大车四轮定位
第⼀章概述
1.1论⽂的主要内容
本课题主要介绍了汽车涂装的⼯艺流程、涂装的作⽤、研究意义、发展简史和未来涂装技术的发展⽅向。在汽车涂装⼯艺的介绍中,主要介绍了汽车涂装的设备及涂装流程,也简单的讲述了现在汽车涂装中常见的⼏种缺陷及防治⽅法。
1.2 汽车涂装的作⽤
由于汽车特殊的使⽤环境:风吹⽇晒、⾬淋⽯击,要求汽车有⼀定的防腐性能和使⽤寿命。
1.装饰作⽤
由于汽车不停地穿梭在公路、在城乡,⼈们希望它能给⽣活带来⾊彩斑澜,希望汽车美观舒适、⾊泽诱⼈。为此汽车涂装就要进⾏现代化⼤规模集约化⽣产,就需要投⼊⼤量⼈⼒物⼒建造并管理好现代化⼤规模涂装⽣产线。
2.特殊标识
通过给车⾝喷涂不同的油漆颜⾊,⼈们便可轻松的辨认出不同颜⾊的汽车各代表着什么⽤途或者领域。⽐如:医⽤车是以⽩⾊为主⾊,军⽤车是以绿⾊为主,⽽消防车则是采⽤全红⾊涂料涂装⽽成。
3.特殊作⽤
由于汽车的具体⽤途不同,所以在涂装时要考虑这辆车是做什么⽤。⽐如:⽤于运输粮油或是⽜奶的必须是要⽆毒的;运输酸碱物时,⼀定要防腐蚀。
1.3 汽车涂装研究意义
上海大众途观论坛在汽车产业⾼速发展的21世纪⾥,汽车维修⾏业更是备受关注。近年来,我国汽车维修企业在轿车钣⾦修复和整形过程中运⽤的技术、⼯艺、材料和设备都较以前有了很⼤进步,但在基础涂装⼯艺⽅⾯却还显得有些滞后。特别是在防锈措施上⽅法不是很多,许多只依赖于刷涂防锈漆。这样往往导致在焊接处及修复结合⾯等部位过早锈蚀,从⽽降低汽车局部车⾝的使⽤寿命,甚⾄还会影响到整车的安全性。从以前的纯⼈⼯作业,到现在的半机械化操作以及⾏业今后的发展趋势,都应有⼀个全⾯的认识。不论是从涂装的材料⽅⾯还是技术、操作⼯艺、以及涂装的作⽤等来讲,其⽬的均是为了使汽车的车⾝外表更具有艺术性、提⾼它的商品价值和使⽤时间。
轿车油漆及涂装⼯艺应使轿车车⾝具有较好的耐腐蚀性、装饰性以及耐冲击性,⽽且油漆喷涂的劳动
量要尽可能的减到最⼩。这些要求近⼏⼗年来并没有太⼤变化,但是随着各国对汽车制造业环保要求的⽇趋严格,传统的轿车油漆及喷涂⼯艺正在受到挑战。将来不仅要求轿车油漆本⾝环保⽆害,⽽且还要求油漆在喷涂过程中及轿车报废回收时不产⽣危害环境的物质,以实现经济与环境的共同可持续发展。
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第⼆章汽车涂装的发展
2.1 国内汽车涂装发展简史
中国汽车⼯业起步于50年代,在1956年7⽉第⼀辆“解放”牌汽车开下总装线之前,我国只有汽车修配业,汽车涂装也是作坊式的汽车修补涂装。回顾我国汽车车⾝涂装40多年的变⾰过程,可分为四段历程,从载重汽车车⾝涂装发展到轿车车⾝涂装,坚持⾛引进、消化和开发的道路,使车⾝涂装技术逐步现代化。
现将四段历程的发展概况简述如下:
第⼀阶段:(1956—1965年)可称为从前苏联引进的汽车涂装技术的消化阶段。第⼀个五年计划期间开创了汽车⼯业,由前苏联斯⼤林汽车⼚包建⼀汽⾸次引进⼯业化的车⾝涂装⽣产线。其涂装技术为:
驾驶室涂装⼯序是⼿⼯清洗—喷涂铁红醇酸树脂底漆—烘⼲—喷涂第⼀道醇酸树脂⾯漆—烘⼲—喷涂第⼆道⾯漆—烘⼲。覆盖件在涂底漆前进⾏磷化处理(喷射式的六室脱脂磷化联合机,直到60年代初才调试投产),均为⼿⼯喷涂,增压箱输漆。喷漆室为侧抽风⽔幕式,烘⼲室为桥式,采⽤普通悬挂式输送链,串联式布置。1956年7⽉15⽇⼀汽投产时的车⾝涂装⼯艺⽔平和⽤材略⾼于当时苏联的⽔平,当时苏联载货汽车还⽤硝基⾯漆。通过全⾯消化引进苏联的汽车涂装技术,为发展我国的汽车涂装打下了良好的基础。
第⼆阶段:(1966—1985年)可称为阳极电泳阶段。随着技术进步,开发并采⽤了阳极电泳涂装以及氨基⾯漆、“湿碰湿”涂⾯漆⼯艺、表⾯活性剂清洗、辐射烘⼲和静电涂装等车⾝涂装技术。在此期间第⼀汽车⼚改造了⽼的车⾝涂装线,并设计新建了军⽤越野车的车⾝涂装线,在70年代后期集团内车⾝涂装技术之⼤成设计建成了⼆汽的车⾝涂装线。为适应⼩批量的红旗牌、上海牌轿车和630型豪华客车的⽣产,设计建设了轿车车⾝涂装车间,采⽤了下抽风喷涂室,因车⾝表⾯不平整,仍保留了以⼿⼯作业为主的刮腻⼦等的作坊式⽣产。
第三阶段:(1986—1995年)可称为阴极电泳、普及涂装前磷化处理阶段。在六五期间⼀汽、⼆汽、济汽从Haden Drossy公司引进车⾝涂装技术浸式磷化处理、阴极电泳、Hydro spin喷漆室和推杆式运输链等,建成的涂装线于1986年7⽉投产。在之后的10年中,根据中国汽车⼯业公司“消化引进的车⾝涂装技术,为⾏业服务,挡住重复引进”的指⽰,⼀汽、⼆汽、济汽认真消化引进技术的基础上,为兄
弟汽车⼚设计和包建了⼏⼗条车⾝涂装线。
为适应轿车⼯业的发展,⾃1988年起为与引进的轿车产品配套,上海⼤众引进了六万辆轿车车⾝涂装线,⼀汽⾃⼰设计了CKD和奥迪(AUDI)轿车车⾝涂装线并于1991年建成投产,⼴州标志、北京吉普和南京依维柯(IVECO)也引进了车⾝涂装线。与此同时开发了⾃⾏电葫芦、滑橇式输送系统和地⾯推杆输送机,Ⅱ字型烘⼲炉等车⾝涂装设备。
第四段历程:1995年以来,我国轿车车⾝进⼊现代化、经济规模化阶段,涂装技术⽔平跨⼊世界先进⾏列。⾃汽车⼯业向轿车⽣产转移以来,我国⼤规模地引进技术和合资兴办现代化的轿车基地。⼀汽⼤众和上海⼤众汽车有限公司引进了采⽤⾼转速杯式⾃动静电涂装(ESTA)、机械⼿⾃动喷涂车底涂料、鸵鸟⽑擦净机、全浸式磷化处理、阴极电泳涂装、摆杆式输送系统、滑橇输送系统、集中供排风的⼤型上送风下抽风喷漆室、带废⽓处理燃烧炉(TAR)Ⅱ的字型烘⼲室,中央控制、节能和防⽌公害等国际先进的车⾝涂装技术及装备,其年产15万辆以上的轿车车⾝涂装线于1995年相继投产,天津汽车⼯业公司的15万辆轿车车⾝的涂装线也于1996年建成投产,这使我国汽车涂装⼯艺⽔平和⾃动化程度达到质的飞跃,进⼊了世界先进⾏列。
轿车油漆及涂装⼯艺应使轿车车⾝具有较好的耐腐蚀性、装饰性以及耐冲击性,⽽且油漆喷涂的劳动量要尽可能的减到最⼩。这些要求近⼏⼗年来并没有太⼤变化,但是随着各国对汽车制造业环保要求
的⽇趋严格,传统的轿车油漆及喷涂⼯艺正在受到挑战。将来不仅要求轿车油漆本⾝环保⽆害,⽽且还要求油漆在喷涂过程中及轿车报废回收时不产⽣危害环境的物质,以实现经济与环境的共同可持续发展。
2.2 国内汽车涂装发展趋势
过提⾼发动机效率和减轻重量来节省燃油;通过后处理和可再⽣的能源来改进排放;以机械、电⼦和智能材料的集成为代表的技改。⽽⼈们⼼⽬中理想的汽车则具有三个⽬前汽车涂层的耐蚀性和⾼侯性通过汽车和涂装技术的更新,以达到⼀定⾼的⽔平,今后⼀段时期内汽车涂装技术的主要发展趋势有以下⼏⽅⾯:
1.为适应市场竞争的需要和追赶新潮流,努⼒提⾼汽车涂层的外观装饰性(⾼光泽、⾼鲜映性、多⾊彩化、增加⽴体感等)、耐擦伤性、抗⽯击性和耐环境对涂膜的污染性。
2.为控制汽车涂装⽣产带来的环境污染,美国和欧洲的环保法规对挥发有机物(VOC)都有严格的明确规定。为减少VOC的排放量,汽车涂料向着⽔性化、⾼固体份和粉末涂料⽅向发展。为提⾼涂着效率,减少VOC的排放量,中涂层、⾯漆喷涂将普遍采⽤⾼旋转速杯式⾃动静电涂装机涂装和机械⼿补喷涂⼯艺。
3.尽可能地提⾼涂装⽣产效率,简化⼯艺减少材料及能源消耗,降低涂装成本。
总之,将来汽车涂装领域的发展⽅向是在不断提⾼汽车成本的条件下提⾼产品质量,减少对环境的污染,使涂装对环境的污染降到零。
第三章汽车涂装⼯艺流程
轿车车⾝涂装⼯艺过程流程图如下:
前处理PT →电泳ED →转挂→烘⼲→强冷→PVC 密封→底漆打磨→底漆擦净→EMU 鸵鸟⽑擦净→⼿⼯喷涂内表⾯中涂→外表⾯ESTA ⾃动机喷漆→晾⼲→烘⼲→强冷→钣⾦→中涂打磨→中涂擦净→EMU 鸵鸟⽑擦净→⼿⼯喷涂内表⾯⾊漆→外表⾯
ESTA+AIR ⾃动机喷漆⾊漆→⼿⼯喷涂内表⾯清漆→外表⾯ESTA ⾃动机喷漆清漆→晾⼲→烘⼲→强冷→修饰堵件安装→⾯漆修饰→交检→喷蜡→上线⾄总装。
图3-1汽车涂装基本⼯艺流程图
3.1 涂装前表⾯处理(PT )
表⾯处理主要包括清除车辆表⾯的油污、尘⼟、锈蚀、以及进⾏修补作业时旧涂料层的清除等,以改善⼯件的表⾯状态,为下⼀步作业打下基础。其前处理具体包括,根据各种不同车辆受损情况对车⾝板件表⾯进⾏机械加⼯和化学处理。如磷化、氧化和钝化处理。
1. 前处理的⽬的
(1)增强涂料的附着⼒,延长涂层的使⽤寿命。
(2)为涂层的平整、美观、光亮创造条件。
(3)增强涂层和被涂物的防腐蚀能⼒。
2. 前处理的要求
(1)被处理的表⾯⽆油污、⽆锈、⽆氧化⽪、⽆⽔份(唯独电泳可湿⽔膜⼊槽)。
(2)⽆酸、碱、等附着物质的残留物。
(3)表⾯有⼀定的适宜的粗糙度。ca7201
(4)表⾯清洁度⼒争100%,并不允许裸⼿摸处理过的表⾯。
(5)在⼀定的时间内(⼯艺规定)涂上底漆。
3. 前处理⼯序过程
(1)有机溶剂除油:⽤擦布浸200#溶剂、汽油等有机溶剂擦拭车⾝油污严重部位,特别是焊缝搭接部位。内部要多擦拭⼏次,尽量使焊缝内被溶剂浸润。
⽔洗电
泳
磷
化
后
车
⾝电泳烤炉烘
⼲
(注:①不要使过量溶剂,以免溅到⽪肤上,特别是⾯部。②擦布要定点存放,⽤后不要存放在现场。)
(2)⾼压⽔或清洗剂清洗:⽤⾼压清洗车⾝内外表⾯(清洗介质是⽔或清洗剂),⾼压的压⼒、流量,按其使⽤说明书规定调整,保证车⾝各部位全部冲洗到位,清洗结束后,及时关闭清洗剂输⼊泵,并把清洗喷放到指定的位置。
(注意:①⾼压清洗剂喷清洗液不能喷到⼈⾝上,⾮操作⼈员不准进⼊⾼压冲洗现场。②保证清洗流量充⾜,不能放空,清洗时间:1~2min;清洗液温度:室温。③操作⼈员劳保⽤品齐全,符合安全⽣产和⼯艺规定)。
(注:⼯序1、2根据条件可以选⼀选)
(3)热风吹:车⾝进⼊前线⼊⼝处的热风幕,⽴即⾃动向车⾝吹热风(50℃左右)。使温度接近前处理各槽的温度,吹热风的时间由链速决定的(以下各⼯序时间均由产量、链速⽣产节决定)。
(4)热⽔洗:车⾝进⼊热⽔冲洗后,球状仿形管路⾃动向车⾝喷50℃的热⽔,对车⾝进⾏热⽔洗,喷洗压⼒为1.2~1.5bar,时间同链速1~2min。
⼯序4的设备:1.⽔槽根据产量可⼤可⼩,⼀般容量为6~8M3,由钢板焊制,带有循环、喷淋管路,泵、电机及配电系统,喷嘴等。
(5)预脱脂:车⾝进⼊预脱脂区,喷淋系统向车⾝喷碱性脱脂液,温度在内45℃~65℃,喷洗压⼒和喷洗温度同⼯序4。其它⼯艺参数由脱脂剂技术要求决定的,如碱点数⼀般在8~12pt.
(6)脱脂:车⾝进⼊主脱脂槽,⼀般均为全浸式的槽,⼤⼩是由产量、⽣产节拍决定的,其它⼯艺参数同⼯序5,这⾥要说明的是热⽔槽、预、主脱脂槽均装有循环、过滤、除油装置,⽬的是净化槽液,增强除油效果。
(7)⽔洗:车⾝经沥⽔区进⼊⾃来⽔喷洗区,喷淋压⼒等⼯艺参数同⼯序4,温度是室温。⽔洗槽体积是V=6~8M3左右。
(8)表⾯调整:车⾝经沥⽔段进⼊表调槽。表调和⽬的是把车⾝浸⼊含有钛盐的溶液中,钛盐能改变⾦属表⾯的结构,使磷化膜结晶细腻,致密、均匀、表调⼀般采⽤全浸式,槽液的PH值⼀般为8~9.5,温度为室温。
(9)磷化:车⾝由表调出槽后经沥⽔段进⼊磷化槽,槽液为含有锌、锰、镍等⾦属的磷酸盐溶液,车⾝进⼊后的⽬的是使车⾝表⾯形成⼀层含有锌锰镍等磷酸盐,能较⼤幅度的增加漆膜的附着⼒和耐腐蚀性、耐潮湿性,以⾄增强漆膜对被涂物表⾯的湿润性,喷-浸或者或浸或喷等形式,磷化槽⼀般配有除渣、加热、喷淋等系统,⽬的是净化槽液,使磷化膜结晶均匀、致密,保证磷化质量。磷化的⼯艺参数是由是由磷化的技术标准和磷化⽅式决定的,可分为中温、⾼温和低温磷化。
(10)磷化后⽔洗:车⾝出磷化槽后经沥⽔段后⾃来⽔洗两三次,⽅式可喷可浸、或喷浸结合。但最后⼀次冲洗须经新鲜⾃来⽔,循环⽔系统的喷淋系统同⼯序4,但
温度为室温。
福田价格(11)钝化:这主要是为磷化配套的⼯序,磷化膜在显微镜下看有针状、⽚状、棒状等,分⼦间有间缝,⽐较疏松,⽽钝化就是利⽤铬酸溶液对磷化膜进⾏处理,以提⾼磷化膜的致密性,以提⾼耐腐蚀能⼒。
它的作⽤主要表现在以下两个⽅⾯:
①钝化可以填充磷化膜之间的空隙,让其更均匀、致密。
②钝化还可以氧化磷化膜上的疏松部分,以让其更平整、致密。现在⼀般采⽤Cr3+或Cr6+的溶液,现
在还出现了⼀种⽆铬的钝化剂,这也是钝化的发展⽅向。钝化采⽤全浸式,钝化液呈酸性,PH值=4~5,槽液也有循环过滤系统,⼀般在室温下进⾏的,钝化还有加料和循环统。
(12)钝化后⽔洗:车⾝出钝化槽后,经沥⽔段后进⼊⽔洗⼯序,有条件的场合⾃来⽔喷洗⼀次,再纯⽔浸洗,循环纯⽔、新鲜纯⽔各喷洗⼀次。
⼯艺参数:
⾃来⽔污染度≤1.5PT
循环纯⽔电导≤30us/cm
新鲜纯⽔电导≤10us/cm
3.2 阴极电泳(ED)
1.阴极电泳装置的组成
阴极电泳涂装是油漆车间技术的核⼼之⼀。它是把前处理的车⾝表⾯泳涂上底漆,主要是由下列装置组成:
(1)电泳槽
这是电泳的主要设备,根据车⾝体积和⽣产量可做容量不同的规格,年产在⼗万辆左右有可做成200吨左右容量电泳槽,3~6万的可做成150吨以内容量的电泳槽。其构造可分为主槽、副槽和附属保护设施。其作⽤主要是盛装电泳底漆和⽩车⾝在⾥⾯泳涂底漆。
(2)电泳主动脉环系统和过滤系统
是由管路、阀门、泵及过滤系统等附属系统组成。其作⽤主要防⽌电泳漆沉淀、变质,保持电泳漆清洁、均匀,并除去杂质。
(3)加料装置
由加料泵、管路、阀门(有的场合配有加料罐、搅拌器、过滤器和附属部件)。其作⽤主要是向电泳槽中补加电泳漆,即颜料、基料,以保持槽液中的成份配⽐稳定。
(4)超滤系统
超滤可以理解成是⼀种过滤⽅式,不过,这种⽅式有些特殊,它只能让⼩分⼦(⽔、溶剂、⼩分⼦量物质和杂离⼦物质)透过,⽽⼤分⼦(涂料)⽆法透过。过滤器采⽤的是半透性膜。超滤系统由循环管路、阀门、泵、压⼒表、流量计、超滤膜、过滤器
等组成,还有管路联接件等控制系统。超滤量⼀般2.0~5.0m3/h。主要作⽤是净化槽液、回收涂料、为后冲洗提供⽔。
(5)电泳槽液温度⾃动控制系统
由于车⾝电泳时是放热反应,还有搅拌循环时产⽣热量,车⾝进⼊电泳槽时带⼊热量,所以电泳槽液的温度会上升,为保持⼯艺温度在28±1℃,故需要制冷系统。制冷系统是由泵、管路循环系统、阀门、换热器、制冷机组、冷热⽔槽和冷却塔等组成。
(6)阳极液系统
这是由阳极罩、极板、管路循环系统、阀门、泵、流量计、电导仪、电缆、阳极液贮存槽及附属部件组成,分为板式阳极和管式阳极。阳极可以与车⾝形成⾼压静电电场,使带电涂料粒⼦形成定向移动,把⼯件表⾯涂上漆,并使⼩分⼦杂质(游离酸等)透过阳极膜随阳极液带⾛,起净化槽液作⽤,也起调整槽液的PH值和电导的作⽤。
林肯价格(7)直流电源
汽车之家官方网该系统是由供电电源、电缆、阳极板、阳极系统、电控柜、电流表、电压表及附属部件组成。它为电泳提供电场、电流、电压,是电泳的主要设备。⼯件的通电⽅式有带电⼊槽和全浸后通电两种⽅式,
电压和控制有恒电压和变电压两种⽅式,变电压⼜分为连续式和分段式,德国⼀般采⽤段式电压。
(8)电泳后冲洗系统
该系统是由各类⽔槽、喷洗系统、泵、喷嘴、过滤器、循环管路、喷槽和浸槽等组成。喷洗⽅式有两种,⼀种是UF液,⼀种是去离⼦⽔。两种⽔洗⽅式都采⽤浸喷结合的⽅式。这两种⽅式都是由闭合回路组成的,但两液体有明显的区别,主要是在于它们的电导率上,UF的电导率在1000us/cm左右,⽽新鲜纯⽔的电导在3us/cm~10us/cm之间。
电泳后冲洗系统的作⽤在于三个⽅⾯:
①净化槽液回收涂料,提⾼涂料的利⽤充率。
②清洗涂膜表⾯的涂料,以形成平整光滑的表⾯,以减少打磨量。
③提⾼涂层表⾯的耐蚀性。
(9)电泳底漆烘⼲系统
烘⼲系统是由烘⼲室主体、运输链和附属设备等组成,还有供热系统(加热器等)、热循环系统、电⼦控制系统、温控系统、废⽓处理系统。热源有电、天然⽓、油等。
(10)前处理线、电泳线其它设备
前处理线、电泳线的设备除了前⾯讲过的之外,还有⼀些其它设备,如整线屏蔽系统,主要是由主体框架、壳体、通风装置、⼯位照明、⼈⾏通道、各段的⼈⾏门、梯⼦及返⼯件运输链等机械化运输设备组成,作⽤如下:
○1防⽌喷洗飞溅、热⽓等有害⽓体污染车间。
○2有利于操作⼈员对各⼯序的⽣产情况进⾏检查,当进⼊设备壳体内部的通道,对各⼯序的⽣产状况尽收眼底,有利于⽣产正常进⾏。
○3是⼤⼯业⾃动化连续化流⽔线式⽣产的需要。
2. 电泳的⼯序过程
(1) 车⾝电泳过程
○1车⾝在经钝化⽔洗后,进⼊电泳槽。⼀般的,电泳时间在3min左右,车⾝表⾯泳涂上⼀层均匀的电泳漆膜,厚度要求薄膜是内表⾯14~18um左右,外表⾯18~22um左右,厚膜电泳在车⾝外表⾯可达30~40um左右,电泳槽液的⼯艺参数有⼆⼗多个,因各⼚家⽣产线不同,使⽤的电泳漆不⼀样,所以
参数也不⼀样。在这⾥就不做详细介绍。但必须指明的是保持电泳槽液的各种成分的配⽐不变,是电泳涂装管理的基本内容,如固体分19~20%左右,溶剂含量2.0%,灰分含量22%左右,电泳槽液保持稳定,才能泳出好的漆膜。
○2零次UF液喷洗:车⾝出电泳槽后,在槽的上⽅,马上⾃动对其进⾏UF液喷淋冲洗,因冲洗后UF液直接流⼊电泳槽,故称为零次UF液冲洗。它的喷涂压⼒⼀般在0.06~0.08MPa左右,各车⾝通过喷淋段的时间在60~90秒钟,UF流量⼀般在于
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