客车长廊Buses and CoaChesIntroduction of the Layout and Installation of Electrophoresis Equipment of the Whole-vehicleThis article introduced the practical application of electrophoresis coat technology in the production of the whole-vehicle in according to individual feature of various bus products, particularly focusing on design of craftwork, raw materials selection, hoisting method, hardware configuration, avoiding and dealing with most frequently happen accidences, material and supporting system, quality control and personnel management, etc. It served as a worthy reference to the preparation of new production line of electrophoresis coat for whole-vehicles, as well as operation maintenance.客车整车电泳线的规划与筹备 吉学刚 苑立建 苏金忠受产业的引导带动，中国客车在积极嫁接引进国外先进制造技术的同时，受价格优势及经营环境的影响，中国客车工业近年来呈现快速增长的良好态势，保持着全球客车产销的领导地位；但是我国客车产品的防腐水平仍有很大提升空间。由于一直采用手工喷涂溶剂型涂料的传统作业模式，难以确保骨架型钢内腔、贴合面、焊缝等部位的防腐质量，严重影响客车防腐质量的提高。虽然电泳工艺在乘用车领域推行应用多年，并且技术也很成熟、完善，但客车生产一直由于受“经济批量”制约而未得到快速应用。随着产销量及市场覆盖区域的进一步扩大，客车产品防腐需求日益提高。而客车整车电泳项目成为近年来众多客车企业的“亮剑”工程，项目虽然投资多、系统复杂，但对产品制造工艺升级、整车防腐质量的控制提升作用十分明显。及槽液污染等问题。如加强槽液维护及适当延长节拍处理时间，可应用于年产能少于1万辆客车的生产线。为容纳整个车身，客车电泳线的电泳槽容积接近400 m3,槽液消耗更新周期较长；型钢等腔盒式结构及贴合面较多，需设置足够多的流液孔及高泳透率的电泳漆；前处理、电泳工序相对较少，电泳槽的抗污染性好(油污及电解质)；车身材质多样(热/冷轧钢板、电/热镀锌板、铝板等)：因此，车辆的底材适应性要好；生产管理多为粗放式的间歇生产，自动化程度相对较低，施工窗口较宽。整车电泳工艺技术及电泳线整车电泳工艺可使车辆基本无防腐死角及盲区，型钢内腔及贴合面涂覆严密；涂膜均匀、连续，耐蚀性优异；可实现自动化，生产效率高；涂料利用率高，水性环保、无火灾隐患。典型的客车整车电泳线工艺流程有2种。第1种是：预处理→高压水洗→脱脂→水洗1→表调→磷化→水洗2→纯水洗1→CED电泳→超滤→纯水洗2→烘烤→强冷。第2种是：预处理→高压水洗→喷淋预脱脂→脱脂→水洗1→水洗2→表调→磷化→水洗3→水洗4→纯水洗1→CED电泳→超滤1→超滤2→纯水洗2→烘烤→强冷。第1种流程相对简单，投资及占地规模较小，但存在车体表层清洁不净工艺孔的设置工艺孔按功能可分为流液孔、排气孔、防电磁屏蔽孔，所有工艺孔兼具防电磁屏蔽的功能，而部分防电磁屏蔽孔又承担排气孔的功能。在确保图1 金旅客车电泳工艺中的双轨输送线图2 宇通客车电泳工艺中的行车输送线52《商用汽车》Commercial Vehicle 2012.7骨架强度的前提下，型钢件需设置足够多的工艺孔。工艺孔的合理设置是确保进入腔/盒式结构内的液体能够及时流出(在1 min内型钢内腔的液体应能完全流出，不产生串槽，确保电泳槽液的稳定性)，并提高电泳漆泳透力、满足内腔涂膜性能的关键因素。整车横梁或纵梁工艺孔必须设置于型钢的上下表面(见图3)，兼流液、排气、防电磁屏蔽等功能于一体，型钢底部如存在装有封板的结构需将部分工艺孔上下打通，以防存液，如轮罩上封板结构；立梁工艺孔为避开被蒙皮或钣金件覆盖，一般开口朝向设置于与电极布置平行的方向，即型钢的侧面(见图4、5)；对于并焊相连接的型钢立柱其开口方向需置于组合立柱的外侧或朝向车内，以防被堵塞(见图6)；对于斜立梁，由于需考虑受力强度等因素，端部工艺孔需设置于斜梁与平梁成钝角的一侧(见图7)。由于单体型钢制件在加工过程中不便于识别在整车中的焊接状态，工艺孔的布置与分布需在设计图纸中进行明确标志，防止出现工艺孔漏打、错打以及被堵塞现象。型钢端部中心位置全部设置为半圆形长槽冲孔(尺寸及形状如图8所示)，且由于端部应力比较集中，均单面设孔，非贯通式；设置的原则为确保液体能够及时完全流出，且不被蒙皮或其他钣金件所覆盖，同时焊接时应避开工艺孔周边，以防堵塞。电泳漆微粒必须在具备临界电场强度的条件下，才能真正实现“泳移”上膜，然而客车车身所广泛采用的骨架型钢相当于封闭的金属导体，对电场有一定的静电屏蔽作用，了电泳漆对型钢内壁的附着效果。为确保型钢内腔的漆膜性能(泳透力、膜厚)，必须设置足够大小的防电磁屏蔽孔，以增强电泳漆的上膜效果。防电磁屏蔽孔一般为居于型钢表面中心位置、直径10 mm的圆形冲孔,采用双面贯通式(见图9)。为确保型钢空腔内的电场强度，前后围及两侧骨架位置的单根型钢工艺孔间距≤500 mm，如端部工艺孔间距＞500 mm，则需依据施Buses and CoaChes客车长廊排气、防电磁屏蔽流液、排气、防电磁屏蔽流液、防电磁屏蔽图3 底架横梁工艺孔布置图4 立梁型钢工艺孔布置防电磁屏蔽防电磁屏蔽图5 底架斜立梁工艺孔布置图6 双立柱工艺孔布置R5.0流液孔流液孔排气孔排气孔0.02图7 斜立梁型钢端部工艺孔布置图8 型钢端部工艺孔形状及尺寸至少设1个工艺孔图9 防电磁屏蔽孔图10 底架工艺孔布置工方便性增设防电磁屏蔽孔；底架与整车用材要求顶骨架型钢由于距槽体电极较远，电由于电泳漆需超过160 ℃的高温场强度较弱，同时底架部位涂层防腐烘烤才能成膜，因此电泳前不能装配性能要求较高，工艺孔间距相对较密玻璃钢、塑料、气撑杆等不耐高温的集，在确保间距≤500 mm的前提下，零部件，如有需要应调整至电泳后装单根型钢在长度方向的中间位置需至配；但考虑到施工的方便性，前后围少设1个防电磁屏蔽孔。蒙皮应尽量选用铁制冲压蒙皮；舱门2012.7 Commercial Vehicle 《商用汽车》53客车长廊Buses and CoaChes图11 福田欧辉客车电泳车身内部悬挂的配件图12 正在执行漆后机装工艺的金旅客车粘接密封胶宜采用耐高温胶黏剂，防止烘烤过程中产生过度收缩、开裂及粘接强度下降等问题，如厦门金旅在用材方面采用耐高温双组分结构密封胶；焊装用丁基胶带及电泳前用密封胶需验证其耐高温性能，防止高温失效；改善焊装车间蒙皮装配工艺，减少蒙皮焊接预应力，确保电泳烘烤对蒙皮平整度不产生明显影响；不能采用钝化型的镀锌钢板，因为槽液不能完全润湿其表面，会影响漆前处理及电泳效果。在不影响合车装配的前提下，底盘合车工序中所焊接的部件尽量移至电泳前施工，如必须在后工序装配但对外观颜色无要求的部件可采用悬挂方式置于车内与整车同时进行电泳(图11)，以充分利用电泳线资源，同时涂装完工后再装配的零部件尽量采用“铆接+粘接”或螺纹连接的方式，尽量减少因焊接对漆膜所带来的损伤；全承载车身应全面推行漆后机装工艺，减少带漆件焊接，以提高焊缝部位防腐质量(图12)。由于客车车体较大、结构复杂，且选用板材(铝板、镀锌板、钢板)及规格种类(厚度不一致)较多，板材表面的升温速率存在一定差异。为避免过烘烤或烘烤不透而影响漆膜性能，电泳车身进入烘干室应采取缓慢升温的方式，不能升温过快，烘烤时间设置(含进出车及升温、保温时间)一般控制在50 min左右。不带撬入槽时可参照宇通客车吊装窗立柱与边窗上沿的“T”型交接点位置，但为防止侧窗立柱及侧边窗上沿型钢出现吊装变形问题，其骨架需全部采用厚壁型钢，如有必要需增焊加强角以提高其骨架强度；选用此类方式车体的吊装不易实现自动化，且较重的全承载式车身吊装过程中易表1 客车电泳工艺常见施工及质量问题问题描述预脱脂采用喷淋方式，工作槽周边雾气较大，易损坏输送线脱脂、磷化工序出现干燥斑痕脱脂到磷化期间出现工序间返锈钝化镀锌板表层润湿不良磷化槽出现絮状磷化渣，导致槽液报废电泳导电夹产生电泳流挂电泳槽液溢出槽外电泳液转移至备用槽后管路内有积漆电泳槽细菌污染车身进入槽内，舱门出现浮起、挂伤现象电泳漆颗粒中涂与电泳漆附着不佳规避措施采用常温脱脂及低雾化喷嘴，同时加大排风量设置出槽喷淋，选用低温前处理剂槽内添加防锈剂，缩短车体槽外停留时间车身选用非钝化镀锌板选用适合复合板材的磷化剂(含氟化物活性剂，对铝板起活化作用)防止吊具、导电夹、工装器具存液设置液位报警装置及自动阀门管部的最底端设置排空阀门编制槽液清理维护及杀菌作业指导书，严格按要求作业入槽前采用工装夹具将舱门固定加强铁屑、焊渣预处理；定期清洗磁棒；控制过滤袋尺寸，并确保及时更换控制油漆配套性；腻子灰易粘附电泳漆表层，需选用低含粉量的原子灰表2 整车电泳线主要配套设备设备名称水泵高压清水泵气动隔膜泵计量泵油水分离器磷化除渣机板式换热器袋式过滤器电泳超滤整流电源制冷机组阀门喷嘴主要品牌及厂家进口：德国凯士比(KSB)、美国GOULDS、GUSHER；国产：大连深蓝(DEEP BLUE PUMP)、无锡艾比德(ABD)、上海东方(Shanghai EAST)格兰富(GRUNDFOS)格瑞克(GRACO)米顿罗(MIL TOM ROY)、普罗名特(PROMINENT)日本三进、兵神，无锡斯达特日本三进的FK系列或PF系列全自动纸带式压滤机进口：阿法拉伐、GEA；国产：无锡锡惠化工、上海化工设备二厂进口：HayWard、FSI；国产：无锡斯达特北京海德科、安科德和诺信恒业保定莱特、佳奇开利、特灵、日立、南京五洲、常熟亚联自动阀有西门子、埃柯特或吴中仪表；高档手动阀有上阀七厂、五厂和天津瓦特斯等进口：美国喷雾公司；国产：无锡东晖、上海长原等备 注不锈钢油漆补加药液补加平行板分离过滤式、加热破乳式、吸附式不采用框式国产较便宜过滤袋全部用进口超滤膜组件全部进口吊装方式与撬体循环客车整体电泳可分为带撬入槽和不带撬入槽2种方式。54《商用汽车》Commercial Vehicle 2012.7出现变形问题。为1 500及2 000 mm的侧面位置各设置带撬入槽时，为防止撬体粘附涂1根喷淋管，以提高脱脂液对车身的冲装杂物而污染槽液，电泳处理可采用刷力，预脱脂喷嘴压力≥0.2 MPa，前单独撬体而不与其他涂装工序混用，处理预脱脂、脱脂、水洗采用冲击力选用此类方式，需增加换撬工位及设强的V型喷嘴；喷淋管两侧均安装阀备，投资相对较大。另外，撬体需执门，用以调节两侧喷淋管流量。行大循环，配备专用于冲洗撬体的高(3)槽体及管路材质。表调及其压水及人员，在高压水洗工位对撬后的槽体(除电泳槽)最好采用不锈体进行清洁处理，或在涂装施工过程钢(SUS304)壁板,磷化采用SUS316壁中对撬体进行适当防护，以防止腻板，其他可采用Q235碳钢板+玻璃钢子、阻尼胶、发泡等粘附撬体而污染内衬；电泳槽内壁需耐2万V的击穿电槽液。压。表调前的管路可采用Q235碳钢材质，其他采用不锈钢材料。需加热的整车电泳线硬件配置要求槽体加装不低于100 mm厚的岩棉或(1)加料装置。前处理及电泳药玻璃丝棉，外包0.6 mm厚的波纹镀锌液加料采用集中加料，固体采用加料板；为便于检修维护及确保加升温均槽，液体直接采用隔膜泵。脱脂按匀，脱脂及磷化槽的加热方式应采用固液2种组分加料，表调为1种固体组热交换器。分，磷化2种液体组分，电泳2种液体(4)表调前各槽安装袋式过滤器，组分。过滤器内置磁棒用以吸附铁粉，脱脂(2)喷淋装置。脱脂槽在槽液深度及预脱脂槽安装油水分离装置；预脱表3 国内客车制造企业电泳材料配套体系客车厂家前处理剂电泳漆备 注厦门金旅凯密特尔PPG宇通客车汉高PPG整车线苏州金龙帕卡立邦少林客车上海里德福田欧辉武汉材保上海金利泰南海福田武汉材保上海金利泰厦门金龙电泳线建设中2012年可投产磷化液需选用复合板材(钢板、铝板、镀锌板)磷化剂，根据漆前处理技备注术的发展趋势(5年内磷化技术可能要淘汰)，需预留储备硅烷技术所具备的硬件要求(考虑纯水制备能力)。表4 电泳槽液常用监控项目及需配备的检测仪器常用监控项目检测仪器固体分：(105±2) ℃/3 h条件烘烤所剩余不挥发分与样品间的百分比表面皿、烘箱、灰分：不挥发分高温燃烧的残留分燃烧室、电子天平中和当量(MEQ)：使涂料具备水溶性所需中和剂的量电位差滴定装置有机溶剂含量：提高电泳涂料水溶性及稳定性槽液、极液、超滤液pH值酸度计槽液、极液、电泳前滴水电导率(μS/cm)电导仪库仑效率(mg/С)：耗1 С电量析出涂膜的质量直流电源、库仑计泳透力：背离电极被涂物表面的上漆能力泳透力测定仪槽液温度(脱脂、磷化、电泳)温控表施工电压、破坏电压电压表L效应：电泳车身水平面和垂直面应无明显差异察看外观及测厚仪加热减量：电泳件烘烤前与烘烤后的质量大小差与烘烤前的比值烘烤箱、电子天平表5 电泳线人员配备情况配置人数工艺技术员设备维修设备操作化验员加料工2人3～5人3～5人1人2～3人Buses and CoaChes客车长廊脂、脱脂工序设置无耗材的旋液分离器；预脱脂工序由于设置出槽喷淋、雾气较大，需强化抽排风，并且尽量选用低温型脱脂剂及低雾化喷嘴。(5)磷化槽板式换热器清洗装置加装用隔膜泵，便于直接从容器内抽取；磷化除渣采用带式连续除渣机效果较好，同时需设有斜板式沉淀槽。(6)电泳槽底和转角都应设计呈流线型，尽量消除液流死角；电泳转移槽的最底端位置应设置排空阀门及管道，防止管道内积存电泳漆而堵塞管路；电泳槽底部加装辅助裸电极，确保底架部位电场强度，以确保漆膜厚度；电泳线纯水系统配备臭氧发生器、紫外光等杀菌装置；电泳槽区域设置安全防护锁，防止正常工作期间人员进入，发生触电事故；阳极管布置按车体的电泳面积550 m2考虑。(7)根据各槽液循环量要求需逐一计算各循环泵功率，防止动力配置不足问题。客车电泳线人员配置整车电泳线自动化程度及技术含量相对较高，管线路布置复杂，设备涉及水、电、暖、制冷、污水处理等不同领域，并且槽液及设备运行过程中日常监控项目较多，槽液清洗维护频率也较高，磷化槽至电泳槽间的水洗槽需保持每月清槽1次，并采用体积分数为0.2%的双氧水对槽体、管路等进行杀菌处理。为确保电泳线良好运行，电泳线人员配备可参考表5。为使电泳漆与电泳设备间达到最佳匹配状态，同时便于电泳线的高效运行与日常维护，保证电泳漆的性能要求，确保电泳线所配置的喷淋循环系统、升保温系统、整流及阳极系统、纯水制备系统、过滤及超滤系统、供排水系统等满足电泳漆工艺要求及技术发展趋势，且不同品种的电泳漆产品，其特性值存在一定差异，生产线建设之初应与材料、设备厂家进行充分的技术沟通与交流，提升设备与材料间的互容性与匹配性，避免在产生问题时而相互推诿扯皮。 2012.7 Commercial Vehicle 《商用汽车》55
