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氯化橡膠漆曾經是汽車底盤常用的油漆之一,因其具有優良的綜合防腐性能,特別是韌性好,耐沖擊性能強,但隨著環保的重視,氯化橡膠漆在發達國家已經很少使用,目前汽車底盤涂裝,主要采用的工藝有浸涂工藝,粉末噴涂,陰極電泳、水性漆等。
汽車產業和汽車涂裝技術的發展,對其涂裝性能的要求也越來越高。種類繁多、結構復雜的汽車底盤零件,用手工噴涂其涂膜很難獲得優良的耐蝕性能、耐沖擊性能、抗石擊性能。其中浸涂工藝曾因投資少、設備簡單、占地面積小被廣泛采用,但目前在歐美等國家已被陰極電泳先進涂裝工藝所替代。今后一段時間內,我國中、小汽車廠家對防腐蝕性能要求不太高的零部件仍將繼續使用浸涂工藝。
2 浸涂工藝
底盤零件流水線按照工藝平面布置,采用普通懸鏈勻速傳動,工藝流程如下:
上線→脫脂、表調二合一→水洗→磷化→水洗→去離子水水洗→烘干→冷卻→浸漆→瀝漆→烘干→冷卻→下線。
3 浸涂漆技術指標及施工參數
前處理工藝參數及環氧聚氨酯水溶性浸涂漆技術指標分別見表1、表2。原漆經過檢測后要根據槽液及施工氣溫進行調整,主要控制固體分顏基比、粒度、pH值,其施工參數見表3。
表1 前處理工藝參數
工序 | 點值 (點) | 溫度 (℃) | 時間 (min) | 噴淋壓力 (MPa) |
脫脂、表調 | 游離堿5~9 | 50~60 | 3.0 | 0.15~0.20 |
水洗 | 堿污染度<3 | 50~60 | 1.5 | 0.10~0.15 |
堿化 | 總酸度16~20 游離酸度0.6~1.2 汽化性0.6~1.5 | 45~55 | 3.0 | 0.10~0.15 |
水洗 | 室溫 | 1.0 | 0.08~0.10 | |
去離子水洗 | 電導率≤50 μS/cm | 室溫 | 1.0 | 0.08~0.10 |
烘干 | 110~120 | 10.0 |
表2 環氧聚氨酯浸涂漆技術指標
檢驗項目 | 技術指標 | 檢驗方法 |
固體分(%) | ≥48 | GB 1725-79 |
細度(μm) | ≤40 | GB 1724-79 |
附著力(級) | ≤2 | GB 1720-79 |
柔韌性(mm) | ≤3 | GB 1731-79 |
耐鹽霧試驗(h) | ≥240 | ASTM-B117-73 |
耐沖擊性(N.cm) | 500 | GB 1732-79 |
硬度(H) | >1 | GB 6739-89 |
表3 Z13-40水溶性浸涂漆施工參數
檢驗項目 | 技術指標 |
固體分(%) | 43~47 |
粘度(s) | 19~23 |
pH值 | 6.5~7.0 |
浸涂時間(s) | 70~90 |
槽液溫度(℃) | 15~30 |
烘烤溫度(℃) | 130~140 |
烘烤時間(min) | 30~40 |
瀝漆時間(min) | 9~12 |
4 配槽及槽液調整
(1) 配槽 補加混合溶劑(水+乙二醇乙醚)時,先將水與醚溶劑混合后投入漆槽中,不能直接向漆槽內加水,否則涂膜易出現大面積乳白色。同時,新配好的槽液要循環攪拌熟化2 h以上才能生產。原漆、助溶劑與水的投槽量,應視膜厚而定。一般膜厚要達到20~30 μm,固體分就控制在45%左右,所以對于15 t槽體,初次投槽需:
此時,固體分為44.9%,膜厚也在預定范圍內。
原漆(NV=51%) | 乙二醇丁醚 | 去離子水 |
13 t | 1 000 kg | 750 kg |
(2) 槽液調整 在施工過程中固體分、助溶劑含量、水含量每天都會發生變化,必須根據固體分的變化,隨時補加原漆、助溶劑及去離子水,以保證槽液的施工性能。槽液調整配比見表4。
表4 槽液調整配比
現象 | 對漆膜的影響 | 日常調整配比 | 調整 | ||
NV低 | 薄、露底 | 原漆 300 kg | 助溶劑 52 kg | 去離子水 38 kg | NV上升1% |
NV高 | 流掛、浪費 | 原漆 0 | 助溶劑 80 kg | 去離子水 60 kg | NV下降1% |
表4的調整比例既穩定了固體分,又維持了槽液的助溶劑及水的含量。應當注意的是,夏季施工時,助溶劑揮發較快,故在參照上述比例調整槽液時,應多補3~5 kg。
5 施工管理
(1) 底盤各零件上線前不得有嚴重的銹斑和重油涂覆,不能有油性漆,否則會影響涂裝質量及涂膜的附著力,而且不易浸涂上水性漆。薄板沖壓件無銹時,可以直接上線;部分帶銹較多的鑄件,可以酸洗、鈍化后上線;對于油污較重的零部件,可以經過預脫脂后再上線。
(2) 流水線前處理工藝中須強化脫脂處理,控制脫脂槽堿度,定期清理脫脂槽內所沉結的污垢,經常更換水洗槽的水,使其游離堿度小于3點,從而提高工件浸涂前的清潔度。
(3) 槽液固體分、助溶劑含量及水含量必須嚴格控制在工藝范圍內。固體分過低,則漆膜薄;過高,則易流掛。由于該漆不是完全水溶性漆,為提高樹脂的溶解性,需加入助溶劑乙二醇丁醚。通常,槽液中S/W值(助溶劑/水)為1∶1。水含量過高時,助溶劑含量也較高,易造成浪費,同時產生縮邊現象,加重環境污染;水含量過低,助溶劑含量也較低,影響槽液的溶解性和穩定性。
(4) 磷化時每班檢查噴嘴一次,及時清理堵塞;嚴格控制噴射壓力,使磷化膜厚度保持適中。
(5) 施工中槽液固體分在45%左右時,適宜的施工溫度為20~35 ℃,適宜的施工粘度為19~23 s。
(6) 由于漆料采用了很多懸浮性顏填料,故沉降速度較慢,更無結塊現象,每天生產前只須開動攪拌1 h。生產中可開循環,但循環量不可超過3~4 次/h。若泡沫較多,則應加入正丁醇或其他消泡劑,以盡量避免氣泡產生。
(7) 由于水的汽化熱很高(540×4.18 J/g),故揮發速度較慢,瀝漆時間一般為10~15 min。另外,瀝漆過程中環境溫度不應低于15 ℃,以25~35 ℃為宜,相對濕度不應大于80%。
(8) 浸涂工藝中溶劑揮發量大,對加熱裝置防火安全性要求較高,需在管理中嚴格遵守操作規程并監視加熱設備的運行情況。