电泳涂装烘干室精益化设计技术及经验(二)
3、在选用设计车身涂装用烘干室时应充分考虑其经济规模
计算烘干室的有效段(即主室体)与辅助段(烘干室进出口段,风幕段)的长度之比(有效段占烘干室总长度的80%以上较经济)。研究和总结汽车车身涂装车间工艺设计经验的实例如下:年产纲领15万台,车身涂装线的电泳底漆(180℃, 30~35min)中涂(150℃ ,柳州阴极电泳涂料,30min)和面漆(140℃,30min)烘干,分别采用1台烘干室经济;其经济规模为JPH30~40台/台(与车身长度有关)、链速3.0m/min左右,烘干室总长度100~150m之间,主室体(有效段)长度占烘干室总长度的80%以上。
4、增强烘干室的保温隔热和降低加热量的措施
室体和风管的散热量大,占烘干室总能耗量40%左右(Qd+Qe),设计选用保温材料,适当增加绝热层的厚度,优化保温部件的结构,阴极电泳涂料厚度大约为多少,尽量减少烘干设备的散热损失。如烘干室体和风管绝热层的原标准厚度为150~160mm,绝热层外表面温度≥T车间+约15℃,现推荐增厚到200mm,绝热层外表面温度可降到T车间+约13℃(这与近年在北方进行的暖房子工程,在房屋外墙壁优化输送车身器夹具和汽车车身轻量化,降低被涂物及运载器具的耗热量(Qa、Qb、Q3)。
5、优化活用晾干室和烘干室升温段设计
如在水性涂装场合为促进湿涂膜含水量的挥发,适当提高晾干室的气温,统一考虑晾干和预升温的活用设计。又如利用晾干室的排气作为烘干室补充新风用;一般补充烘干室的新鲜空气从车间抽取,虽经过滤其洁净度亦比晾干室排风差,在采用“Π”型烘干室场合,自然从晾干室与烘干室的连接口吸进新风(约2000m3/h)。晾干室空气(排风)虽含有一定浓度的VOC,但含量少;较车间空气清洁。实践证明晾干室排气作为烘干室新风用是可行的,阴极电泳涂料超滤机,且可借助烘干室废气焚烧处理,在采用型汽车涂料场合可降低每台车身的VOC排放量。
泳透力测试方法及影响因素
泳透力系指在电泳涂装过程中使背离(或远离)电极(阴极或阳极)的被涂物表面泳涂上漆的能力;和通过孔、缝隙渗透使隐蔽的空腔内表面泳涂(覆盖)上漆的能力,故又称泳透性。
1.1泳透力的测定方法及评价
有一汽钢管法、福特盒法和四枚盒法,前两种方法的测试结果仅反映背离(远离)电极的被涂面泳上漆的能力为主,大量试验证明,仅适用于低泳透力电泳涂料泳透力的测定。它们是以管内或盒内的泳涂高度及漆膜泳涂状况来表示泳透力的高低,反映不出泳透性(即隐蔽盒内表面泳涂状况);另外,在测试高泳透力电泳涂料的泳透力场合,管内或盒内将全部覆盖,已无法评价出泳透力的高低 。四枚盒不仅反映背离(远离)电极被涂面涂上漆的能力,还能反映泳透性(隐蔽空腔内表面的泳涂状况、膜厚),适用于高泳透力电泳涂料的泳透力的测定,阴极电泳涂料品牌排名,尤其适用于涂装前处理与阴极电泳涂料配套性(对泳透力影响)的试验研究(不宜选用福特盒法)。
1.2涂装生产现场泳透力考核方法及评价
一般是剖解电泳涂装后的被涂物(车身),观察被涂物内、外表面、隐蔽空腔内表面的泳涂情况和测量涂膜厚度。评价标准:空腔内表面的膜厚与外表面膜厚之比达到2/3,则泳透力为优,达到1/2为良。
1.3影响车身阴极电泳涂装泳透力的关键因素
阴极电泳涂料的电特性:湿漆膜电阻、电泳槽液的电导率和库仑效率。前者控制朝向阳极的高电流密度表面(A)的膜厚,后两者增强低电流密度区域(车身内表面)的沉积。三者的数值越大,泳透力(G/A膜厚比)越高。
电泳涂装条件:泳涂时间和电压,槽液的温度和固体份(后两个参数影响较小)。一般适当延长电泳时间,或提高泳涂电压,能提高车身内腔的泳涂质量(膜厚),可是在采用现有阴极电泳涂料(湿漆膜电阻较低)的场合,车身外表面涂膜同时增厚,因此,G/A膜厚比变化不大。
电泳涂料层检测方法(一)
1.固体分的测量
固体份是指电泳涂料在105℃时加热3小时后,剩余的干燥树脂和颜料份的百分含量。测定方法如下:
①称取约2g的槽液存于干燥洁净的小蒸发皿中,在105℃下,烘干3小时,称量。
②计算:NV%=(W2/W1)×100%
式中:
NV%—固体份值
W2—烘干后残留物重量
W1—样品起始称量
③测定时,可取2—3个平行实验计算平均值。
2.PH值的测定
测定前,先按pH计的说明书校准计。测定温度控制在25℃。其中槽液、极液、超滤液、去离子水可直接取样测定,而乳液和色浆则必须先用去离子水稀释一倍后再测定。
3.电导率的测定
电导仪测定具体步骤如下:
①先按电导仪的使用说明书预热,调试仪器。
②再根据说明分别测定待测液体的电导率。
4.MEQ值的测定
电泳涂料的MEQ值=中和剂/胺值(酸值),也可用中和100g涂料固体份所需中和剂的毫克量来表示。
MEQ值的测定方法如下(仅适用于槽液):
①取10g电泳涂料槽液(到1mg)放入250ml烧杯中,加入50ml四氢,用电磁搅拌充分搅拌均匀。
②用0.1N,3ml以/分的速度(自动或手动滴定均可)进行滴定。
③将所有测定的数据记作消耗碱的函数。
④经所测定的各点圆滑连接,用平行尺根据曲线的拐点找出曲线与拐点的两条平行切线的垂线相交二分之一点,此点即为中和点。
⑤计算:
MEQ=(V-V")×N×100/WS
式中:
V—等当点时耗碱量(ml)
V"—四氢耗碱量(ml)
N—的浓度
S—试样的固体份(%)
W—试样重(g)
5.库仑效率的测定
库仑效率是指消耗单位库仑的电量沉积的采用一般的库仑计漆膜的重量,以毫克/库仑来表示。
库仑效率测定:
①磷化钢板称量,标准电泳条件下,制样板。在泳板过程中记录库仑计上的库仑数值Q。
②在规定的烘干条件下,待烘干的样板冷却后称量,测样板上的沉积量W(mg)。
③计算:
库仑效率C=W/Q(毫克/c)
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