電泳涂裝
關注創建者：AVL先進模擬技術 創建時間：2022-11-29
電泳涂裝的視頻教程
車身設計涂裝工藝基礎有聲視頻教程 汽車工程師親自錄制
從車身進入涂裝車間，進入電泳池，如何進入，如何設計保證快速進夜、瀝水，如何設計避免靜電屏蔽，如何開電泳孔；涂裝膠品的區別，如何設計保證涂膠有效；如何設計保證噴涂色漆有效，如何設計防止噴涂流掛等等，通過設計實例講解，保證涂裝有效進行，有效密封，有效防腐，分條別類的細細講解，即有經驗之談，也有汽車涂裝車身設計實例之解，本視匯總了本人8年多的汽車車身鈑金焊接設計的經驗，是一個車身設計涂裝基礎入門及深造的不二之選
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電泳涂裝的實例教程
由于五金加工行業的快速發展，沖壓件電泳加工企業也發展迅速。而且一般來說，為了達到資源和利益相對平衡的狀態，在一定程度上節約資源，需要不斷提高其生產效率。這就需要企業內部人員之間的協調和溝通，從而提高沖壓件電泳加工的生產質量。而且要注意生產過程中的質量保證，能夠明確自己的責任。如果想有更好的市場發展，噴塑企業也需要做出合理的規劃。
電泳加工的工作原理：對于陰極電泳涂料所含有的樹脂帶有堿性基團，經過酸中和指成鹽而溶于水當中。通直流電之后，酸根負離子會向著陽極移動，樹脂離子以及其包裹的顏料粒子會帶有正電荷向著陰極移動，并沉積在陰極上面，這就是電泳加工的基本原理(俗稱鍍漆)。說到沖壓件電泳加工是一個比較復雜的電化學反應，一般情況下，我們也就是會認為這樣的加工至少也就是會包括有電泳、電沉積、電解、電滲這四種作用同時發生。
沖壓件電泳涂裝時應注意：
1、操作人員從內面開門，以防止裸露的皮膚接觸外表面，戴上干凈的手套以便接觸磷化層。
2、保證磷化前部件的清潔，防止外部雜質污染磷化膜表面，用干凈無油的溶濟清洗沖壓件外表面過量的密封膠，吹干沖壓件外表面的雜質和水。
3、保證小部件牢固地掛在運輸鏈上，正確安裝和連接電極和電纜繩。
4、保證入槽的部件無異物，如水、油滴、過量密封膠、溶劑、焊頭等。保證磷化部分在外觀上無變色、無條紋、無花紋、無水漬等，為均勻一致的磷化膜。
5、不要直接用手接觸磷化膜表面。不要在磷化和電泳工序之間進行不必要的涂密封膠或其他操作。不要摩擦磷化好的沖壓件。
6、磷化后不得有意放慢或停止運輸鏈，非萬不得已只能在磷化前選擇停止運轉。
7、保證給每個沖壓件提供一個充分的電泳時間，建立由實驗人員撐握的每個操作參數控制卡。
展開 CFD仿真分析
電泳工藝分為陰極電泳和陽極電泳兩種類型，由于陰極電泳涂層的耐腐蝕性高，汽車行業中陰極電泳的使用是非常廣泛的。典型的陰極電泳工藝通常包括以下幾個步驟：除油（degreasing）、沖洗（Rinse）、磷化（Phosphating）、沖洗（Rinse）、電泳（E-coating）、沖洗（Rinse）、排水（Draining）、烘干（Baking），過程示意圖如圖1。這一工藝流程中，與CFD相關的步驟包括預處理（如磷化）、電泳涂裝以及各個沖洗步驟。從圖中可以看出，整個工藝流程中的多個步驟都涉及到車身在液體中的浸入和拖出，也是本文分析的重點。
圖1: 典型的電泳工藝流程.[2]
在整個工藝過程中，白車身首先會被浸入到液體中（如水、磷化液或者其他預處理液和電泳液），此后白車身會按照設計的路線平移、旋轉，伺候被拖出液面。為了避免每個工序中有液體殘留在工件表面，進而對下一步驟的液槽造成污染，應當在車身轉移至下一步驟前完成排液。液槽尺寸與工件尺寸匹配，在約400m3的空間內完成涂裝。視頻1中展示的是寶馬慕尼黑工廠中的電泳涂裝工藝過程。
視頻1：寶馬慕尼黑工廠的涂裝工藝
通常來說，受限于復雜的前處理和動網格生成過程，傳統的計算流體力學（Computational Fluid Dynamic，簡稱CFD）仿真工具難以模擬傾斜和拖曳運動。
展開 2.電泳涂裝工藝原理
電泳涂裝分為陽極電泳和陰極電泳，陽極電泳涂裝的水溶性樹脂是一種高價酸的羧酸鹽，一般是羧酸銨鹽。電泳涂料在酸或堿性溶液中能電離成帶點膠粒并分散于水中，在直流電的作用下，帶電的樹脂膠粒將在金屬表面附著一層樹脂模。鋁合金氧化膜的電泳涂料主要成分是水溶性丙烯酸高分子化合物，為半透明乳膠液。電泳涂裝過程是個電化學過程，主要包括電泳、電沉積、電滲和電解四個過程。
3.鋁合金電泳工藝
典型的鋁氧化后電泳流程為：上料——除油——水洗——堿蝕——水洗（2次）——除灰——水洗——陽極氧化——水洗（2次）——電解著色——水洗——熱純水洗——高純水洗——瀝干——電泳涂裝—— RO1循環水洗—— RO2循環水洗——瀝干——烘烤固化——冷卻——下件。
4.電泳涂裝的特點
優點：涂裝工藝自動化程度高、涂料回收率高、涂裝效率高、膜厚均勻， 可減少不必要的浪費同時槽液管理容易涂裝條件容易控制和管理膜厚均勻泳透性高、內板防銹好不會發生漏涂、流痕等不良現象。
缺點：設備一次性投資大被涂物必須導電更換涂料、顏色困難。
文章來自泰科鋼鐵。
展開 選擇建議：
對于ADC12，建議優先考慮粉末噴涂、電泳涂裝、化學鍍等技術；對于外觀要求較高的場合，可考慮特殊陽極氧化工藝，但成本較高。對于AL6063，陽極氧化是首選技術，能獲得優異的裝飾和防護效果；其次可選擇電泳涂裝、粉末噴涂等技術。
例如，專利技術“超差孔膠鉚結構”，即在連接處的碳纖維復合材料零件上開設超差孔用于補償由于熱膨脹系數不同引起的位置公差，該結構有效解決了碳纖維復合材料混合車身在線電泳涂裝易開裂的問題，實現了碳纖維復合材料混合車身混合車身在線電泳涂裝；采用專利連接技術新型襯套混合連接結構防止異種材料間的電化學腐蝕，并在車身性能試驗中經過驗證非常有效。
眾泰汽車設計研發了可以批量生產的模壓碳纖維復合材料混合車身零部件結構，基于復合材料的性能特征及成型特點，結合零部件本身的工況要求和結構特點進行設計，既能充分發揮碳纖維復合材料混合車身的性能優勢，又能充分滿足性能要求，實現減重的同時性能也得到提升。除此之外，眾泰汽車在混合車身上還自主開發了具有梯度緩沖吸能結構的鋁合金前后縱梁以及一體成型鋁合金減震塔等大型輕量化結構件。
未來，眾泰汽車的車身覆蓋件制造將以鋁合金和碳纖維復合材料混合車身復合材料為重點，逐步掌握輕量化材料制造技術，實現2020年鋁合金整車質量占比15%以上，車身減重20%，輕量化系數達到2.8以下；2025年碳纖維復合材料混合車身復合材料在車上使用量達到2%以上，車身重量降低30%的發展目標。
作為自主品牌的中堅力量，眾泰汽車一直致力于提升研發技術水平，通過新技術、新材料的運用，打造高品質、高質量的“智美中國車”，在為消費者提供更加節能環保和高性能的優秀汽車產品的同時，也為眾泰汽車突破自主品牌第一陣營積蓄力量！
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選擇建議：
對于ADC12，建議優先考慮粉末噴涂、電泳涂裝、化學鍍等技術；對于外觀要求較高的場合，可考慮特殊陽極氧化工藝，但成本較高。對于AL6063，陽極氧化是首選技術，能獲得優異的裝飾和防護效果；其次可選擇電泳涂裝、粉末噴涂等技術。
（7）電泳涂裝設備復雜，科技含量較高，適用于顏色固定的生產。
4、 浸塑
浸塑技術能對剛性物體提供一個柔性保護，具有絕緣 ，耐壓，阻燃，耐溫，防水，防塵，防靜電等特性。
（7）電泳涂裝設備復雜，科技含量較高，適用于顏色固定的生產。
4、 浸塑
浸塑技術能對剛性物體提供一個柔性保護，具有絕緣 ，耐壓，阻燃，耐溫，防水，防塵，防靜電等特性。
展品范圍：
表面處理、精飾設備：噴涂、電子拋光、電泳涂裝、陽極氧化、著色轉化涂裝、連續條紋電鍍、抗化學品容器及襯里、電鍍掛架設計、過濾及鈍化、泵、攪拌及混合、浸漬加熱爐設計、含氟聚合物熱交換器等。
機械式及化學式處理：研磨/拋光/打蠟、噴砂或噴丸設備、去毛刺、防銹、清洗、脫脂、化學除銹、磷化、電清洗、去離子、蒸汽脫脂、超聲波、浸漬、酸洗等。
電泳涂裝
電泳涂裝是工業領域中保護金屬工件，提升其耐腐蝕性的常用工藝方法，其原理是通過外加直流電源形成電場，帶電荷的涂料微粒在電場力的作用下均勻沉積于金屬工件表面。在此工藝過程中，通過對電場的利用，使得涂料能夠均勻的涂覆于具有復雜結構的金屬零件上。
（2）汽車、家具等制品電泳涂裝淋洗水的處理。汽車、家具等制品的電泳涂裝淋洗水中常含有1％～2％的涂料（高分子物質），用超濾裝置可分離出清水重復用于清洗，同時又使涂料得到濃縮重新用于電泳涂裝。
（3）食品工業中的廢水處理。在牛奶加工廠中用超濾技術可從乳清中分離蛋白和低分子量的乳糖。
（4）果汁、酒等飲料的消毒與澄清。
（2）汽車、家具等制品電泳涂裝淋洗水的處理。汽車、家具等制品的電泳涂裝淋洗水中常含有1％～2％的涂料（高分子物質），用超濾裝置可分離出清水重復用于清洗，同時又使涂料得到濃縮重新用于電泳涂裝。
（3）食品工業中的廢水處理。在牛奶加工廠中用超濾技術可從乳清中分離蛋白和低分子量的乳糖。
（4）果汁、酒等飲料的消毒與澄清。
圖5 側圍和后流水槽工藝方案及CAE 分析結果
實車效果驗證
將生產合格的側圍和后流水槽零件放在焊裝夾具上進行點焊，對焊接完成的白車身進行涂裝、電泳、噴漆等，裝上D 柱飾板后，翻邊面、焊接法蘭變形及焊點壓痕均被D 柱飾板遮擋不可見，如圖6 所示，后流水槽外露部分為圓滑的曲面，簡潔且更加精致，取得了較好的實車效果，提升了側圍后流水槽區域的整體感官品質。
由于陰極電泳比較先進，下面我們以陰極電泳作為我們介紹的主要課題；
陰極電泳涂裝是一復雜的電化學和膠體化學過程。電泳漆本身是一個膠體和懸浮體的多組分體系，存在著彌散相（樹脂，顏料微粒）和連續相（水）二種組分。陰極電泳的四種過程：
1、電泳帶正電的水溶性樹脂粒子及其吸附的顏料，向陰極移動。
工藝螺栓遮蔽的處理方式適用于對車身焊接螺母進行電泳涂裝遮蔽。在車身進入涂裝車間之前，使用工藝螺栓進行預安裝，通過工藝螺栓與焊接螺母的緊密結合，防止電泳漆滲入，從而避免電泳漆在螺母內、車身與螺帽貼合面的形成。涂裝后處理工藝是搭鐵部位按照正常工序進行全部的前處理、電泳處理，涂裝完畢后，
通過用搭鐵螺栓攻螺紋的方式對焊接螺母內的漆層進行清除，從而實現導電。
