涂装设备阴极电泳涂装工艺设备的精益优化设计

涂装设备  引言

    1977年世界上第一条汽车车身阴极电泳（CED）涂装线在美国投产，汽车涂装进入了阴极电泳时代。基于CED涂膜的耐腐蚀性能优良，泳透力好，能成倍地提高汽车车身的使用寿命（保用10～12年不产生穿孔锈蚀），阴极电泳涂装工艺技术在汽车工业中的普及率和普及速度之快是史无前例的，不到10年，汽车车身的阴极电泳化率达90%以上。我国在“六五”期间，沈阳和北京油漆厂引进了阴极电泳涂料，在中汽公司组织下，一汽、二汽、济汽引进了3条驾驶室阴极电泳涂装线及相关涂装技术，于1986年7月后相继投产，形成阴极电泳涂装全面替换阳极电泳、浸涂和喷涂等底漆工艺之势，新建车身涂装线全部采用阴极电泳涂装工艺。

    30多年阴极电泳涂料和涂装技术不断取得进步和完善，如耐腐蚀性、泳透力、环保性等方面都有较大的提高。阴极电泳涂装已成为经得起考验、成熟的汽车车身打底涂装技术。2009年我国成为世界汽车生产的第一大国；上千万辆汽车，除部分大客车和改装车的车身外，都采用阴极电泳涂底漆工艺。CED涂装工艺至今仍是先进的汽车车身的涂底漆工艺，尚无理想的工艺来取代它。

    阴极电泳涂装技术在汽车零部件（如车架、车轮、中小钣金件、减震器、雨刮器、车厢及金属部件等）涂装中也得到广泛应用，在其他工业涂装领域（如建材、轻工、农机、军工、家用电器等金属件涂装领域）也得到普及和推广应用。

    有人认为“电泳涂装工艺经过长时间的发展和应用已经比较完善，可改进的地方并不多”[1]。笔者基于下列形势持不同看法，认为阴极电泳涂装技术改进完善和创新的空间还很大。基于国家的环保、清洁生产和节能减排的法规相继颁布，要求阴极电泳涂装工艺更环保（低VOC化、低碳化、无害化）。

    资源短缺，原材料涨价，汽车市场竞争激烈，要求在保证涂装质量的基础上，依靠技术进步，改进完善CED涂装工艺及装备，降低CED涂装成本，提高产品的竞争力。周边相关技术进步及成熟（如ED-RO、热泵技术、新型CED涂料等），相互促进，需更换、淘汰落后的工序及装备和涂料更新。

    另外，笔者在技术咨询、现场技术服务中发现，设计人员对阴极电泳涂装工艺的认识研究不到位，存在误区，缺乏按工况、被泳涂件的性状灵活应用相关技术和精益设计的能力，局限于翻版设计，致使工艺设备设计落后，投资运行成本高。

    本文是在如何依靠技术进步提高资源利用率、降低CED涂装成本、CED工艺/设备的精益化设计等方面和纠正认识上的一些误区阐述笔者的看法，与读者探讨。

    1进一步认识研究阴极电泳涂装原理、过程及灵活应用相关技术CDE电泳涂装的原理：1）被涂物表面附近由于水的电解作用导致pH升高；2）涂料粒子失去电荷从溶液中析出并沉淀形成涂膜；3）电泳涂装过程伴随电解、电泳、电沉积（凝聚）、电渗等物理化学作用。CED涂装工艺及设备设计人员只有在弄清和熟知CED涂装原理，电解、电泳、电沉积（凝聚）、电渗等在涂装过程中的物理化学作用和下列相关技术（参数），才能灵活应用相关技术和打好精益设计的基础（基本功）。