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涂裝前處理生產(chǎn)線工藝設(shè)計主要原則
建立涂裝前處理生產(chǎn)線，先要完成工藝設(shè)計，然后才能進行非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計、制造和安裝。因此工藝設(shè)計是建立生產(chǎn)線的基礎(chǔ)，正確、合理的路線對生產(chǎn)操作及產(chǎn)品質(zhì)量將會產(chǎn)生良好的影響。工藝設(shè)計的內(nèi)容主要包括：處理方法，處理時間，工藝流程等。
1 處理方式
工件處理方式，是指工件以何種方式與槽液接觸達到化學(xué)預(yù)處理之目的，包括全浸泡式、全噴淋式、噴淋浸泡組合式、刷涂式等。它主要取決于工件的幾何尺寸及形狀、場地面積、投資規(guī)模、生產(chǎn)量等因素的影響。例如幾何尺寸復(fù)雜的工件，不適合于噴淋方式；油箱、油桶類工件在液體中不易沉入，因而不適合于浸泡方式。
1.1 全浸泡方式
將工件完全浸泡在槽液中，待處理一段時間后取出，完成除油或除銹磷化等目標(biāo)的一種常見處理方式，工件的幾何形狀繁簡各異，只要液體能夠到達的地方，都能實現(xiàn)處理目標(biāo)，這是浸泡方式的獨特優(yōu)點，是噴淋、刷涂所不能比擬的。其不足之處，是沒有機械沖刷的輔助使用，因此處理速度相對較慢，處理時間較長，特別是象連續(xù)懸掛輸送工件時，除工件在槽內(nèi)運行時間外，還有工件上下坡時間，因而使設(shè)備增長，場地面積和投資增大。僅對磷化而言，目前國外比較趨向于采用全浸泡方式，據(jù)稱全浸泡磷化易形成含鐵量較高的顆粒狀結(jié)晶磷化膜，與陰極電泳具有好的配套性。
1.2 全噴淋方式
用泵將液體加壓，并以0.1～0.2Mpa的壓力使液體形成霧狀，噴射在工件上達到處理效果。由于噴淋時有機械沖刷和液體更新使用，因此處理速度加快、時間縮短。生產(chǎn)線長度縮短，相應(yīng)節(jié)首了場地、設(shè)備、不足之處是，幾何形狀較復(fù)雜的工件，像內(nèi)腔、拐角處等液體不易到達，處理效果不好，因此只適合于處理幾何形狀簡單的工件。噴淋方式也不太適合于酸洗除銹，它會帶來設(shè)備腐蝕、工序間生銹等一系列問題，因此在選擇噴淋酸洗時必須十分慎重。據(jù)報道，全噴淋磷化易形成結(jié)晶枝狀粗大、含鐵量較低的磷化膜，國外不提倡作為陰極電泳漆前打底的前處理。全噴淋方式主要應(yīng)用于家用電器、零部件類的粉末涂裝、靜電涂漆、陽極電泳等。
1.3 噴淋-浸泡結(jié)合式
噴淋-浸泡結(jié)合式，一般是在某道工序時，工件先是噴淋，然后入槽浸泡，出槽后再噴淋，所有的噴淋、浸泡均是同一槽液。這種結(jié)合方式即保留了噴淋的高效率，提高處理速度，又具有浸泡過程，使工件所有部位均可得到有效處理。因此噴淋-浸泡結(jié)合式前處理即能在較短時間內(nèi)完成處理工序，設(shè)備占用場地也相對較少，同時又可獲得滿意的處理效果。目前在國內(nèi)外，對于前處理要求較高的汽車行業(yè)，一般都趨向于采取噴淋-浸泡結(jié)合方式。
1.4 刷涂方式
直接將處理液通過手工刷涂到工件表面，來達到化學(xué)處理的目的，這種方式一般不易獲得很好的處理效果，在工廠應(yīng)用較少。對于某些大型、形狀較簡單的工件，可以考慮用這種方式。
2 處理溫度
從節(jié)省能源、改善勞動環(huán)境、降低生產(chǎn)成本、化學(xué)反應(yīng)速度、處理時間和生產(chǎn)速度要求出發(fā)，在生產(chǎn)應(yīng)用中普遍采用的是低溫或中溫前處理工藝。
工件除有液態(tài)油污外，還有少量固態(tài)油脂，在低溫下，固態(tài)油脂很難去除，因此脫脂溫度不管是浸泡還是噴淋均應(yīng)選擇中溫范圍。如果只有液態(tài)油脂，選用低溫脫脂完全可以達到要求。
對一般銹蝕及氧化皮工件，應(yīng)選擇中溫酸洗，方可保證在10min內(nèi)徹底除掉銹蝕物及氧化皮。除非有足夠的理由，一般不選擇低溫或不加溫酸洗除銹，低溫酸洗僅限于如：工件銹蝕很少、無氧化皮；除銹時間不受限制；允許采用鹽酸酸洗等情況。
表面調(diào)整工序，通常不需加溫，一般就是常溫處理。
低溫或中溫磷化，磷化速度都沒有明顯的差別，都可在較短的時間內(nèi)快速形成磷化膜。磷化后的工件，如果要求有較長的工序間存放時間，變應(yīng)該選擇中溫磷化，才會有較好的防銹效果。
整個前處理過程，都可采用常溫不加溫洗方式，如果最后一道水洗是熱水燙干，其水溫應(yīng)在80℃以上。
3 處理時間
處理方式、處理溫度一旦選定，處理時間應(yīng)根據(jù)工件的油污、銹蝕程度來定。一般可參考前處理藥劑使用說明書的處理時間要求。
4 工藝流程
根據(jù)工件油污、銹蝕程度以及底漆要求，分為不同的工藝流程。
4.1 完全無銹工件
預(yù)脫脂--脫脂--水清洗--表調(diào)--磷化--水清洗--烘干（電泳底漆時可不干燥，直接進入電泳槽）。這是標(biāo)準(zhǔn)的四工位流程，應(yīng)用面廣，適合于各類冷軋板及機加工的無銹工件前處理，還可將表調(diào)劑加到脫脂槽內(nèi)，減少一道表調(diào)工序。
4.2 一般油污、銹蝕、氧化皮混合工件
脫脂除銹“二合一”--水清洗--中和--表調(diào)--磷化--水清洗--烘干（或直接電泳）。這套工藝是國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的流程，適合各類工件（重油污除外）的前處理；如果采用中溫磷化，還可省掉表調(diào)工序，簡單的板型工件，也可省掉中和工序，成為標(biāo)準(zhǔn)帶銹件的四工位工藝。
4.3 重油污、銹蝕、氧化皮類工件
預(yù)脫脂--水清洗--脫脂除銹“二合一”--水清洗--中和--表調(diào)--磷化--水清洗--烘干（或直接進入電泳槽）。對于重油污的工件，首先應(yīng)進行預(yù)脫脂，除去大部分的油脂，以保證在下一步脫脂除銹“二合一”處理后，得到完全潔凈的金屬表面。
5 幾點注意事項
在工藝設(shè)計中有些小地方應(yīng)該十分注意，即使有些是與設(shè)備設(shè)計有關(guān)的，如果考慮不周，將會對生產(chǎn)線的運行及工人操作產(chǎn)生很多不利的影響，如工序間隔時間，溢流水洗，磷化除渣，工件的工藝孔，槽體及加熱管材料等。
5.1 工序間隔時間
各個工序間的間隔時間如果太長，會造成工件在運行過程中二次生銹，特別是有酸洗工藝時，酸洗后工件極易在空氣中氧化生銹泛綠，最好設(shè)有工序間水膜保護，可減少生銹。生銹泛黃泛綠的工件，嚴(yán)重影響磷化效果，造成工件掛灰、泛黃，不能形成完整的磷化膜，所以應(yīng)盡量縮短工序間的間隔時間。工序間的間隔時間若太短，工件存水處的水，不能完全有效的瀝干，產(chǎn)生串槽現(xiàn)象，特別在噴淋方式時，會產(chǎn)生相互噴射飛濺串槽，使槽液成分不易控制，甚至槽液遭到破壞。因此在考慮工序間隔時，應(yīng)根據(jù)工件幾何尺寸、形狀選擇一個恰當(dāng)?shù)墓ば蜷g隔時間。
5.2 溢流水清洗
提倡溢流水洗，以保證工件充分清洗干凈，減少串槽現(xiàn)象。溢流時應(yīng)該從底部進水，對角線上部開溢流孔溢流。
5.3 工件工藝孔
對于某些管形件或易形成死角存水的工件，必須選擇適當(dāng)?shù)奈恢勉@好工藝孔，保證水能在較短的時間內(nèi)充分流盡。否則會造成串槽或者要在空中長時間瀝干，產(chǎn)生二次生銹，影響磷化效果。
5.4 磷化除渣
對于任何一種磷化液都會或多或少產(chǎn)生沉渣（輕鐵系彩色沉渣很少），應(yīng)在工藝予設(shè)計時注明設(shè)有磷化除渣裝置，特別是噴淋磷化時，除渣裝置必不可少，典型的除渣裝置有：斜板沉淀器、高位沉淀塔、離心除渣器、紙布袋濾渣等都可供選擇。
5.5 槽體及加熱管材料
雖然對于槽體加熱管材料的選擇不是工藝設(shè)計的內(nèi)容，如果在工藝設(shè)計時不予提醒，可能會造成設(shè)備設(shè)計人員的疏忽，而影響整個生產(chǎn)線的運行。對于硫酸、鹽酸酸洗時，其槽體材料只能選用玻璃鋼、花崗巖、塑料，加熱管只能選用鉛銻合金管、陶瓷管，而不能選用不銹鋼材料。如果是采用磷酸酸洗，其槽體及加熱管材料均可選用不銹鋼材料，當(dāng)然玻璃鋼、塑料、花崗巖均可。
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