硅烷前处理与阴极电泳配套的车架涂装工艺

摘要

本发明涉及一种硅烷前处理与阴极电泳配套的车架涂装工艺，其特征在于涂装工艺步骤如下：预脱脂→脱脂→水洗→纯水洗1→硅烷→纯水洗2→纯水洗3→电泳→超滤液洗1→超滤液洗2→纯水洗4；其中在水洗后进行纯水洗1→硅烷→纯水洗2→纯水洗3→电泳。其解决了在现有的大型阴极电泳车架涂装线上取代磷化前处理的难题，获得的电泳漆膜性能不低于磷化前处理工艺。其材料成本与磷化前处理工艺基本持平，前处理区的能源消耗降低了30%以上，生产用水节省了40%，沉渣排放减少了90%。

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅烷前处理与阴极电泳配套的车架涂装工艺，属于涂装领域。

背景技术

目前车架涂装工艺中与阴极电泳配套技术最成熟、使用最广泛、性能最稳定的是磷化前处理工艺。简要工艺流程是：预脱脂→脱脂→水洗1→表调 →磷化→水洗2→纯水洗1→阴极电泳→超滤液洗1→超滤液洗2→纯水洗2。

但磷化前处理工艺存在以下缺点：废水中含有锌、镍、锰等重金属；成膜效果依赖于表调；废渣多；能耗高（处理温度为35～55 ℃）；处理时间较长（3 min）；日常管理复杂（添加促进剂等）。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅烷前处理与阴极电泳配套的车架涂装工艺，从节能、环保、降成本的角度，是利用现有的阴极电泳车架涂装线的设施设备，以取代磷化前处理材料，用于年产12万件车架总成及500万件零部件，车架总成与零部件混流生产，工件材质有冷轧板、热轧板、铸件，主要工艺槽槽液130多吨的大型阴极电泳涂装线，获得的电泳漆膜外观及性能不低于磷化前处理工艺。

本发明的技术方案是这样实现的：硅烷前处理与阴极电泳配套的车架涂装工艺，其特征在于涂装工艺步骤如下： 预脱脂→ 脱脂→水洗→纯水洗1→硅烷→纯水洗2→纯水洗3→电泳→超滤液洗1→超滤液洗2→纯水洗4； 其中在水洗后进行纯水洗1，其处理方式为全浸后出槽再进行喷淋，材料为纯水，时间为60s，温度为室温，电导率≤300μs/cm进行；纯水洗1之后进入硅烷处理工序，处理方式为全浸，材料为PSL-8011A和PSL-8011B无磷化成剂和PSL-8011C 和PSL-8011D和AC-8011无磷化成添加剂，时间为135s，温度为室温，PH值：4.0-5.5；Zr浓度：0.4-1.2“p”；AC浓度：2-5ppm；游离F浓度：20.0-70.0ppm；电导率：≤4500μs/cm；硅烷工序后进行两次纯水洗，纯水洗2，其处理方式为全浸后出槽再喷淋，材料为纯水，时间为60s，温度在室温下，电导率≤600μs/cm；纯水洗3，其处理方式为全浸后出槽再喷淋，材料为纯水，时间为60s，温度在室温下，工件滴水电导率≤50μs/cm；之后进行阴极电泳工序，处理方式为全浸后出槽再喷淋，材料为FRMR2001 树脂和FRMP3001 色浆，时间为180s，温度为28-32℃，固体份：14%-16%；电导率：800-1800μs/cm；PH值：5.2-5.8；P/B:10%-15%；溶剂含量：（0-1.0）％；电压：一段150~170V、二段300~330V。

所述的预脱脂工序中使用的材料为FC-E2081A、FC-E2081B脱脂剂，时间为180s，温度为38-50℃，总碱度：17-24“p”。

所述的脱脂工序中使用的材料为FC-E2081A、FC-E2081B脱脂剂，时间为180s，温度为38-50℃。

所述的水洗工序中电导率≤300μs/cm，时间为60s，在室温下进行。

所述的超滤液洗1工序中时间为30s，固体份≤2.0％。

所述的超滤液洗2工序中时间为30s，固体份≤1.0％。

本发明的积极效果是解决了在现有的大型阴极电泳车架涂装线上取代磷化前处理的难题，获得的电泳漆膜性能不低于磷化前处理工艺，其材料成本与磷化前处理工艺基本持平，前处理区的能源消耗降低了30%以上，生产用水节省了40%，沉渣排放减少了90%。

1、磷化处理和硅烷表面处理的材料成本对比情况见表1。

2、能源消耗的对比

车架涂装线前处理区的能源消耗主要包括高温水的热能消耗和电能消耗两个方面。由于车架涂装线的条件限制，只能估算能源消耗。从表2看出，硅烷表面处理的热能消耗比磷化工艺降低约30%；从表3看出，采用硅烷工艺后，因设备停用每年可节约电能13.1万度（年消耗电量按20 h/天、260天/年计算）。可见，采用硅烷表面处理工艺后，前处理区的能源消耗降低30%以上。

 

3、生产用水量的对比

4、沉渣排放量的对比

据统计，采用硅烷表面处理工艺以来，半年时间共清理沉渣约1.5 t。与磷化工艺相比，沉渣排放量减少了90%左右。

具体实施方式

实施例1：

如下表所示车架涂装的工艺流程：预脱脂→ 脱脂→水洗→ 纯水洗1→硅烷→纯水洗2→纯水洗3→电泳→超滤液洗1→超滤液洗2→纯水洗4。