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電泳涂裝線的設備安裝及工藝管理

發布時間:2015-03-18 新聞來源: 本站 瀏覽量:48
當前汽車零部件市場及輕工、家電市場已經普及電泳涂裝,但此類小件電泳涂裝線往往因為投資小、工藝管理(意識)落后等造成設備簡陋、漆膜質量問題頻發等問題,以下就類似涂裝線的設備安裝要點及工藝管理要點進行簡述,希望對此類小涂裝線有所幫助。
一、工藝流程設計:在小型電泳涂裝線的設計階段,建議必須保證基本工藝要求。
以下基本工藝流程建議不可減少:上線前預處理(除重油重銹)-預脫脂(浸)-脫脂(或脫脂、酸洗二合一)-水洗-水洗-表調-磷化-水洗-水洗-新鮮純水噴淋水洗-電泳-UF水洗-水洗-噴淋水洗-下線(晾干或吹水)-烘干。只有保證了基本工藝流程,才能得到基本合格的電泳漆膜。例如:減少脫脂次數,則容易導致縮孔;減少磷化后水洗次數,則容易導致串液引起的電泳槽液受到污染,導致針孔、擊穿等弊??;減少電泳后水洗次數,則容易導致干漆跡或出現二次流痕等。
二、在設備安裝及平時生產時,建議注意如下各工序關鍵要點:
1、脫脂和預脫脂:
很多小涂裝線只有一道脫脂或者一道二合一脫脂酸洗處理,此種情況下必須要注意二次污染問題。由于只有一道脫脂處理,導致脫脂槽液工作負荷較大,槽液中油污含量也較高,再加上脫脂槽液表面油污沒有采用溢流方式處理或沒有經常性的人工漂油,必然會經常導致已經脫脂好的工件在出槽時受到槽液表面油污的二次污染,從而使電泳漆膜出現縮孔。如果此油污長期帶到下道水洗,并一直帶入電泳槽液中,必然導致電泳槽液油污含量不斷增加,超過電泳槽液的容忍度后將集中導致電泳漆膜出現整批量的縮孔問題,嚴重時直接導致電泳槽液報廢。因此建議:必須兩道脫脂,脫脂經常漂油,脫脂后水洗經常漂油及經常更換。
很多小電泳涂裝線會采用預脫脂(浸)-脫脂(浸)的模式,也有采用兩道噴淋模式的,建議兩道脫脂均采用噴浸結合方式。有噴淋壓力有利于加速對油污的去除,有浸洗有利于內腔或夾縫除油。
平時生產時工藝管理上要重點關注脫脂時間、溫度、噴淋壓力。一般處理時間在3-5分鐘左右、溫度需要達到55℃以上、噴淋壓力能達到0.2-0.4MPa左右。同時建議在生產時能夠對脫脂槽液進行循環,槽液的循環量要達到2次/小時,循環泵的揚程在30米左右。
對脫脂槽液的加溫方式,*好是用熱水經板式換熱器換熱,但是很多線直接在槽中盤幾圈加熱盤管,直接通蒸汽或者煙道氣加熱。此方式有其弊?。翰捎谜羝訜岬脑?,由于蛇形盤管周圍局部溫度很高,會導致表面活性劑的析出,降低脫脂槽液的除油效果。
2、關于酸洗:汽車零部件及各種輕工、家電小件電泳前,往往由于中轉原因放置時間較久,如果正逢雨季或者潮濕天氣,再加上管理不善,則很容易生銹,這樣往往需要進行酸洗除銹。采用酸洗可以,但建議如果采用酸洗的話,也要在線外單獨進行酸洗。酸洗在線的弊?。?)酸霧會腐蝕相關設備,對操作人員健康極為不利;2)工件經過酸洗后,一方面由于“氫脆” 影響工件的強度,另一方面工件上的殘酸會影響到電泳漆膜的耐鹽霧性能;3)酸清洗不凈,對電泳槽液的穩定性影響也很大,會嚴重破壞電泳樹脂的穩定性,長期累積嚴重時會導致槽液沉槽以至電泳槽液報廢。由于磷化槽液為強酸性,具有一定的處理輕微浮銹的能力,因此個人建議,如果工件表面只是輕微浮銹的話,就不要采用酸洗在線處理了,雖然會增加磷化液的工作壓力,但總比工件經過酸洗對工件質量、電泳槽液參數穩定的影響、漆膜質量的影響要弱,利還是大于弊的。
如果在電泳涂裝線上實在需要采用酸洗,則建議酸洗后至少2道以上水洗,并對酸洗后水洗進行及時更換,建議必須一班一次。
3、各道水洗的更換:建議對各道水洗要經常更換。經常更換的好處如下:
1)脫脂后水洗水的經常更換,會盡可能減少油污帶入下道工序,尤其是減少帶入電泳槽液中,進而導致出現縮孔問題;
2)電泳后水洗水的經常更換,會減少干漆跡和二次流痕的出現。更換頻次建議每班一次(一班滿負荷生產時)。個人建議在電泳下線時采用新鮮純水洗噴淋水洗(或高壓水槍噴淋純水洗),會對電泳漆膜外觀有很好的益處。
3)各道水洗槽建議開溢流槽或溢流孔,以方便表面臟污(浮油、灰等)流出。
4、關于預處理:建議工件上線前做預處理,包括打磨浮銹、預擦洗除油等,做到工件表面沒有明顯浮銹、重銹、無明顯油污。特別是脫脂槽沒有循環或者循環不良、升溫不好的線,一定要加強預擦洗,只有這樣才能達到良好的脫脂效果。有效的預處理也可以縮短脫脂時間、延長脫脂槽液使用壽命、保證脫脂效果。
5、污水排污槽。很多小涂裝線,在設備安裝時,會忘記在每個槽體周圍安裝排污水槽,這樣會直接導致無法排污水的問題。同時建議在電泳下線時,留出一個排污水槽工位,其目的一是方便下線的電泳工件晾干水分,一個是可以在此工位做手工噴淋清洗,改善漆膜外觀。
6、磷化:磷化槽液為強酸性,因此磷化槽體必須加防腐襯里,對處理方式建議盡可能采用噴浸結合式,不建議只采用噴淋方式,可只采用浸漬處理。噴淋方式處理的話,由于噴淋揮發較大,對磷化槽液的參數控制要求較高。建議磷化槽內設循環系統,循環泵采用不銹鋼或者塑料材質,循環量2次/小時,揚程30米左右,實在不行也可以考慮用壓縮空氣塑料管深入槽液中進行手工攪拌。很多小電泳涂裝線一般沒有磷化除渣裝置,除渣時采用靜置一段時間后用潛水泵倒槽來除渣,建議可以考慮增加一個高位槽沉降除渣或建雙磷化槽。磷化的加溫方式同脫脂,不建議直接用蒸汽或者煙道氣對槽液進行加熱,會導致磷化組分的析出產生額外的沉渣,影響槽液參數的穩定性。
7、電泳部分:此部分是電泳線*復雜的部分,以下分設備部分及日常工藝管理部分描述。
電泳設備部分:
1)電泳槽體:小涂裝線電泳槽體采用的材質可謂五花八門,有的采用塑料PP板焊接,有的采用6-10mm厚的碳鋼板焊接外壁用槽鋼、方管加固,有的甚至是水泥方磚砌成。除塑料材質外,其他材質都必須槽體內部、邊沿上部做玻璃鋼防腐處理,玻璃鋼的厚度實際操作時在6mm左右,且需要耐20000V干電壓測試。玻璃鋼的材質大致有兩種,一種是環氧樹脂玻璃鋼,強度好韌性好,價格較高;還有一種是不飽和聚酯玻璃鋼,強度較差發脆、價格低廉。很多做防腐的廠家使用不飽和聚酯的玻璃鋼,里面摻上黃色的顏料來冒充環氧樹脂玻璃鋼。
主槽槽體設計時要求工件離槽底、極板、液面的距離一般要求大于20厘米,給槽底、槽壁的循環噴管、以及陽極管(或陽極箱)留出安裝位置。槽底與槽壁立面的過渡要做成弧形,防止產生循環死角。一般副槽的容積是主槽的10%左右,副槽槽底設計成到金字塔型。主副槽內的裸露金屬都要涂覆環氧樹脂玻璃鋼,有的槽子在副槽中放置不銹鋼盤管用于換熱,但是外接的管路一定要用塑料管路。
2)循環系統:電泳槽液循環系統主要包括泵、循環管路、噴嘴、閥門、壓力表等。排污閥要使用球閥,不建議使用蝶閥,系統內的閥門可以使用蝶閥。原因是:長期使用的話,蝶閥會出現閉合不好的情況,球閥相對好些,不過價格也稍貴。泵、管路、閥門的材質建議采用塑料材質或者不銹鋼材質,不能用電鍍材質的。資金允許時,建議循環泵采用雙機械密封臥式泵、立式泵,條件較差的可以采用普通水泵,但要冒漏液的風險,建議采用此類泵時,泵前后一定要安裝閥門,以便于更換、維修。循環泵的轉速一般要求1450轉/分,主要是怕泵的轉速太高剪切力太大容易造成“破乳”產生顆粒,但不強求(轉速差異,泵的價格差異也滿大)。循環量一般要求槽體容積的4-6次/小時,可以不強求,但對于循環噴嘴不是文丘里噴嘴而是鴨嘴式噴嘴或者直接在噴管上打孔的線,循環量還是盡可能大一些。循環泵的揚程一般為30米。循環管路上的壓力表一般要求使用隔膜式壓力表,必須垂直或大角度傾斜安裝,不能水平安裝或者用環形緩沖連接。整個循環系統不能采用鍍鋅件或鋁件等易腐蝕件,以免長期使用腐蝕損壞,建議采用不銹鋼件或PP塑料件。
槽液循環系統上必須安裝過濾器,過濾器建議使用不銹鋼過濾器,內裝過濾袋過濾精度可根據外觀要求適當調整,要求高的過濾精度25μm ,一般的50μm。如果電泳車間密閉較差的話,建議只能使用50μm過濾袋,不能采用25μm過濾袋,以免進入電泳槽的灰塵直接將過濾袋堵死。電泳槽體容積10噸以下的,采用單袋式過濾器即可。
3)換熱系統:設計正規的電泳涂裝線大多使用不銹鋼板式換熱器,換熱面積對10噸左右的小槽子5平方米左右的換熱器換熱面積足夠滿足要求。很多小涂裝線都沒有冷凍機組,而只是采用外接冷水管的方式換熱,或者有的線連換熱器也沒有。另外有些電泳線,只是在循環系統上接出一根副管連通冷水箱,或者直接在副槽中放置不銹鋼冷水盤管外接冷水的方式用于夏天降溫,此類外接管路的材質一定要用不銹鋼或塑料材質。由于對換熱系統不夠重視,夏天時,很多小涂裝線的電泳槽液工作溫度可以達到40℃以上,而冬天時溫度則在25℃以下,曾有記錄溫度低至電泳槽液出現表面結冰。
4)超濾系統:常見的超濾膜管為管式、卷式、中空纖維的超濾管。一般管式和中空纖維的超濾膜管孔徑較大,不易堵塞,價格低,因此小涂裝線選用的較多;卷式的超濾膜管孔徑較小、設備要求較高,價格也較貴,小涂裝線一般很少選用。超濾設備一般都是整套配套而來,小涂裝線在購買的時候只要要求超濾透過液量即可。對小涂裝線,建議必須配備超濾系統,哪怕不常開,但是在槽液出現問題后解決問題時能起到大的作用。超濾透過液量按照正規工藝要求的話,建議按照1.2-1.5L/m2來選擇。此透過液量可以保證電泳工件的清洗及浮漆的回收。
5)陽極系統:一般有管式陽極、板式或箱式陽極、帆布袋式陽極、甚至裸電極等形式,陰陽極面積比一般要求4:1,可以低一點到3:1,但不建議高過5:1。自制的箱式陽極只計算正對工件一面的面積,管式陽極的面積由極管外徑周長×液面下的高度得出。很多小涂裝線陽極系統不能循環(無循環系統),建議陽極液在生產時必須循環,從而保證電泳生產時電場強度的均勻性。采用管式陽極一般都有配套來的循環系統,循環泵的流量一般為0.5噸/小時/平方米陽極面積。對于極液不能循環的,要經常人工抽出更換排放陽極液,避免長時間后槽液PH值偏低。
6)電源系統:一般要求*大輸出電壓300V左右,*大輸出電流根據工件的面積計算。一般每平方米的工件面積要求15A的*大輸出電流(沖擊電流),電壓波動幅度小于5%。施工電壓建議采用兩段升壓,此點通過對整流電源的小改動,即可完成。對于無兩段電壓的情況,建議采用手動升壓的方式達到2段電壓的要求。連續式的電泳生產線,入槽端建議不設或者少設極管的方式,此舉對避免工件出現斑馬紋弊病,有明顯效果;對于間歇式線,采取軟啟動緩慢升壓,在30-40秒內升到施工電壓,可避免沖擊電流過大損傷電源系統。目前連續式的電泳線一般都是采用入槽后通電的方式導電。
7)加料系統:很多小涂裝線都沒有專用的加料系統,色漿乳液助劑等都是人工加入槽中。建議乳液可以直接加入槽中,加色漿時一定要慢,且加入色漿的位置*好靠近循環泵的吸口。由于色漿粘度相對較大,必須避免加入過快導致過濾袋出現瞬間堵塞的問題。對于溶劑、中和劑,如果UF水洗槽有往電泳槽溢流的開口,應加入UF槽中再回流回電泳槽。如果直接加入電泳槽,需要用純水稀釋到20%左右再加入槽液中。此外,往電泳槽或UF中補加中和劑時,一定要少量多次,加入時應提前稀釋好,以避免短時間內中和劑加入量過大局部PH值過低導致電泳樹脂析出、漆膜返溶。如果安裝有專用的加料系統,加料泵建議采用氣動隔膜泵;乳液、色漿的加料入口可以直接開在循環泵的吸口管路上,溶劑、中和劑需要有專用的加料管路至UF槽循環吸口管路。
8)純水系統:目前RO反滲透純水系統比較普及,少見離子交換純水系統。純水質量要求PH=6.5-7.5,K<10us/cm 。一般每平米工件要用2升純水,但建議純水產量*好能大于或者2倍于超濾透過量。
以上為電泳設備部分安裝時需注意事項。
電泳日常工藝管理部分:
1)竄液:對于連續式的電泳線,需要在設備方面予以預防,比如噴淋管路兩端做隔離板、工序間的連接部位做成坡型,調節好噴嘴的方向等。對于間歇式線,只要保證瀝液時間,基本不存在竄液問題。保證各道水洗槽液嚴格按照工藝要求及時更換,對減少兜液串液危害有很好的效果。
2)掛具:對于掛具的處理,一般的小涂裝線多采用酸泡或者潑上溶劑用火燒、用矬子磨、用焊槍燒等方式。個人經驗:建議可以把掛具噴上較厚一層銀粉漆,待完全固化后把接觸點用矬子打磨掉,這樣掛具不易沾上電泳漆,也省掉較多處理掛具的費用。對工藝要求較高的電泳線,建議將掛具做環氧玻璃鋼處理。
3)高溫潤滑油:對于連續式線的懸鏈潤滑油,特別是要經過烘道的,在日常生產時必須要使用正規品牌的耐高溫潤滑油,以免在高溫環境下熔化滴落以及在烘道中造成大量的油煙霧,導致電泳漆膜出現油污染縮孔。
4)電泳槽液日常維護:很多小涂裝線對槽液的日常維護意識淡薄,很多情況是無日常檢測、無日常補加,基本靠個別熟練工人的所謂經驗來調整,此點必須避免。電泳槽液參數的穩定,和電泳漆膜的質量有直接關系,如果電泳槽液長期在非穩定狀態下運行,一方面造成電泳漆膜質量問題頻發,另一方面會造成對電泳槽液的實際狀態不清楚,有沒有問題不知道,如果長期無監控,*終必然導致電泳槽液報廢,*后受損的還是涂裝廠。電泳槽液報廢,損失的是凈利潤。
8、電泳后UF水洗:一般超濾系統常開的線都會使用UF水洗,超濾系統不常開的線都使用純水或者自來水沖洗。UF水洗的水洗方式建議噴浸結合,噴淋泵的流量根據噴嘴數以及每個噴嘴的流量來計算,噴淋壓力要大于0.2MPa,浸槽循環泵的循環量要求2次/小時。UF水洗槽體、泵、管路的材質一般選用不銹鋼或者塑料材質,槽體如果使用碳鋼材質,需要涂覆環氧樹脂玻璃鋼。對漆膜外觀要求比較高的線,要加過濾器。UF往電泳槽的溢流口要高于電泳槽液位,溢流管使用不銹鋼材質,應使用直通的“一”字型連接,中間不要有岔路,以免UF中的顏填料粒子因流速較慢,在溢流管的底部沉積而堵塞溢流管路。
9、泳后水洗:對于無UF水洗的電泳線,泳后水洗必須及時更換,以免干漆跡和二次流痕出現。
10、下線:對于瀝水時間較短的線,建議在此工位增加壓縮空氣吹水,避免工件進入烘道后形成水跡。對漆膜外觀要求較高的線,在此工位可加人工噴淋水洗,再瀝水或吹水。
11、烘干:目前常用的加熱空氣循環方式為對流方式。連續式生產線多采用橋式烘道,間歇式生產線多采用通道式,甚至有的小涂裝廠就一個大烘箱。加熱源有煤、天然氣、柴油、電等,多采用下送風上抽風模式,熱空氣一定要經過過濾,燃燒室(爐膛)要與烘道隔絕開,避免帶入煙塵顆粒。在日常生產時需要注意烘道的清潔,避免產生顆?;蛘哂蜔煹温湫纬捎涂s孔等弊??;必須定期全面清理,避免火災危險。
12、電泳涂裝污水處理:電泳涂裝污水排放量較大,建議必須有配套的污水處理設備,切不可將污水直接排放,同時也建議環保部門加強對對此類工廠的環保監管。此項資金投入按照個人經驗來看不是很大,請為子孫后代考慮。
三、關于涂裝材料選用:建議小涂裝線在材料選用上選擇無重金屬、無有害溶劑的原材料,就當前市場來看,此類比較環保的材料普及率已經很高。
四、關于涂裝操作安全:由于電泳涂裝線涉及到酸堿類化學品較多,同時也存在較多高溫、高熱、高電壓的設備,因此在安全生產上必須重視,建議工人操作規程化,以避免生產過程中的誤操作導致人員傷害、財物損失。
 
結語:對很多小電泳涂裝線來說,無論設備安裝是否到位、工藝流程是否合理,個人建議都必須關注日常生產中的工藝管理,好的日常管理也可以部分解決設備安裝不到位、工藝流程不全面而導致的先天問題;同時也只有關注日常工藝管理才能保證產品質量,降低或者避免不必要的財物損失。
上述內容希望能給小型電泳涂裝線的設備安裝及日常工藝管理帶來幫助,如有偏頗之處,歡迎各位同行批評指正。交流 18639004468  田先生
以上內容涉及到具體操作部分,由于各電泳涂裝線實際情況差異,僅供參考。
 
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