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談陰極電泳涂裝工藝設備的精益優化設計

30多年陰極電泳涂料和涂裝技術不斷取得進步和完善，如耐腐蝕性、泳透力、環保性等方面都有較大的提高。陰極電泳涂裝已成為經得起考驗、成熟的汽車車身打底涂裝技術。其中在鋁型材行業，日本在20世紀60年開發出鋁型材電泳技術，在鋁行業得到大量的推廣應用。2009年我國成為世界汽車生產的大國；上千萬輛汽車，除部分大客車和改裝車的車身外，都采用陰極電泳涂底漆工藝。CED涂裝工藝至今仍是先進的汽車車身的涂底漆工藝，尚無理想的工藝來取代它。

陰極電泳涂裝技術在汽車零部件（如車架、車輪、中小鈑金件、減震器、雨刮器、車廂及金屬部件等）涂裝中也得到廣泛應用，在其他工業涂裝領域（如建材、輕工、農機、家用電器等金屬件涂裝領域）也得到普及和推廣應用。

陰極電泳涂裝工藝、設備設計的基本守則

新的CED涂裝線經調試達產后，應滿足工藝要求的涂膜質量及相關的經濟技術指標，具體內容如下。

CED涂膜的質量基準：1）涂膜外觀：平整光滑，無、縮孔，涂膜完整；涂膜弊病應在工藝標準許可的范圍內；

2）涂膜厚度：膜厚應均勻、膜厚差應控制在工藝設計膜厚±2μm；對結構復雜的有內腔的被涂件（如汽車車身）、各部位的膜厚各汽車公司都有基準。一般要求內腔表面膜厚≥10μm，車身外表面18～22

3）CED涂膜的耐腐蝕性：它雖與所選用的CED涂料、CED前處理的配套性和工藝設備管理有關，但要求穩定在工藝設計標準的范圍內，如耐鹽霧性504h、720h或1000h，劃叉處2mm范圍內喪失附著力，其余表面不允許有起泡。水洗工序：每工作班次要對總溶解固體(TDS)和電導作三次檢查。轎車車身一般要求鹽霧試驗1008h或循環交變腐蝕試驗達60個循環。

CED涂裝屬于水性涂裝工藝，在環保上已可稱為“綠化工藝”，但隨著保護地球環境的標準提高，要求進一步低VOC化、無害化和低碳化。

低VOC含量和加熱減量的CED涂料尚處于開發階段，應促進其推廣應用。陰極電泳涂裝設備的動力能耗（不包括烘干能耗）還比較大，占涂裝車間用電量的12.9%；每臺車身涂裝排出CO2160.1kg，其中CED占9.9kg（6.2%）[4]。陰極電泳涂裝新工藝技術近年來為使CED涂裝工藝更環保和降低涂裝成本，開發并采用了以下節能減排，提高資源利用率的新工藝技術和新型CED涂料。還有，CED涂裝工藝的耗水量、純水用量及利用率、污水排放量都應有設計目標值。每次新設計時，應在原有設計的基礎上，依靠技術創新使環保、節能減排有所進步。

在確保電泳涂裝品質、產量和通過性的前提下，電泳槽體積應盡可能小，極距應嚴格控制在范圍內，以節省投資、投槽費用和降低電泳涂裝的運行成本。

鋁型材電泳工藝所需設備

⑴電泳槽。鋁型材電泳槽多設計為長方形矩形槽，基內部大小取決于裝掛吊的尺寸，槽體用4～6mm，鋼板內襯用聚或環氧玻璃鋼，需設置溢流槽。

⑵電源。直流要求0～250A任意可調，電流大小根據50A/㎡計算，約2000A/槽。電源的波紋因素一定要小于6%，其值愈大，電泳涂膜產生孔隙的幾率愈大。

⑶電極。在陽極電泳時，鋁型材作為陽極，陰極板采用不銹鋼板或鋁板，陰極面積為工件總面積的1倍。板隔膜采用聚纖維布。

⑷熱交換系統。可保證槽液溫度穩定。

⑸預配槽及自動添加系統。預配槽可完成電泳槽液的配制，以保證達到正常參數；自動添加系統，可保證補充每槽鋁型材所消耗的電泳漆的量，保證電泳槽固體份在工藝范圍之內，以確保膜厚的均一。

⑹離子交換處理（IR）系統。鋁型材 陽極電泳時，陰極pH值會不斷增加，采用離子交換樹脂系統可去除槽液中的雜質，陰、陽離子使槽液pH值穩定，若再加上反滲透裝置（RO）則可實現閉路系統。

鋁型材電泳白色工藝技術介紹

自金屬的裝飾和防腐應用電泳技術以來，從汽車行業開始，此技術被引用到不同的行業和不同的材質領域，此項技術得到迅速的發展。其中在鋁型材行業，日本在20世紀60年開發出鋁型材電泳技術，在鋁行業得到大量的推廣應用?，F將電泳設備工藝布局常見的典型錯誤列舉如下：1、產量達不到設計綱領。我國自20年前引進該電泳設備及技術以來，經過20多年的發展，我國在建筑鋁型材工業的分布已發展到每省及自治區都有生產線，電泳鋁料得到大量的應用。同色及白色鋁料也得到很大的發展。

但目前，白色電泳漆的應用主要用于鋁材，而且使用的是陽極電泳漆，基本上是由國外進口，技術被國外公司壟斷。5)用于大量流水線的生產工藝，施工可實現自動化連續生產，大大提高勞動效率。公司經多年的開發研究，開發出了的水性聚氨脂陰極電泳樹脂，而且在此基礎上開發出了白色聚氨脂陰極電泳漆，在國內陰極聚氨脂白色電泳臥式自動線，該生產線經過三個多月的試運行，設備運行正常，電泳槽液穩定，其穩定性能完全適應工業生產，且比傳統的陽極白色電泳涂裝在工藝，能耗，環保方面都有很大優勢。