涂装工艺技术

CheryautomobileCo.,Ltd.涂装工艺技术CheryautomobileCo.,Ltd.前处理基础知识及工艺管理阴极电泳基础知识及工艺管理自动机喷涂原理及喷涂参数对喷涂的作用和影响汽车涂装节能减排技术应用标准化作业对涂装工艺及涂膜质量的影响金属闪光漆的施工应用涂膜常见缺陷原因分析及对策涂装车间颗粒缺陷攻关（案例分析）工艺文件编制要求及编制方法MES及PLM系统操作基础知识CheryautomobileCo.,Ltd.前处理基础知识及工艺管理前处理重要性：涂装工艺包括前处理和涂装两大部分。前处理的质量直接影响涂层的附着力及耐腐蚀性能。因此，要想获得高品质的涂膜，工件在涂装前，必须经过严格的前处理，最终在工件表面获得：1、无油污及水份；2、无锈迹及氧化物；3、无酸、碱、盐等化学残留物；4、磷化或钝化等保护膜完整；5、表面有一定的粗糙度；根据工件材质不同，前处理工艺也不一样，例如:钢铁件前处理一般包括除油、表调、磷化、钝化等工艺过程，具体为：预脱→水洗→脱脂→水洗→表调→磷化→水洗→钝化→水洗→去离子水洗。CheryautomobileCo.,Ltd.1、预清洗：检查：查看白车身是否有涂装不可接受的缺陷，有则返回焊装返修；扫描：将车型信息录入MES系统，便于生产组织；上辅具：将四门两盖及部份车型的油箱盖进行固定，以免运行中与槽体及设备碰撞；冲洗：去处油污、焊渣、铁屑。冲洗方法：高压水枪冲洗或大流量洪流冲洗车身。SprayNozzlesSprayPatternmustcovertheentirejob车身主要作用：A：软化油污，减轻后道脱脂难度；B：高压水枪去除白车身大量焊渣等固体杂质。CheryautomobileCo.,Ltd.2、预脱脂/脱脂：车身储运中用防锈油脂冲压拉延油热加工冷却液操作中的油迹、汗渍焊渣、灰尘、铁屑及各种杂质工序影响：阻碍磷化膜的形成，影响涂层的结合力,干燥性能,装饰性能和耐腐蚀性；常用脱脂方法：溶剂清洗：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；碱液清洗：利用含有表面活性剂的碱性物质对动植物油污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。CheryautomobileCo.,Ltd.脱脂工艺槽示意图泵体磁性过滤器热交换器旋液分离器喷淋装置生产模式打开生产模式关闭CheryautomobileCo.,Ltd.前处理常见处理方式：全喷、全浸、喷浸结合SprayNozzlesSprayPatternmustcovertheentirejob翻转浸洗喷淋冲洗车身CheryautomobileCo.,Ltd.脱脂剂的组成（一）无机盐和碱分散作用，对已脱去的油污部分乳化碱高的pH值皂化作用硅酸盐改善负荷能力，在表面能形成硅酸盐膜，有缓蚀作用磷酸盐除去色料，形成磷酸盐膜硼酸盐铝材的清洗碳酸盐稳定pH值，弱碱性产品中的主要碱性成分CheryautomobileCo.,Ltd.脱脂剂的组成（二）有机成分消泡剂缓蚀剂络合剂表面活性剂阴离子表面活性剂CH3(CH2)n-CH2-SO3-Na+非离子表面活性剂CH3(CH2)n-CH2-(OCH2CH2)10-OH阳离子表面活性剂CH3+CH3-(CH2)10-CH2-N-CH3Cl-CH3CheryautomobileCo.,Ltd.表面活性剂的“卷裹”机理亲水基表面活性剂分子憎水基活性剂分子束含油污垢工件表面油污脱离CheryautomobileCo.,Ltd.脱脂常见问题及处理脱脂不彻底采取的措施－水花/磷化后斑点－提高游离碱至上限；工件干燥－增加表面活性剂的含量；水洗不充分－提高温度至上限；－增加喷淋压力或循环量；－调整喷嘴；－进行预擦洗；－在车身车间加强对车身的清洗；－适当提高第一水洗的总碱度；－增加工位之间的喷湿喷嘴；－把pH值控制在11－12；－排放槽液，进行更新；CheryautomobileCo.,Ltd.3、水洗（喷浸结合）：•清洗前道工序残留的脱脂槽液；•去除工件表面的颗粒等影响涂膜质量的杂物；•将工件表面呈强酸性或碱性状态变成中性状态；•降温：使工件表面温度改变到水洗槽水温，防止车身在前处理隧道内出现生锈。CheryautomobileCo.,Ltd.水洗常见问题、产生原因及解决办法常见问题产生原因解决方法水洗槽液泡沫过多水洗槽溢流量太小加大溢流水量密封处磨损而进空气更换泵的密封材料水洗槽碱度过高碱槽向水洗槽窜溶液改造设备，避免窜槽零件带太多的碱液入水洗槽改变装挂形式，或延长滴液时间、工件开工艺孔水洗槽的溢流量太小加大溢流水量零件水洗后生锈工序间隔时间太长工序间增加喷湿零件停在水洗段时间过长零件不允许在此长时间停留CheryautomobileCo.,Ltd.4、表调（活化）定义：表面调整处理就是采用磷化表面调整剂使需要磷化的金属表面改变成微观状态，促使磷化过程中形成结晶细小、均匀、致密的磷化膜。作用机理：现在一般采用效果较好的磷酸钛胶体溶液处理，由于胶体微粒表面能很高，对物体表面有较强的吸附作用，胶体微粒吸附在零件表面形成均匀的吸附层，在磷化时，这层极薄的吸附层就是一层分布均匀，数量极多的磷酸盐结晶的晶核，因而促进结晶均匀快速形成，限制了大晶体的生长，结晶就促使磷化膜的细化和致密，提高了成膜性，缩短了磷化时间，降低膜厚，同时也能消除钢铁表面状态的差异对磷化质量的影响。CheryautomobileCo.,Ltd.表调剂对磷化的影响无表调的磷化膜（粗糙）经过表调的磷化膜（均匀、致密）放大倍率：400XCheryautomobileCo.,Ltd.表调常见问题及处理表调无效或低效；采取的措施槽液使用寿命较短－检查加料系统；设备是否正常/提高表调剂浓度；－检查水质；优先使用纯水/软化水；如果F.Ti/T.Ti.=1，增加水的硬度；－检查pH值；(pH8.0)－检查溢流；每周更新一次槽液，1－8周更换；－检查循环量和预混和槽的搅拌；－检查总碱；(前道工序的带入)－检查总钛/有效钛的比例；CheryautomobileCo.,Ltd.5、磷化•磷化是大幅度提高金属表面涂层耐腐蚀性的一个简单可靠、费用低廉、操作方便的工艺方法；•磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，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。CheryautomobileCo.,Ltd.•在脱脂彻底的基础上，提供一个清洁、均匀、无油脂的表面；•由于物理和化学作用，增强了有机涂层对基底的附着力；•提供了一个稳定的不导电的隔离层，一旦涂膜破损，它具有抑制腐蚀的作用。磷化在涂层中的作用CheryautomobileCo.,Ltd.磷化膜的晶貌CheryautomobileCo.,Ltd.不同汽车板材的磷化晶貌800XEGHDGCRSCheryautomobileCo.,Ltd.磷化常见的几种分类方法•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。此外还有磷酸锌盐中加钙的钙系，在磷酸锌系中加镍、锰的所谓“三元体系”磷化等。•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）；•按磷化膜的质量分类：有重量型（7.5g/m2以上），中量型（4.3g/m2~7.5g/m2）、轻量型（1.1g/m2~4.3g/m2）和特轻量型（0.3g/m2~1.1g/m2）；•按磷化施工方法分类：有喷淋式磷化、浸泡式磷化、喷浸结合式磷化、涂刷式磷化。CheryautomobileCo.,Ltd.二级换热系统：蒸汽对循环水进行换热，循环水与槽液进行换热，这样即保证了槽液的稳定性；温度控制系统磷化工艺槽示意图CheryautomobileCo.,Ltd.磷化反应机理(一)微阴极钢板Fe→Fe2++2e微阳极2H++2e→H2扩散层磷化液Fe2+Zn(H2PO4)2CheryautomobileCo.,Ltd.锌磷化的反应机理(二)阴极区域：Fe→Fe2++2e阳极区域：2H+2e→H2orO+H2O+2e→2(OH)成膜反应：H3PO4+Zn(H2PO4)2+Fe(H2PO4)2+Fe→Zn3(PO4)2+Zn2Fe(PO4)2+ZnHPO4+FePO4磷化膜：Zn3(PO4)2;Zn2Fe(PO4)2(4份水)磷化渣：ZnHPO4;FePO4Zn2++2ZnPO4-→Zn3(PO4)2(Hopeite)Fe2++2ZnPO4-→Zn2Fe(PO4)2(Phosphophylite)喷淋：反应1反应2；浸渍：反应2反应1CheryautomobileCo.,Ltd.铁磷化反应机理(三)铁磷化反应平衡：6Fe+8NaH2PO4+3/2O2+3H2O→4FePO4+2Fe(OH)3+6H2+4Na2HPO4铁磷化膜的主要成分：Fe3(PO4)2*8H2OFe3O4其它化合物CheryautomobileCo.,Ltd.促进剂的作用机理氢气的去极化防止在工件表面形成阻碍磷化膜生成的氢气泡，使磷化膜均匀，致密。Fe2+的氧化Fe2+被氧化成Fe3+，然后形成磷化渣被除去。CheryautomobileCo.,Ltd.油漆对磷化膜的要求均匀，细小的磷化膜封闭，致密的磷化层无挂灰和二次磷化层柔软性耐腐蚀性阴极电泳要求磷化膜耐碱性CheryautomobileCo.,Ltd.磷化膜性能项目基准值试验方法1。外观：平整，均匀，致密目视2。膜重：2.5-3.5g/m2GB6807-863。结晶形状：颗粒状电镜1000倍4。P比：85%X射线衍射法5。结晶粒度：10um电镜1000倍6。渣产量：2－3g/m2理论值7。杯突试验：4mmDINISO15208。石击试验：1－2P-VW3.17.19。划格试验：Gt.0DIN5315110。盐雾试验：(240hr)无锈，不起泡DIN50021ss11。30循环：2mmDIN5316712。湿热试验：无锈，不起泡DIN50017sk13。化学品理论消耗量：Ridoline5-10g/m2Fixodine0.05-0.1g/m2Granodine12-15g/m2CheryautomobileCo.,Ltd.不同铁系磷化的晶貌膜重为0.3g/m2的“簿”铁磷化膜放大倍率：32.000x膜重为0.8g/m2的“厚”铁磷化膜放大倍率：16.700xCheryautomobileCo.,Ltd.磷化常见故障处理（一）磷化工位可能的原因膜重太重－表调失效；－游离酸太低；－温度太高；－总酸太高；－严重的表面处理；－底材活性的变化；－磷化槽液循环太弱；膜重太轻－温度太低；－促进剂太低；(CRS)－高游离酸；－表调太强；－工件干燥；－底材内在的问题；晶粒尺寸太大－表调较弱；－与底材有关；－金属表面处理过；－工件干燥；－高游离酸；－低促进剂；CheryautomobileCo.,Ltd.磷化常见故障处理（二）磷化工位可能的原因黄色锈膜－工件干燥；－工件被氧化；－悬链故障；－底材钝化；－停线；－表调太弱；水平条纹－层流太弱；－停线；“束状”图纹－不适当的循环/搅拌；“条纹”－脱脂不彻底；－工件干燥；－底材的内在影响；－游离酸太高；－表调太弱；－脱脂侵蚀过度；“蓝膜”－表调太强或太弱；－脱脂不彻底；－水洗不充分；－工件干燥；－与底材有关；－促进剂浓度偏离CheryautomobileCo.,Ltd.6、磷化后水洗（去离子水）•水洗处理的目的是为了防止槽液由前槽向后槽串槽,因为在串槽后,会发生所不希望的污染、中和或成渣等化学反应；•另外,通过水洗可以将工件表面的酸性变成中性;同时除去工件表面的磷化渣等颗粒，为后面的电泳提供洁净的磷化表面。CheryautomobileCo.,Ltd.7、钝化处理•磷化后的钝化处理指对磷化膜采用酸性水溶液补充处理，可进一步提高磷化膜的耐腐蚀性；•使磷化膜空隙中暴露的金属进一步氧化或生成铬化层，填补磷化膜孔隙，使其稳定与大气之中，以便提高磷