电泳技术

前处理设备在运行中应进行日常维护和定期保养，维护内容和保养频率见表  

前处理的日常管理可认为决定了前处理的质量，因而要求高精度的管理技术。现今在现代化的轿车车身前处理上很多采用自动管理系统。可是，常发生故障和失误，处在完全无人工管理还很难的现状。１前处理工艺的日常管理实例（全浸处理方式）生产规模：15000台/月。月时基数：350小时2班，负荷系数：95%。白车身的清扫：为防止焊装后的白车身将尘埃、颗粒带入涂装工程中对白车身必须进行清扫。用吹风枪及吸尘器或高压水枪，除去焊接的飞测物，焊口打磨灰（铁粉）等。带入量的管理值：100G/台以下。用吹风枪、吸尘器或高压水枪等的机械除尘法很难壳全除净，铁粉等的带入常成为涂装颗粒（麻点）。据介绍，造成电泳涂膜尘埃缺陷的灰尘230为金属粉尘（白车身带来的440-250um的焊渣、切削粉），因此须彻底清

现代化的前处理生产线管理从处理液的浓度和药品、水的补给、温度管理到生产线起动等，几乎都是自动化的。以前周六、周日和长期休假后的第一无，100立方米左右的处理液槽的升温，需提前2-3h加热。现今采用计算机和功能、精度高的控制阀，借助计时器控制，冬季提前加热就可实现自动化。为保险还是人工与自动控制并用。前处理是涂装工程的入口，如因故障停线，则立即影响涂装前的焊装线和涂装后的内饰、总装线，造成停产。在生产节拍为60s/台的生产线上，“突停”（生产线停1-2min）就会造成生产线混乱。所以努力防止生产线停止是件大事。

前处理的目的是在汽车车体金属面上形成致密的磷化膜的处理工艺，使仅2-3g平方米的磷化膜保护车体（金属面）10年以上不生锈成为可能。前处理是微型的化学处理，为得到优质稳定的质量，必须要有高精度的设备和工艺管理。1生产台数的变动由前处理（特别是磷化处理）的化学反应，生成结晶膜，因而可根据处理面积设定药品浓度。随处理台数（处理面积）变动槽内的药品浓度产生变化，超出设定范围外的场合就处理不良。2带入油的变动为冲压成形和除尘钢板表面的尘埃，颗粒使用洗净油（拉延油兼用）的油量变动，品种的变更，而影响脱脂能力的变化。3镀锌钢板和铝材的变动普通钢板和镀锌钢板，铝材的比率大的变动后，磷化膜的结晶产生变化。汽车生产线经常产生条件变化，要对前处理不产生影响，就需进行必要的管理。关于上述

随着电泳涂装技术的采用促使车身的前处理工艺迅速由喷射方式革新为全浸处理方式，以解决喷射处理车身未处理完全的油污（车身的内表面和袋状部位的油污除不净）被带入电泳槽内，加上电泳槽液中溶剂和金属溶质而产生电解脱脂，其结果电泳涂膜上产生缩孔。采用全浸处理方式是使车身内表面尽可能处理完善，并提高其防锈力。在连续全浸式处理场合，车身顶部内表面的空气排不尽，形成气包，甚至能将车体浮起，产生生产线停产事故。气包未处理部位，当然，防锈力不足。为解决这一问题，提出了种种改进方法，推出了各式各样的新设备、装置，如图所示的垂直全浸式处理设备（VERTAK），最近开发成功的旋转全浸式处理设备RoDip-3。  RoDip-3前处理和电泳设备：车身在输送链上直线运行，可

汽车车身的前处理工艺一般由预脱脂、脱脂、水洗、表调、磷化、水洗、纯水洗等10多道基本工序组成。工序1-3为除油清洗（脱脂）工序。用热水和热碱液喷浸结合的方法清洗车身。通过脱脂剂中的碱性物质对油污皂化及表面活性剂的浸润、分散、乳化及增溶作用达到去除油污的目的。脱脂质量的好坏主要取决于脱脂温度、脱脂时间、机械作用和脱脂剂等四个因素。脱脂温度：一般来说，温度越高、脱脂效果越好。温度高使油污的黏度降低，加速皂化等化学反应和表面活性剂的浸润、乳化、分散等作用。但不是所有场合都是温度越高越好，各种脱脂剂都有其合适的温度范围，过高的温度会使某些脱脂液中的表面活性剂析出聚集，附着在被清洗的表面上，造成磷化膜发花不均。脱脂时间：必须保证有足够的脱脂时间，喷射方式的脱脂时间一般为1-3min，浸

前处理是涂装工艺中最重要的工程之一。为获得最佳的磷化膜，确保产量和处理面积，必须精心设计和选用前处理工艺及设备。在设计时应考虑以下必要条件：被处理物(车身〉的大小、形状及面积，材质(钢板种类、铝材等〉，产量(或生产节拍台〉，被涂物的输送方式（间歇步进式，连续方式〉，处理方式〔喷射方式，浸渍方式〉，设备场地（空间〉，运行效率〔80%-90%〉，前处理的质量基准等。前处理的处理方式按处理液与被处理件的接触方式可分两大类，喷射方式和浸渍方式。1980年以前汽车车身涂装前处理方式是喷射式，基于喷射方式处理所得磷化膜的P比偏低和车身内表面处理不完善（处理面积80%左右，而采用浸渍处理方式可达到车体面积的95%~100%〉等憋端，1980年后变为以浸渍方式为主流。现今只有批量生产的大

磷化膜的组成及其耐蚀性:在钢板上的磷化膜结晶是由磷酸锌和磷酸二锌铁组成。锌盐磷化膜中磷酸锌和磷酸二锌铁的X射线衍射强度比称为P比。P比是两种磷酸盐结晶的含量之比。另外，锌盐磷化膜在电泳涂膜烘干时，膜中的4个结晶水的盐脱水变成2个结晶水盐。随后，毛细管现象透过涂膜的水分，使其还原为4个结晶水盐时，磷化膜的体积膨胀，而使磷化膜产生内应力，再因加水分解而使磷化膜产生明显地劣化。现今，汽车涂装最广泛应用的是涂装前锌盐磷化处理液中添加Ni和Mn。关于磷化膜中的Ni和Mn的效果有种种说法。例如，添加Ni能使磷化膜结晶微细化，提高附着力，能防止恢复成4个结晶水磷酸锌盐，而提高耐水试验后的二次附着力；在镀锌层界面析出和锌盐磷化膜中的Ni能促进在湿式腐蚀时的碱性氯化锌的生成，

磷化处理的反应机理：磷化膜是靠化学反应生成的。充分脱脂过的金属表面，并进行表面调整，是生成磷化膜的最适宜条件。化学反应由磷酸的离解反应和成膜反应组成。磷化处理的主要成分是磷酸（Ｈ３ＰＯ４），磷酸在水溶液中三次离解，在２５度下它们的离解常数如下：由离解常数可知，在水溶液中（2-1-1）式的反应容易进行，（2-1-3）式反应几乎不能进行。还有，对应磷酸的三种离解状态，生成三种金属盐。当金属是Zn,Fe等二价金属时，生成如以下所示的盐。第一种磷酸盐：Me(h2PO4)2,又称磷酸二氢盐。第二种磷酸盐：MeHPO4又称磷酸一氢盐。第三种磷酸盐：ME3(PO4)2又称磷酸盐。一般，"2价金属的第一种磷酸盐是可溶性的，第二种磷酸盐

为获得前述的汽车涂层的耐久性、耐腐蚀性，都采用磷化处理作为涂装的前处理。磷化处理（又称磷酸盐化学处理）是利用磷酸的离解（平衡）反应在清洗（脱脂）过的金属底材表面上析出不溶性的磷酸金属盐的（磷化膜）技术。磷化膜的功能是提高涂布在其上的涂膜（电泳涂膜）的附着力和耐蚀性。关于附着力，因所制得磷化膜结晶微溶入金属表面，结晶的附着力良好。还有，由于无数的结晶的表面凹凸，表面积增大，提高了涂膜的附着力。然后，随着涂膜附着力的提高，防止腐蚀生成物质的侵入，而提高了其耐蚀性（尤其能抑制漆膜下的扩蚀）。未磷化处理过的短期内涂膜就起泡生锈。透过涂膜的水、空气，到达钢板表面，形成红锈将漆膜鼓起，透过涂膜的水、空气到达镀锌钢板，形成白锈，还与涂膜反应成金属皂，其体积增大!"倍，因而更强力地