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川崎涂装机器人| 阴极电泳涂装线生产管理过程中串水问题浅析
声明：本媒体部分图片、文章来源于网络
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阴极电泳涂装工艺，经过30多年的不断完善，已成为*成熟的汽车及其配件涂底漆的先进技术之一，该项技术在家电、建材、农机、轻工等领域也得到了广泛应用。部分企业因受限于场地、资金、生产成本的制约，加之现场各序工艺及设备管理的不到位，*终影响产品质量的稳定。
在电泳涂装生产过程中，各工序间的串水是一个常见的问题， 串水不仅可以造成各工序槽液的污染，清洗水的大量浪费，脱脂剂、磷化液、电泳漆等材料的异常消耗，电泳槽槽液的稳定性也会变差。各工序槽液参数异常频繁地波动，增加了日常管理工作量，漆膜也易产生针孔、缩孔、橘皮、颗粒、涂痕斑印、异常附着、防腐能力下降等质量问题，不仅增加了工作量，也降低了生产效率。
电泳涂装工序：预脱脂→脱脂→水洗→水洗→表调→水洗→磷化→循环纯水→纯水洗→电泳→0次水洗→循环UF液清洗→纯UF液清洗→纯水洗。
电泳涂装过程中串水的方式：主要是上道工序的处理液通过工件、喷嘴折射、悬链、挂具、通道边沿等进入下道工序。串水会影响工件涂装质量及各槽液的稳定。
2 电泳涂装线因串水产生的弊病
2.1 对各槽槽液的影响
1）脱脂剂的过量消耗，影响除油效果。
2）为保证清洗效果，增加各水洗水的更新次数，用水量增加。
3）碱性脱脂液进入表调，造成表调失效，进入磷化液，酸碱中和形成沉渣，不仅造成磷化液的不正常消耗，增加成本，且磷化渣附着于工件，加之因总酸和游离酸的频繁调整，不能保持磷化膜的均一、致密，进而影响漆膜的质量。
4）电泳前工件滴水电导异常升高（一般控制在K≤30 μS/cm²），不仅增加纯水的消耗量，杂质离子也通过工件的携带进入电泳槽。电泳槽槽液由于杂质离子的进入，在短时间内会使槽液电导率升高，极间反应剧烈，使漆膜易产生气泡、针孔、橘皮、颗粒、流痕、异常附着、漆膜斑印等外观不良弊病。必须通过人工打磨、修补，甚至脱漆重新电泳来解决，且杂质离子和涂料共同沉积，大大降低漆膜的耐腐蚀能力。不仅增加了工作量和生产成本，而且漆膜的性能也降低了。
2.2 对电泳槽相关设备产生影响
杂质离子进入电泳槽槽液一段时间后，会和槽液中树脂结合，造成盐析，形成颗粒，若形成大量聚集，易阻塞过滤系统、超滤系统、热交换及管路等。滤袋或滤芯的频繁更换，不仅增加了工人劳动强度也增加了运营成本，降低了各系统的使用寿命。
所以，通过对槽液检测及检测数据的分析，判定杂质离子浓度过高后，需要通过大量排放超滤液以降低电泳漆槽液中杂质离子的浓度，但通过排放超滤液将杂质离子降低的同时，电泳漆槽液中的溶剂和中和剂含量也会相应降低，为保证槽液的稳定和漆膜的质量，必须将因排放超滤液所损失的量，通过检测和计算，根据各组分缺失量及时予以补充，此过程变相地增加了生产成本和工作量。
3 电泳涂装线生产过程中造成串水的原因
1）管式挂具存在砂眼或焊缝渗漏，在脱脂工序脱脂剂将内腔充满，液体受气压和水的表面张力作用，不能自然流出，后道工序的液体也不能进入，至电泳时经电解，脱脂剂释放至电泳槽。
例如：某主机厂在日常管理中发现槽液的pH、电导率有异常升高的现象，特别是pH在1周时间内就由6.00升至6.15，在更换滤袋过程中（主槽共计4个过滤器，每个过滤器内含4个滤袋，每班每天更换1个过滤器）发现滤出物明显增多，且更换时特别困难。
在巡线过程中发现，在生产线的滞留区，有些挂具焊缝或折弯处有漆渣附着，且有白色结晶物，该挂具对应的地面也有白色结晶物，用试纸检测显示，该结晶物为强碱性。将漆渣清除后发现该部位有一焊缝留存的砂眼。该生产线共计有260个挂具，发现有14个存在此现象，且有些管壁的砂眼周边已很薄，轻轻敲打即形成大洞。
分析原因为：挂具在高温、强腐蚀条件下，长时间往复使用，一些管壁薄或焊接不实之处破损，脱脂剂进入后加速腐蚀，电泳时部分溢出，后水洗过程中再次灌满，经烘烤液体沸腾再部分溢出，往复循环污染。
2）链式挂具的各环间因重力拉伸，形成内腔，在脱脂槽将其灌满，因环节间间隙一般在0.1～0.2 mm，在毛细作用下，脱脂液无法靠重力沥出，即使延长沥水时间也无效果，经水洗、磷化、纯水洗时不能自然流出，进入电泳槽后，经电解溢出，和电泳漆反应形成漆挂，部分漆挂进入电泳槽，形成漆渣（如：间歇式车架涂装线）。
3）工件的夹层、工件长度过长，或有些工件挂装过于平直，前后没有一定的倾斜。特别是浸式或喷浸结合的涂装线，工件进入后序处理槽前，工件随轨道向下倾斜，将工件变成导流器，所携液体进入下道工序，前处理采用喷淋的涂装线，工件进电泳槽时，此现象同样存在。
4）脱脂剂蒸气凝结于悬链、挂具上方，挟至纯水段，因喷嘴的角度、喷射压力、工件折射等原因，纯水将其溶解，稀释后滴至工件或顺挂具流下，部分进入纯水洗。
5）某些工件未按特定方式、角度或未使用专用挂具，造成工件兜水。
例如：某公司一简单工件（工艺孔多），若垂直装挂，受限于各槽深度，每一组可装挂3个，每个挂具挂4组，生产正常，但工人为了提高效率，每一组倾斜挂4个，每一个件形成一个10～30 mL的小容器，每一挂具带水量为160～480 mL，每天生产300～350挂，造成各槽的严重污染。
6）因挂具上附着杂质浓度较高液体(残存的脱脂剂或磷化液)），在电泳过程中，该部位经剧烈电解反应，电泳漆固化，形成蜂窝状漆渣，紧附于挂具，再次生产使用时，在脱脂工位，碱性脱脂液将其蜂窝状空隙灌满，直至电泳时在电解的作用下将其释放出来，污染槽液，且漆渣进一步增大。部分漆渣进入电泳槽，形成颗粒，若不及时清理会形成往复的污染。
7）各工序控水时间过短。
4 电泳涂装线生产过程中存在串水现象的解决措施
1）通过式电泳涂装线，连续喷淋的喷嘴一般采用V型喷嘴，各喷淋段两头的喷嘴，应向里倾斜一个角度，一般采用倾斜20º，中间的喷嘴采取交叉布置，以增强对工件的清洗效率，上部喷嘴采取平喷，下压水幕，防止液体上溅。
2）大的工件（车身）为了减轻挂具质量，一般采用管式挂具，每天巡线时检查挂具是否存在砂眼或焊缝泄露（从转运或滞留区观察挂具及地表有无结晶物），挂具上若存在异物，应将其取下，部位探伤，并进行清洗、补漏。同时观察挂具上电泳界面是否异常，若有漆渣附着，必须及时清理，并及时查找造成该部位污染的污染源。如：是否为凝结于悬链的脱脂剂，其经纯水洗时，喷淋的水将其溶解后顺挂具流下来；或者为喷淋式磷化的磷化液，因喷嘴角度、工件折射至悬链，在电泳涂装时该物质和电泳漆反应生成的漆渣等，一定要追根溯源。间歇式采用链式挂装的，工件进入下道工序前，工件于沥液段将挂链完全放松，做简单上下升降，将环间液体完全释放。若场地允许，电泳前应增加压缩空气吹水。
3）各序沥水区区间长度，应大于*大工件长度 ，否则处理液会通过工件导流，将各处理液导流至下道工序，逐级污染。沥水时间一般选30 s左右。有夹层的及一些特殊工件，必须和设计部门沟通，增加工艺孔。
4）挂具采用C型钩型设计，顶部采用毛刷型封闭，将喷淋所形成的水雾与悬链间隔开，防止悬链成为污染物的载体。
5）喷淋各段间增设挡板。在*大工件通过时，挡板的高度和宽度应保证工件各部位还有10 ~ 15 ㎝的空隙，以防剐蹭。
6）特殊积水工件，采用调整装挂角度；选择专用挂具；调节前后挂钩的长度，使工件向后形成一定的倾斜角度；若因工艺和现场条件受限，应在电泳前加吹干工序。
电泳涂装是一项复杂的工艺，它涉及化工、电控系统、机械等方面。在生产过程中，每个问题都由多方面因素造成，工艺、设备、人员管理的好坏将直接影响产品质量，特别是串水问题，不仅造成了材料、人工成本的增加，且严重降低了电泳漆膜的防腐蚀能力，故产生问题一定要逐一排查，及时准确地找到问题所在，及时有效地将问题解决。
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