金属零件涂装生产工艺分析

所属栏目:工业设计论文 发布日期:2020-01-04 10:16 热度:

   摘  要 :在金属零件涂装前需对涂装零件表面进行处理,而传统的涂装工艺节能环保效果差,不符合我国的基本国策且已经过时,为此根据汽车金属零部件涂装现状进行分析,结合伊索力团队自组装膜在业内首个工业化成功事例,提出节能环保的措施,给行业的创新升级提供参考之用。

  关键词 :金属零件 ;节能减排 ;工艺分析

金属零件涂装生产工艺分析

  1 涂装前处理工艺中出现的环保问题

  1.1 前处理中的通风道

  1.1.1 问题在金属转运环节,都会涂上防锈油,汽车车壳或配件在涂装前需要做好除油处理。传统工艺使用的是中温脱脂和高温脱脂,这样的技术在汽车金属零件的涂装生产线中进行广泛的使用 [1]。在现在的零件生产的过程中,大部分规范车间采用的是全封闭式的生产过程。如果在排温系统中出现了问题,就会导致整个的通道内温度升高到 40 度以上,湿度高达到 96%,就会产生内道热量互串的现象,影响品质。

  1.1.2 传统的解决之道(1)通道内过渡段受串热的影响,就易出现气体活跃引锈的问题,脱脂槽的过渡段,生锈的现象更加容易产生 [2]。传统中使用的解决方法是 ;对抽风系统的使用,保证好通道的温度和湿度,这样相应的增加了设备的投入,而且在能源方面产生浪费,甚至还要使用含亚硝酸盐的传统的脱脂剂,会造成很多的环境污染,对生产的工人在身体的健康中造成影响。

  (2)表调槽受到串热影响。汽车表调其实是属于高度分散的胶体多相系统,在高温的情况下,胶体就会产生很多的微粒,就会有沉降的现象发生,因此需要的温度的控制,这样又会造成能源的浪费,使生产的成本增加。

  (3)磷化槽受串热的影响 [3]。磷化粉等配方本身就过时不够环保,锌镍锰铬中,对于磷化膜最大的影响就是锌(2018 年最新的环保标准对锌的排放接近苛刻)。但是在磷化槽的通道中,会受到串热的影响,就会产生很多的锌的沉淀物。只要这样的现象已经发生,磷化液也无法恢复。要是不提前采取有效的措施进行控制,就会产生磷化膜的不良等现象,就会有着大量的锌盐,这样在车身的外观就会受到严重的防腐蚀现象下降,另外引发工业化排放做不到达标。

  1.2 生产不可预测临时停线问题在生产的过程中,时常会发生输送链断裂的问题。,长时间的停留会对输送链上工件汽车造成不良的影响,停在自动生产线过渡段上的车身,长时间停留在高温环境中,就会造成车身的生锈问题,对车身质量造成很大的影响。为了保证好停线中的问题能够很好的解决,在停线的过程中需要使用应急小技巧即用清水不断的冲洗车身,防止生锈的现象发生。这样的工艺中对汽车质量的控制困难。而且在控制生锈过程中对环境的污染问题将会更加的严重,还会浪费很多的资源,增加生产的成本,改用自组装膜产品就不会出现此类情况。

  1.3 槽液串槽顽疾在生产的过程中,使用的工件沥液会很多,而且在车身中,比如焊接缝和夹缝会产生各种各样的凹槽。串槽的发生主要是槽液液位升高异常,生产的时间中很长,就会造成很多的表调槽液混入到了磷化槽中,这样的现象发生,会对汽车造成很大的质量影响。酸碱的相融合,就会造成磷化槽中的总酸下降,磷化沉渣增加,影响到磷化槽的施工工艺,还会产生大量的磷化结晶体,严重的还会影响到汽车的行驶安全件。对环境和生态都会造成很多的影响,因此在汽车的前处理工艺中,污染是最大,能耗消耗最高的一道工序。

  2 新型环保技术产品自组装膜的应用

  在传统的车用金属零部件涂装工艺中,会使用很多的工艺来处理,这些工艺中需要使用温度,就会对量能的大量需求,还会因为温度的问题,产生高温高湿的环境,汽车金属物在这样的环境下长时间的停留,就会产生生锈的现象,影响到了汽车的质量。还有就是在传统的生产中需要使用大量的传统配方型化学药剂对汽车的加工,这些过时的传统化学药剂会产生环境的影响,造成环境的污染。还有就是大量的在传统化学药剂的环境中工作,对于工作的员工将会造成身体健康方面的影响,造成对人体的伤害。在采用新工艺和新产品以及环保新材料后,就可以很好的解决这些问题,节约能耗,提高使用的价值。

  2.1 汽车金属配件及整车车壳自组装膜配套电泳的技术应用在一般的情况下,现代汽车由四大工艺组成生产流程,分别是冲压工艺、焊接工艺、涂装工艺、总装工艺。电泳以及前处理是汽车涂装工艺的基础,污染大,技术更新缓慢,实际上酸洗磷化工艺已经问世两百多年了,通过调研发现,陶化硅烷技术一直在汽车前处理工业化级别遇到一些技术瓶颈。因此自组装膜技术另辟蹊径成为最有潜力替代酸洗磷化的新材料之一,其中伊索力团队的自组装膜游浸式电泳生产线工业化运行已经成功成为本行业的样板。

  2.2 自装膜和传统磷化膜的性能比较将自组装成膜剂与传统磷化工艺进行了比较和膜性能的测试。自组装膜处理工艺 :试件→自组装成膜剂超声波浸泡 6min →过纯水≤ 1min →干燥→静电喷涂→固化 (180 度到 220 度,20min)。传统磷化处理工艺 :试件→预除油 (40 度到 50 度,浸泡 5min) →水洗→除油 (40 度到 50 度,浸泡 10min) →磷化 (40 度到 50 度,浸泡 15min) →水洗→钝化 (45 度,浸泡 1min) →水洗 (60 度 ) →干燥→静电喷涂→固化 (180 度到 220 度,20min)。实验结果表明,自组装膜所形成的膜综合性能明显优于传统磷化膜,使用 15d 后该处理液依然稳定,长期使用仅有微量沉淀产生。由于其膜薄且接近于无沉淀产生,处理液消耗很小,而且常温处理又节约了能源,使单位面积处理成本降低了 60%,也大大简化了处理工序并缩短了处理时间。

  2.3 耐冲击性能对比在钢铁试片中分别使用了自组装膜处理、硅烷和磷化处理。对粉末的阴极电泳涂装耐冲击试验中可以证明。粉末涂层厚度在 60 到 80um,三元磷化出现了开裂现象,阴极电泳的厚度 25um,冲击度 100 千克每厘米,都没有出现开裂的现象,证明它的耐冲击能力很强。

  3 结语

  对于汽车的金属零部件及整车车壳前处理涂装工艺中,很容易出现对环境保护的伤害,传统的艺,主要表现在是金属的生锈问题,好多车厂有过陷入“生锈门事件”的尴尬经历。为了解决好这些问题,就需要使用创新型的产品,最好是颠覆型的环保产品,为“中国制造 2025”的实现增加“弯道超车”的实力,自装膜产品和技术就能够很好的解决这些问题,保证汽车涂装行业向着高品质方向发展。

  参考文献

  [1] 朱广 .汽车涂装 VOCs排放标准解析及其对商用车涂装项目的影响 [A].中国标准化协会 .第十五届中国标准化论坛论文集 [C].中国标准化协会 :中国标准化协会 ,2018:7.

  [2] 马汝成 .汽车涂装绿色制造的发展研究 [J].汽车工艺与材料 ,2018(10):1-4+8.

  《金属零件涂装生产工艺分析》来源:《中国金属通报》,作者:倪桂津,张新贞。

文章标题:金属零件涂装生产工艺分析

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