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（三） 汽车紧固件阴极电泳涂装工艺

近几年，国外汽车公司（如GM和Ford）的部分紧固件采用阴极电泳涂装进行表面处理，以替代电镀工艺后的钝化处理。众所周知，阴极电泳涂装机械化程度高、环保、漆膜具有优异的耐腐蚀性能，在汽车车身及零部件涂装上已应用数年，是比较成熟的工艺。

随着阴极电泳涂料的更新换代，具有一定耐候性的阴极电泳涂料、边缘耐腐蚀性阴极电泳涂料等也在生产线上得到了实际应用。随着各国环保法规的日趋严格，无铅、无锡阴极电泳涂料及低溶剂含量的阴极电泳涂料在国内外生产线也已普遍应用。

采用阴极电泳涂装工艺的优点如下：

a.有利于环保。镀锌后钝化液含有六价铬，而阴极电泳漆是水性涂料，有利于环保。

b.提高产品的耐腐蚀性和耐湿热性能。传统的电镀锌+钝化工艺，盐雾试验达到144 h左右，达克罗涂覆耐腐蚀性能可以达到500~1 000 h，但成本比较高，且膜层耐潮湿性差（耐湿热240 h）、不耐磨；阴极电泳涂装通过采用不同的工艺方案，耐盐雾性能可达到240~1 000 h以上、耐湿热500 h以上。

c.漆膜磨擦系数适宜，不影响产品装配。

为满足日益严格的环保法规要求，目前欧州汽车涂装中的底漆、60%以上的中涂、40%以上的金属底色漆均采用水性涂料，罩光漆采用2K高固体分涂料，水性罩光漆和粉末罩光漆在试用中。现欧州比较成熟的涂装工艺是：无铅阴极电泳→水性中涂→水性底色→高固体分（2K）罩光漆。采用该工艺后VOC排放可降到30 g/m2左右，符合欧洲环保法规要求。但采用水性涂料设备投资大、能耗高，同时对施工环境（温度、湿度）要求比较严格，因此国内老涂装线应用水性涂料的难度较大。在汽车涂装材料向环保、节能、低成本方向发展的今天，采用新的中涂、面漆涂装工艺将是主机厂涂装工艺的发展趋势。主机厂可以根据涂装线的现状因地制宜地选择几种不同的涂装工艺。

汽车底盘零件阴极电泳涂装工艺实例

对于汽车底盘零件, 一般采用阴极电泳涂装来提高其耐腐蚀性。国外汽车制造商对其要求很严格, 阴极电泳涂装的设备已比较成熟, 要达到, 关键在于工艺管理。笔者通过实践, 总结了一套切实可行的涂装工艺方案, 供大家参考 。

工艺流程及参数

工艺流程

工艺流程如下:

预备水洗、一次脱脂、二次脱脂、水洗1、水洗2、表面调整、磷化处理、水洗3、水洗4、酸洗、纯水洗、第二纯水洗、第三纯水洗、第四纯水洗、干燥、冷却、电泳涂装、回收 4联水洗、烘烤干燥

工艺参数管理：

预备水洗 :污染度 10 pt  以下 ;喷淋压力 0.3 ～0.6 kg/ cm2 ;

一次脱脂 :游离碱度 18 ～ 20 pt ;喷淋压力 0.8 ～1.4 kg/ cm2 ;温度 40 ～ 45 ℃;

二次脱脂 :游离碱度 18 ～ 20 pt ;喷淋压力 0.8 ～1.4 kg/ cm2 ;温度 40 ～ 45 ℃;

水洗 1 :喷淋压力 0.8 ～ 1.4 kg/ cm2 ;

水洗 2 :污染度 4 pt 以下 ;喷淋压力0.8 ～ 1.5 kg/cm2 ;

表面调整 :pH 值 8.5 ～ 9.5 ;喷淋压力 0.4 ～ 0.8kg/ cm2 ;

磷化处理:全酸度 22 ～ 24 pt ; 游离酸度 0.7～ 1.1 pt ;促进剂 2.5 ～3.5 pt ;温度 40 ～ 45 ℃;

水洗 3 :喷淋压力 0.8 ～ 1.2 kg/ cm2 ;

水洗 4 :污染度 0.2  pt  以下 ;电导率 150 ～ 300μS/ cm ;喷淋压力 0.8 ～ 1.4 kg/ cm2 ;

酸洗 :Cr6 +浓度 1.5 ～ 3.5 pt ;pH 值 3.5 ～5.0 ;喷淋压力 0.2 ～ 0.5 kg/ cm2 ;

纯水洗 :喷淋压力 0.4 ～ 0.8 kg/ cm2 ;

第二纯水洗 :喷淋压力 0.8 ～ 1.5 kg/ cm2 ;

第三纯水洗 :喷淋压力 0.4 ～ 0.8 kg/ cm2 ;电导率 30 μS/ cm 以下;

第四纯水洗 :电导率 2 μS/ cm 以下;

干燥温度 60 ～ 120 ℃;

冷却温度 30 ℃以下;

汽车轻量化用高强度钢零部件的表面性能要求

汽车应用的所有钢铁零件，在多种环境中都需要进行表面防护处理，包括电镀层、化学镀层、有机涂层（油漆）等，目的主要是为了表面防护（防腐蚀）的需要，当然也有表面装饰、耐磨等要求。相对于汽车用普通钢板材料的表面处理来说，高强度钢板尽管强度高，但是材料本身的厚度薄，为了使用过程中的***，对其表面涂镀层的耐腐蚀性能的要求比普通碳钢零件要高。

随着汽车轻量化的发展和高强度钢铁零件的大量应用，世界一些的汽车厂商对于高强度钢铁电镀锌零件的中性盐雾试验出白锈时间由原来的72～120 h，提高到了 168～240 h。出红锈时间由312 h提高到720h以上。当然，电镀锌镍合金的汽车零件和电镀锌、锌镍再阴极电泳的零件耐腐蚀性能的要求会更高。

除了汽车零部件电镀层耐腐蚀性能高之外，由于高强度钢零件在电镀过程中会析氢，容易引起高强度钢零件的氢脆敏感性增加，因此，在高强度钢铁汽车零件电镀后要进行严格的除氢工艺进行处理，以消除汽车高强度钢电镀零件的氢脆敏感性。

另外，有些汽车高强度钢铁零件的表面镀层有滑动磨损性能的要求，希望零件表面有更稳定的低摩擦系数和低的磨损率。一般镀锌层的表面摩擦系数在0.02～0.16。这也需要在镀锌钝化之后的封闭溶液里，加入一些减摩物质（如二硫化钼、聚四氟乙烯等），才能满足这种低摩擦系数的性能要求。

一些汽车厂商要求经过镀锌、镀锌镍合金镀层既要进行三价铬钝化，提高镀层的耐腐蚀性能，同时还希望保留镀锌、镀锌镍的本色，目前国内外通常是通过镀锌镍钝化后的封闭，即可以消除零件镀层钝化膜的色泽，说明封闭实现了很好的遮色效果，同时提高了电镀零件的耐腐蚀性能。另外，这种封闭有时还可以满足汽车高强度钢铁零件的表面镀层滑动磨损性能的要求，通过钝化后的封闭实现了稳定的低摩擦系数和磨损率，零件表面摩擦系数在0.10～0.16之间。

浅析汽车车门的防锈电泳工艺

电泳工艺：电泳是应用广泛的表面处理技术之一，通过在车门表面形成一层致密、连续、均匀的膜层，进而起到防锈的作用，因此获得合格的电泳膜层是防锈的重要步骤。电泳本身不带除锈功能，因此若车门电泳前已发生表面浮锈，需要清理浮绣才能进行电泳处理，否则锈蚀依旧会扩散，后膜层脱落，发生大面积锈蚀。合格的电泳膜要求膜厚、附着力达到标准，具体相关的参数有电泳时的电压、槽液固体份、槽液PH值等。检验电泳参数是否合格、电泳件防锈能力，可以定期通过盐雾试验、检测漆膜附着力进行确定。

在车门锈蚀原因中，极易忽视的是电泳烘干温度的影响，因为烘干温度会对上一工序的膨胀胶或折边胶产生影响，烘干温度过高时，会导致加强板与外板内侧之间的膨胀胶碳化形成疏松多孔结构。这种状态能长达一月至两月保持水分的存在，从而引起外板内侧的锈蚀。

为某种折边胶和膨胀胶在不同烘干温度下实验，通过实验可以得知，随着烘干温度升高，颜色由灰黑变成灰，再变成焦黄，胶的状态由软变硬，后变脆失效。因此烘干温度必须考虑折边胶和膨胀胶的固化温度范围。

其他细节问题：车门设计时，应注意电泳孔和排气孔的设计，客车应急门的设计特别要注意此项，合理的电泳孔布置能加强电泳的防锈效果，更能使雨水以快的速度流出车门，不在车门内积存;车门外板内侧与加强板的间隙不能过小，膨胀胶应是断续打胶或点状打胶，由于加强板的特殊形状，长条状打胶会使水在加强板处积存，导致锈蚀的发生;车门包边处，电泳结束后，应涂抹密封胶，使得雨水不能从包边缝隙进入车门内部引发锈蚀。

总结：车门的生产已是非常成熟的工艺，但车门涉及到多工艺、多部门的配合，防锈问题虽小，但影响重大，怎样做好防锈工艺，是不容忽视的问题。在生产过程中下大力度关注防锈问题，对于产品质量和品牌价值的提升，能起到事半功倍的效果。