI N.M2 管 材 喷头及流量 （L/MIN） 热 水 洗 0.1MPa605热 水 100碳 钢 V型钢制或 塑料制 8 水 洗 0.1MPa常温自 来 水、 纯 水 100V型塑料制 8 脱 脂 0.2MPa505脱 脂 液 80V型钢制或 塑料制 8 磷 化 0.1MPa405锌 盐 磷 化 液 不 锈 钢 W型不锈钢 制 10 2021-7-12江苏新创8 N E W 新创工程新创工程 喷淋系统注意点 水洗和脱脂需冲击力强选择扇形（V

5、）喷嘴 ，磷化需全面流量，雾化好，冲击 稍弱的锥形（W）喷嘴. 喷淋泵考虑泵与电动机连接部分轴的密封，通常使用漏液型的密封压盖，底下 需装不锈钢托盘 为便于安装与清理，喷管不宜采用整体焊接，应作成可拆结构，布置喷嘴的一 些经验数据，相邻喷管的间距250300mm,同一喷管上下相邻喷嘴间距 250300mm。为防止处理液喷溅到邻室，喷淋区段喷嘴向里倾斜一个角度，一 般取20度。喷嘴布置用交叉式 喷淋泵流量=喷嘴额定流量x喷嘴数量 前处理 2021-7-12江苏新创9 N E W 新创工程新创工程 槽液循环搅拌系统 目的:搅拌不断更新与工件表面相接触的槽液,保证槽液温度和浓度的均匀,加速 工件表面

6、的化学反应速度,缩短工艺时间,提高前处理质量 脱脂,表调,磷化需要,脱脂液循环流量,23次/h, 表调液循环流量,1次/h, ,磷化液 循环流量,23次/h 磷化循环槽液的入槽部位注意，一部分喷嘴布在入槽口的液面下附近，作用产 生表面流层，用于控制磷化初期的成膜；另一部分布在槽底部，使底部的带渣液 向集渣口流动，防止沉渣在底部积聚 前处理 2021-7-12江苏新创10 N E W 新创工程新创工程 槽液加热系统 脱脂/磷化/热水洗工序需要，有内部加热和外部加热，多用外部加热系统，便 于槽内清理。 槽液在采用外部加热的方式时，工作前预加热槽液不是经喷管流回工作槽，而 是通过专用的旁通管返回，以

7、避免不必要的热损失，以及因脱脂液低温喷射产生 泡沫。 磷化系统 加热磷化液的热水温度应控制在70以下，加热水温度过高，易使磷化液在热 交换器内结垢和不稳定，影响热效率和堵塞管路。 热交换使用时，进出口压差变大，应关闭加热系统，启动酸洗系统通入酸液， 进行去垢冲洗 前处理 2021-7-12江苏新创11 N E W 新创工程新创工程 排风系统 前处理设备设备设置供排风的目的是防止蒸汽、水雾和处理液雾扩散到车间内， 防止处理液雾（尤其是磷化液雾）在设备内乱窜，抑制磷化酸雾的不良影响；另 外，供保护喷淋区段输送链的气体密封用。 一般在前处理设备的入口处设置排风装置，并带有水汽凝聚回收装置。在表调 与

8、磷化工序间的沥水室供风，在磷化后抽风，抑制磷化酸雾向前后工序扩散，使 磷化后的水洗区段处于微负压。 排风量与入口（设备通廊）的截面积和浸用槽的液面面积有关。排风量的经验 数据为液面4500m3/h.m2,开口截面积27004500m3/h.m2，供风略大于排风。 前处理 2021-7-12江苏新创12 N E W 新创工程新创工程 保障前处理特有的其它辅助装置 油水分离装置（加热油水分离法，超滤再生脱脂法，吸附除油法） 工艺要求脱脂液中的油浓度小于3000mg/L,在乳油点之前更新脱脂液，使其恢复 处理性能，可节省药剂和废弃物的处理费 磷化除渣装置（沉降塔，连续式斜板，带式过滤机，反向袋式过滤

9、法） 在锌盐磷化成膜过程中，会产生磷化沉渣，在槽液中含量过高，就会附着工件， 影响涂膜性能；如带入电泳槽，会破坏电泳槽液稳定，影响超滤装置的寿命；喷 管和喷嘴堵塞，热交换器功能下降 药品自动补给装置 浓度补给 前处理 2021-7-12江苏新创13 N E W 新创工程新创工程 电泳涂装是一种特殊的成膜方式,分为阳极电泳涂装和阴极电泳涂装。仅适用于 电泳涂装专用的水溶性涂料。它是将具有导电性的被涂物浸渍在电泳涂料槽液中 作为阳极(或阴极),在槽中另设置与其相对应的的阴极(或阳极),在两极间通直流电, 一定时间后,在被涂物上析出或沉积均一,水不溶的涂膜的一种方法。被涂物为阴 极,采用阳离子型电泳

10、涂料的为阴极电泳,反之为阳极电泳。现汽车涂装工艺均为 阴极涂装。 电泳 2021-7-12江苏新创14 N E W 新创工程新创工程 电泳涂装的主要特征 电泳涂料在水中能完全溶解和乳化,槽液极易进入车身的腔状构造及缝隙中 电泳槽液具有高导电性,涂料粒子能活泼泳动,而沉积到被涂物上。湿涂膜的导 电性小,随湿涂膜增厚,其电阻增大,达到一定电阻值时,就不在沉积。因此,电泳涂 装具有良好的泳透性,可生成比较均一的涂膜 涂料利用率高,槽液的固体含量低,黏度小,被车身带出槽外涂料少.且可用UF和 RO回收 涂膜附着力强。防锈力高 电泳槽液溶剂含量少，用喷灯点火烧不起来，安全性高 电泳 2021-7-12江

11、苏新创15 N E W 新创工程新创工程 电泳涂装工艺 电泳涂装主要有电泳，电泳后清洗，吹干和烘干（涂膜固化）组成 电泳 2021-7-12江苏新创16 N E W 新创工程新创工程 工序名称处理功能 工序处理方内容 备注 方式 时间 / mi n 温度/ 阴极电泳涂 装涂 底漆 在前处理过的车体 内,外表面泳 涂一层均匀的 规定厚度的涂 膜 浸（通 直 流 电） 3￥2829 电泳后清洗电泳后清洗 A0次 UF液 洗 B1 次UF 液洗 C2次 UF液 洗 D 新鲜 UF液 洗 E循 环纯 水洗 F 新鲜 纯水 洗 洗净车体表面浮漆， 提高涂膜外观 质量，回收电 泳涂料。浸洗 消除缝隙部位

12、的二次流痕。 溢流槽上的0 次UF冲洗，对 回收电泳涂料 和防止表干有 益 A喷 B 喷 C 浸 D 喷 E 浸 F 喷 雾 通过 20 3 0S 全 浸 即 出 通 过 全 浸 即 出 通 过 室温 除水 倒掉积水和吹掉车 体表面水珠 自动吹 风 23室温 烘干使涂膜固化 热风或 辐 射 加 热 3040160180 2021-7-12江苏新创17 N E W 新创工程新创工程 闭合式阴极电泳及后清洗工艺流程示意图 1 纯水喷雾0.20.5m3/h 2 阴极电泳时间180300s 3 新鲜UF液喷洗0.61 l/m2 12bar 4 新鲜UF液喷雾0.3 m3/h 5 UF液预喷洗34 l/

13、m2 6 UF液喷洗50m3/h 7 UF液喷洗2l/m2 8 UF液浸洗 9 UF液喷洗 10 新鲜UF液2l/m2 11 UF液（或纯水）浸洗 12 UF液（或纯水）喷洗810 m3/h 13再生纯水喷洗2l/m2 14新鲜纯水喷洗0.52m3/h 15 倾斜沥水 16沥水 12min 17烘干 18强冷却 2021-7-12江苏新创18 N E W 新创工程新创工程 阴极电泳槽液的几个参数 PH值一般控制在6.06.3。酸溶液体系，需靠适量的酸度才能保持槽液的稳定。 当PH值高于规定值时，槽液的稳定性变差，严重时产生不溶性颗粒，电导下降， 堵塞阳极隔膜和超滤膜，并且涂膜外观质量变差。低于

14、规定值，槽液可溶性增 加，但对涂膜再溶性和设备的腐蚀增加。 电泳涂装的纯水电导率10us/cm 槽液温度控制在281，槽液温度高,易使有机物的水溶液变质加速，对槽液 稳定性不利。槽液温度低，对槽液稳定性有利，但漆膜变薄。 电泳 2021-7-12江苏新创19 N E W 新创工程新创工程 电泳槽(主槽) 存装电泳槽液,车身在其中进行电泳涂装.由确保目标膜厚来决定槽容量,电泳 涂装的其它一切装置都为本槽服务 确保涂膜生成 槽液循环搅拌系统 用设置在槽底部的槽液循环喷管的喷嘴将槽液喷出,进行槽内搅拌;保持槽内 涂料统一,防止颜料的沉淀;冷却发热的涂装面,除去扩散的电解气泡 由循环泵、槽内配管、吹出

15、 喷嘴等组成；槽内配 管，喷嘴采用塑料制 品，槽外配管采用不 锈钢，防止电蚀 过滤装置 粗过滤器：滤掉掉落槽内的异物，保护循环泵；精密过滤器：滤掉槽液中的 尘埃、颗粒；降低车身表面的涂膜尘埃、颗粒弊病 粗过滤采用Y型过滤器；精 密过滤采用纤维，透 过面积大的筒壮卷式 或袋式 热交换器 交换掉电泳涂装电能和泵工作的机械能转换成的热量，确保槽液稳定在 281 热交换器装在槽液循环管路 中，采用不锈钢制版 式换热器 电极和极液循环系统 除去电泳产生的剩余中和酸，保持中和剂浓度稳定。达到电泳涂装和维持槽 内酸浓度的目的 电机有隔膜电极和裸电极两 种。电极用316不锈钢 备用槽（置换槽）供定期清扫和维修

16、时空出电泳槽，临时保管槽液用 为防止槽液沉淀和劣化，也 需循环搅拌 电泳涂装室保护电泳槽，防触电，防溶剂蒸汽扩散设有排风换气系统 电泳后清洗设备除去附着在车体上的浮漆，回收涂料，提高涂膜外观质量 采用UF液喷洗和浸洗，逆工 序回主槽 UF,RO提供电泳后清洗液，回收涂料，除去槽液内杂质离子，降低槽液电导率 采用RO装置净化UF液替代纯 水，实现全封闭运行 2021-7-12江苏新创20 N E W 新创工程新创工程 电泳涂装装备设计要点 电泳槽 阴极电泳涂装场合，电泳槽内表面及所有裸露金属表面(构件)都必须进行绝缘防 腐蚀处理，因阴极电泳槽液呈酸性和阳极金属溶出，导致电泳槽壁穿孔腐蚀事故。 大

17、型电泳槽衬里用改性环氧树脂或不饱和聚酯玻璃钢。 为防止漏电和电沉积，与电泳槽液连接的槽液循环管、排放管在靠近电泳槽1米 左右，或阀门前也要进行绝缘处理，大口径不锈钢管内表面也象电泳槽内表面那 样衬里；小口径改用1米左右长的PVC管连接。阳极液管采用PVC管，靠近极液 槽前接一段不锈钢管，以便极液接地。 备用槽内表面涂层不需绝缘,仅需电泳槽液的高腐蚀性处理。 电泳 2021-7-12江苏新创21 N E W 新创工程新创工程 槽液循环系统和过滤装置 循环系统一般有循环过滤，循环热交换过滤，超滤（UF）三条回路组成。 循环流量一般按槽液容积每小时交换 34次确定。电泳槽液逆向流。 泵 不锈钢材质，

18、线上不设备用泵，消除备用泵管路的涂料沉积 管路 槽外不锈钢管 + 槽内PVC管+塑料喷嘴， 管路布置要有倾斜度，确保能完全 排尽。 不锈钢阀板蝶阀，膜片式压力表。 电泳 2021-7-12江苏新创22 N E W 新创工程新创工程 超滤（UF）装置 超滤用来控制电泳槽液的杂质含量，并且分离出来的（UF）液用来冲洗。 产UF液量（m3/h）=泳涂面积（m2/h）x(1.21.5)l/m2x系数（1.21.3） 供给UF的电泳槽液流量应设计为UF液量的20倍。 超滤器前应设袋式过滤器 过滤精度100um UF液管路阀门均采用不锈钢，UF液储槽容积装置23小时流量 电泳 2021-7-12江苏新创2

19、3 N E W 新创工程新创工程 阳极液系统 阳极液系统是有阳极隔膜系统、极液往返循环管路、泵、极液槽、电导和浑浊度 控制仪、去离子水供给管路等组成。 阳极液循环管路必须用能耐有机酸的不锈钢管或塑料管。阳极液的循环量为每平 方米610l/min，不断冲洗阳极，带走有机酸等阴离子。每个极罩的进液管上要 装一个流量计。如果极液返回管为塑料管，应考虑阳极液接地措施。 极液电导超差100us/ccm，自动排放阳极液，加入新鲜去离子水，电导仪安装在 阳极液返回管位置。 阳极液必须是清澈透明的，出现浑浊，说明有槽液进入阳极液，应立即停止极液 泵，切断直流电源，查出有漏洞的阳极罩，检修或更新。 电泳 202

20、1-7-12江苏新创24 N E W 新创工程新创工程 电泳涂装室 设排风换气系统，生产期间的换气次数为15次/小时，排气直接供向室外或过滤 后作为烘干室补充新鲜空气用，一般不设供风系统。 电泳涂装室的结构与一般涂装室同，两侧为带玻璃窗的间壁，照明灯具设置在玻 璃窗外，照度不小于200lx。 电泳 2021-7-12江苏新创25 N E W 新创工程新创工程 喷漆室 喷漆室有供风系统、漆雾捕集装置、循环水系统、排风系统及废漆清除装置组成 供风系统 全新风系统，将飞散在空气中的漆雾和溶剂蒸汽挤出喷漆室。通过动，静压室上 部供风。 空气指标 3um 粒子数100个/cm3 相对湿度70%，温度最佳范围2025 风量 以房间断面风速不小于0.2m/s进行计算，通常取0.250.3m/s。也有按换气次数 计算，自动静电涂装换气次数不小于200次/小时。 擦净室/晾干室 换气3040次/小时 排风系统 喷漆室风量大，VOC含量低，集中单点排放,不进RTO。 循环水系统 形