汽车壳体前处理工艺（PPT59页)

前处理培训教材•了解SGMW项目前处理设备的基本构造•了解涂装前处理的功能设备•了解涂装前处理的内容及方法•了解SGMW项目前处理设备的基本原理培训目标•SGMW重庆项目的设备构造部分（参见前处理设备总图）•SGMW重庆项目的原理部分（参见前处理设备原理图）•基础理论部分培训主要内容•涂装前处理的工艺内容•涂装前处理的目的•涂装前处理的设备构成基础理论部分预清理预脱脂脱脂一水洗二水洗表调磷化三水洗四水洗RO1RO2洪流洗基础理论部分—涂装前处理工艺流程涂装前处理的目的1.去除被涂物表面上的所有污物（如浊污、铁锈、氧化皮、灰尘、型砂、焊渣、盐碱斑等）。2.用化学的方法生成一层有利于提高涂层的防腐蚀性的非金属转化膜。3.保证涂层具有良好的防腐蚀性能和装饰性能。基础理论部分—涂装前处理的目的及内容涂装前处理包括的主要内容1.预清理2.脱脂3.表调4.磷化5.水洗1.预清理一般来讲，任何材质的工件在进入前处理之前，均应进行预清理，用于除去那些采用清洗的方式不能除去的过度的污物。预清理可以大大地降低对其后的前处理的污染，减轻前处理各工艺槽的负担。预清理一般是采用人工的方法进行。基础理论部分—涂装前处理的主要内容2.脱脂脱脂就是将工件表面上的油污除去。工件上的各种油污不仅阻碍了磷化膜的形成，而且还影响涂层的结合力、干燥性能、装饰性能和耐蚀性能。脱脂去油和磷化处理对整个涂层的性能是非常最要的。2.1.油污的性质化学性质根据油污能否与脱脂剂发生化学反应而分为可皂化油污和不可皂化油污。物理性质根据油污粘度或滴落点的不同，其形态有液体和半固体的。根据油污对基体金属的吸附作用，可分为极性油污和非极性油污。基础理论部分—涂装前处理的主要内容2.2.脱脂的方法根据去油污机理的不同，汽车涂装中，脱脂方法主要有以下两种：1.溶剂清洗即依靠有机溶剂对油污的浸透、溶解等作用达到去除油污的目的。2.碱液清洗利用含有表面活性剂的碱性物质对动物油的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。基础理论部分—涂装前处理的主要内容2.3.影响脱脂的因素•脱脂温度•脱脂时间•机械作用•脱脂剂对脱脂效果的影响基础理论部分—涂装前处理的主要内容3.表面调整利用表面调整剂对金属表面进行调整，可以消除碱液除油或酸洗除锈等过程造成的表面状态的不均匀性，使金属表面形成大量的极细的结晶中心，从而加快磷化反应速度，有利于磷化膜的形成。对于高质量的汽车涂装，磷化前的表面调整已成了不可缺少的工序。基础理论部分—涂装前处理的主要内容4.磷化所谓磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面化学处理方法，所生成的膜称为磷化膜。磷化膜具有微孔结构，在通常大气条件下比较稳定，具有一定的防锈能力，用作漆膜的底层，可以显著地提高涂层的附着力和耐蚀性能。磷化膜作为电泳涂漆之底层，在汽车行业中得到几乎百分之百的应用。基础理论部分—涂装前处理的主要内容磷化处理分类(1).根据组成磷化液的磷酸盐分类，有磷酸锌系、磷酸锰系、磷酸铁系。其中磷酸锌系磷化应用最为广泛(2).根据磷化温度分类，有高温磷化（80℃以上）、中温磷化（50～70℃）和低温磷化（40℃以下）。(3).按磷化施工方法分类，有喷淋式磷化、浸渍式磷化、喷浸结合式磷化。(4).按磷化膜的质量分类，有重量型（7.5g/m²以上）、中量型（4.3g/m²～7.5g/m²）、轻量型（1.1g/m²～4.3g/m²）和特轻量型（0.3g/m²～1.1g/m²）。基础理论部分—涂装前处理的主要内容基础理论部分—涂装前处理的主要内容类型溶液主要成分膜层主要成分膜层外观锌系磷酸锌系Zn2+,PO43-磷酸锌浅灰，深灰，灰黑色磷酸锌钙系Zn2+，Ca2+,PO43-磷酸锌钙磷酸锌锰系Zn2+,Mn2+,PO43-磷酸锌锰磷酸锰系Mn2+,PO43-磷酸锰浅灰，深灰，灰黑色磷酸铁系Fe2+,PO43-磷酸铁深灰色Me①,PO43-磷酸铁及铁的氧化物膜层为（0.1～1）g/m2时呈彩虹色，大于1g/m2时呈深灰色磷化膜的组成①Me表示碱金属离子。磷化膜的成膜机理以锌系磷化为列来说明磷化膜成膜机理，锌系磷化液中通常含有磷酸、磷酸二氢锌、氧化剂和促进剂等成分，其磷化基本反应如下：•Fe＋2H3PO4→Fe(H2PO4)2＋H2↑（基体）（磷化液）2H+＋O2→H2O（氧化剂）Fe(H2PO4)2＋O2→FePO4↓＋H3PO4＋H2O（氧化剂）（沉淀）•当铁与磷化液接触时，铁不断溶解，H3PO4不断消耗，并放出氢，这使铁与磷化液接触的界面处的酸度下降，pH值上升，处理液中成分发生如下反应•3Zn(H2PO4)2＋4H2O→Zn3(PO4)2·4H2O＋4H3PO4（磷化液）（膜的成分）Fe＋2Zn(H2PO4)2＋4H2O＋O2→Zn2Fe(PO4)2·4H2O＋2H3PO4＋H2O（磷化液）（膜的成分）生成的不溶于水的Zn3(PO4)2·4H2O及Zn2Fe(PO4)2·4H2O覆盖在金属表面上即形成了磷化膜。基础理论部分—涂装前处理的主要内容影响磷化的因素(1).总酸度(2).游离酸度(3).酸比(4).磷化温度(5).磷化时间(6).促进剂(7).P比5.水洗在涂装前处理工序中，水洗的主要目的：一是洗净前一道工序的残余药品，避免带入下一道工序；二是为了防止工件处理后工序间干燥引起质量不良，采用常温水洗。基础理论部分—涂装前处理的主要内容涂装前处理设备构成•涂装前处理设备属于专用设备的范畴。一般由各工序槽体、各槽循环管路、各槽喷射管路、加热槽温度自动控制系统、铁粉去除装置、脱脂液油水分离系统、磷化除渣系统、磷化换热器酸洗装置、药液自动补给装置、脱脂磷化转移系统、前处理室体及平台、送排风装置、电气控制柜等专用装置（系统）组成。结合输送系统构成前处理生产线•得到合格的工件•设备安全可靠•槽液稳定性的要求基础理论部分—涂装前处理设备各工序槽体循环系统喷射系统温度控制系统铁粉去除系统油水分离磷化除渣磷化换热器酸洗装置补液系统转移系统送排风系统室体平台等辅助设备涂装前处理设备构成图基础理论部分—涂装前处理设备前处理系统PT系统电控系统输送系统一.前处理各工序槽、转移槽和室体1.浸槽1.1形状：船形或矩形，由输送方式决定，一般连续式生产线采用船形槽，但RODIP和SHUTTLE的浸槽也可以是矩形的；矩形槽一般应用于间歇式生产线1.2浸槽结构：型钢+不锈钢板或型钢+碳钢板+防腐层1.3设计槽体注意事项•在满足工艺条件和通过性的前提下，应尽量减小槽体的容积，以缩短槽液的更新周期和配槽投料资金，对加热槽能减少槽液的热容量及升温时间，降低热能的消耗。•槽体的横断面形状应与槽液搅拌流向相适应，以增强搅拌效果。•槽体底板应向槽端或向中部倾斜，并在槽底最低处设置槽液排放口。•尽量避免槽内产生死角，在转角处应以圆弧或斜板过渡，过渡圆弧半径应大于150mm。•在槽体的端部或中部应设置辅槽，辅槽和主槽之间应设置不锈钢双层过滤网，泵的吸入口应设置在附槽内的双层过滤网之后，以保证不会将大的异物吸入泵内。•辅槽的底部应高于主槽底200～300mm以上，尖角部分用大圆弧过渡，并保证附槽内的溶液在排放时也能够全部排净。基础理论部分—涂装前处理设备2.喷槽1.1形状：一般均为矩形1.2喷槽结构：型钢+不锈钢板或型钢+碳钢板+防腐层1.3设计槽体注意事项•应根据泵的流量确定喷槽的容积，喷槽的容积应不小于泵每分钟流量的2.5倍。•槽体底板也应倾斜，并在槽底最低处设置槽液排放口。•在槽体的侧面也应设置辅槽，在辅槽和主槽之间设置不锈钢双层过滤网，泵的吸入口应设置在附槽内的双层过滤网之后，以保证不会将大的异物吸入泵内。•辅槽的底部应高于主槽底200～300mm以上，尖角部分用大圆弧过渡，并保证附槽内的溶液在排放时也能够全部排净。基础理论部分—涂装前处理设备3.转移槽•供清理、维修脱脂和磷化槽时储存槽液用。其形状取决于安置的场所，可以是长方形、槽车或圆柱形。转移槽的容量应能容纳全部槽液，并留有足够的余量。•转移槽材质可采用：型钢+不锈钢板或型钢+碳钢板+防腐层。4.室体•在各工序槽上设置一个封闭的防尘通道（又称为室体），该室体一般可采用不锈钢板或镀锌钢板，最好用不锈钢材料制成，如果用普通碳素结构钢板，必须涂环氧涂层以满足防腐的要求。室体上留有玻璃窗、照明装置和供人员出入的检修门。基础理论部分—涂装前处理设备基础理论部分—涂装前处理设备工艺参数序号工序处理方式处理时间min槽液温度℃槽容积m³加热方式1预检查手工2洪流热水洗喷浸入即出5522槽内间接加热3预脱脂喷16015槽内间接加热4脱脂浸260110槽内间接加热5第一水洗喷0.33常温76第二水洗浸浸入即出常温867表调喷0.75常温108磷化浸2.550140槽内间接加热9第三水洗喷0.5常温710第四水洗浸浸入即出常温8611第一纯水洗喷0.33常温712第二纯水洗喷0.33常温713新鲜纯水洗喷二喷环常温基础理论部分—涂装前处理设备二.循环系统1.所有浸槽均应设有循环搅拌管路，以不断更新与工件表面相接触的槽液，从而加速工件表面的化学反应速度，缩短工艺时间和提高前处理的质量。2.槽液的循环次数，一般可取1～3次/h，并以此来选用循环泵的流量。3.管道口径根据管道流量计算流速来选择。4.管道用水泵阀门的选择：•前处理电泳生产线上，主要分手动阀门和自控阀门，用的数量最多的是蝶阀和球阀。主要有：蝶阀、球阀、止回阀、截止阀、隔膜阀、调节阀、安全阀、疏水阀等•在涂装前处理电泳生产线上主要采用的水泵有如下种类：卧式离心泵、立式液下泵、卧式直联泵、管道泵、立式多级泵、计量泵、气动隔膜泵等基础理论部分—涂装前处理设备蝶阀基础理论部分—涂装前处理设备球阀基础理论部分—涂装前处理设备止回阀基础理论部分—涂装前处理设备截止阀基础理论部分—涂装前处理设备隔膜阀基础理论部分—涂装前处理设备调节阀基础理论部分—涂装前处理设备安全阀基础理论部分—涂装前处理设备浮球式疏水阀螺纹连接法兰连接基础理论部分—涂装前处理设备卧式离心泵•该类泵性能稳定，规格齐全，安装维护方便，是前处理设备上的主导型用泵形式。•单台泵流量一般在400m3/h之内，常用流量范围为30-300m3/h；扬程范围一般在16-50m不等，20-32m扬程范围使用较多；•转速一般选择1450rpm（也就是要求配4级电机）。•材质一般为：脱脂及脱脂后水洗碳钢（内部元件SUS304），表调、磷化后水洗及钝化SUS304，磷化SUS316•磷化工序一般采用双机械密封形式，其它工序一般采用单机械密封形式基础理论部分—涂装前处理设备立式液下泵•和卧式离心泵相比，立式液下泵可以安装在槽体上，能减少占地面积，防泄漏性能好，但投资相对较高，维修不方便•主要用于一些小型工件的全喷式前处理设备上，如摩托车、家电、汽车零部件等•流量一般在200m3/h以内•扬程不宜太高，一般在20m以内，以防工序间串水和小工件掉落•由于立式液下泵的防漏特点以及喷射槽尺寸通常较小，转速多采用2900rpm（也就是要求配2级电机），同时转速2900rpm相比1450rpm的泵尺寸较小，故也能降低成本，但颗粒含量较多的场合仍宜选用1450rpm的转速。•泵的材质：钢铁件前处理线，立式液下泵的材质和卧式离心泵的基本相同；塑料件前处理线，泵的材质全部为SUS304。基础理论部分—涂装前处理设备卧式直联泵•该泵结构简单，成本低，与标准的卧式离心泵相比，主要取消了电机与泵体之间的连轴器，缩短了泵的长度尺寸•主要用于化学品补液、油水分离清液输送等需要结构紧凑型布置的系统•使用流量范围主要在5m3/h以内•材质均为SUS304或SUS316基础理论部分—涂装前处理设备管道离心泵（简称管道泵）•管道离心泵为立式结构,进出口径相同,且位于同一中心线上,可象阀门一样安装在管路上,外形紧凑,占地面积小,成本投入低。•在前处理设备中，该泵主要用于磷化加热系统中的一级换热，用于热水循环管路，同时方便管