卡车车厢涂装工艺设计(共19页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上涂装工艺课程设计说明书题 目: 卡车车厢涂装工艺设计学 院: 环境与化学工程学院专 业: 应用化学 班级: 学号:学生姓名: 张雪导师姓名: 赵春英完成日期: 2013年6月19日课程设计任务书学 院环境与化学工程学院专 业应用化学学生姓名张雪班级学号课程设计题目卡车车厢涂装工艺设计实践教学要求与任务:1、 介绍卡车车厢涂装工艺的现状和发展动态,提出自己的设计思路。2、根据卡车车厢涂装的质量要求,设计涂装前的前处理、底漆、中涂、面漆及后处理工艺。确定各工艺的施工工艺规范。3、对自己的设计内容给予评价。4、撰写设计说明书。工作计划与进度安排:第一周 查阅文献资料,确定设
2、计案和各工序的工艺规范,完成实验。第二周 编制设计说明书。指导教师: 2014年 月 日专业负责人:2014年 月 日学院教学副院长:2014 年 月 日成 绩 评 定 表学生姓名 张雪班级学号专 业应用化学课程设计题目卡车车厢涂装工艺设计评语组长签字:成绩日期 20 年 月 日目录第一节:工艺流程-2、3、4、5第二节:工艺设计说明-5、6、7、8、9一、 前处理-5、6、7二、 涂装-8、9第三节:设备选用-9、10、11第四节:废液处理-11、12、13一、设备二、废液处理第五节:设计小结-14专心-专注-专业卡车车厢涂装工艺设计【前言】载货汽车,一般称作货车,又称作卡车,指主要用于运送
3、货物的汽车,有时也指可以牵引其他车辆的汽车,属于商用车辆类别。一般可依造车的重量分为重型和轻型两种。绝大部分货车都以柴油引擎作为动力来源,但有部分轻型货车使用汽油、石油气或者天然气。卡车对燃油喷射时刻、燃油量的精确控制,达到优良的环保指标和更高的动力性,同时有效降低的油耗。整车通过高温、高原、高寒地区的适应性标定,使动力适合国内各地区的使用环境。底盘采用经过奔驰重卡技术优化的加强底盘,承载能力提高20%以上,同时加强了底盘板簧片长、宽、厚,比其它品牌承载能力提高,超强耐用使用成本低,重点满足用户对高速高效类产品需求。目前,发达国家生产的皮卡均是高档产品,性能优良、价位不菲,不生产这种中低档皮卡
4、,而其它发展中国家生产的同类皮卡性能和价格与我国相比又有较大差距,这就为我国中低档皮卡出口带来了机遇。中东、北非、西亚等国对皮卡的需求量很大,进口关税又较低,我国生产的皮卡大有“用武之地”。据不完全统计,国内几个销量大的品牌,如长城、中兴、一汽哈轻、扬子等,均已批量出口中东,有的厂家甚至建立了稳固的营销网络,年销量超过千辆。今年上半年,皮卡出口势头良好,预计今后皮卡还要有一个较大的增长。卡车发展到现在在使用功能上说变化已很少了,现在卡车的主要发展在于车厢的涂装变化。.与传统的溶剂型涂料和其它浸涂、喷涂水性烘烤漆相比,阴极电泳涂料具有无可比拟的优越性:涂底漆工序可实现完全自动化,适用于大流水生产
5、;可得到均一的膜厚;泳透性好,提高了工件内腔的防腐蚀性,尤其是阴极电泳涂膜的耐腐蚀性;涂料利用率高;安全性比较高,是低公害涂料;涂膜的外观好,烘干时有较好的展平性。因此卡车车身底漆涂装均采用阴极电泳涂装工艺。【设计思路】首先确定车厢基材,根据基材选择前处理工艺。前处理过后是涂漆,一般先涂底漆,再涂中间漆,最后涂面漆,为了提高防护性和装饰性,在涂面漆后进行罩光。涂漆过程中的涂装方法选择操作方便,效果达标的方法。根据基材选择合适的底漆以及配套性的中间漆和面漆,整个工艺过程所使用的溶液以及漆料应该是价格实惠,无毒无害无污染。对于底漆,一般选用阴极电泳涂装,这是因为与阳极电泳涂装法相比,它具有如下优点
6、:被涂物不发生阳极溶解,使涂膜与底材的附着力和防腐蚀性能均有所提高;漆基中含有防止底材腐蚀的基团(如含氮基团),耐腐蚀性和泳透力均高于阳极电泳涂料,因而使被涂物的内腔和焊缝泳涂得更好。采用底面合一电泳涂料,以兼顾耐蚀性和耐候性两方面的综合性能,对于中间层,采用涂装效率高,涂膜质量好的无空气喷涂。所用涂料是881-Z01环氧云铁中间漆,由环氧树脂、片状云母氧化铁、助剂、改性固化剂等组成的双组份涂料,具有优异的抗渗透屏蔽性能,良好的耐水、耐海水性能,耐化学品性能优异,漆膜坚韧,耐冲击。主要用于底漆和面漆之间,主要作用是增加涂层厚度,降低造价,提高涂层的抗渗透性能。面漆采用可喷范围广,生产效率高,适
7、用性强的空气喷涂。由于前道漆采用环氧云铁中间漆,为了与其配套,所用面漆使用丙烯酸聚氨酯面漆,是一种防护涂料,良好的耐水性,漆膜坚韧,光泽好,具有优异的装饰性能。罩光可选用聚氨酯清漆,其漆膜丰满光亮,坚硬耐磨,附着力强,并且具有耐湿,耐潮,适用于木器,家俱及金属制品表面作保护之用【设计方案】对于钢铁基材,前处理工序主要包括除油、除锈,中和,表调,磷化;涂装工序主要包括涂底漆(阴极电泳涂装),涂中间漆(无空气喷涂),涂面漆(空气喷涂),罩光(空气喷涂)第一章 阴极电泳工艺流程序号工序名称处理方式工艺参数备 注时间(min)温度()1滑橇锁紧检查+预清理转挂至前处理输送链自动+手工RT推杆悬链一般不
8、带滑橇2前处理如采用旋转输送机,设备长度可缩短约202.1热水洗喷0.55052.2预脱脂喷0.5-l.O5052.3脱脂浸35052.4水洗喷0.5RT2.5水洗浸浸入即出RT出槽喷新鲜工业水2.6表面调整浸浸入即出RT2.7磷化浸34052.8水洗喷0.5RT2.9水洗浸浸入即出RT出槽喷新鲜工业水(2.10)钝化浸浸入即出RT(2.11)水洗喷0.5RT2.12循环纯水洗浸浸入即出RT2.13洁净纯水洗喷0.25RT纯水电导10us3沥干自动4电泳涂装如采用旋转输送机,设备长度可缩短约204.1阴极电泳浸3.0-4.0281出槽喷4.2槽液或新鲜uF液+纯水4.2UF液洗喷0.5RT补加
9、4.3的槽液4.3UF液洗浸浸入即出RT4.4洁净UF液洗喷0.1-0.2RT布置在4.3的出口4.5循环DI水洗浸浸入即出RT4.6洁净DI水洗喷O.10.2RT布置在4.5的出口5沥干转挂6电泳烘干热风循环30车身180保温20分7强冷强制冷却车身50缓冲电泳烘干后设有跑空缓冲线8滑橇解锁自动RT9电泳察检查钣金修整手工20离线钣金修补手工20间歇10转挂自动车身离开底漆滑橇底漆滑橇返回存放11上遮蔽手工2012喷车底防护涂料自动+手工2013下遮蔽手工2014转挂自动20车身放到面漆滑橇上15焊缝密封胶手工2016铺沥青垫片手工2017聚氨酯喷涂自动2018胶烘干热风循环 1514019
10、强冷强制车身50缓冲烘干后设跑空缓冲线AUDIT手工离线工位20电泳检查,打磨手工 20电泳离线打磨 20间歇21中涂准备室手工 2022擦净+气封自动 2023喷中涂 2023.1手工喷涂手工 2023.2自动喷涂自动 2023.3检查补喷手工 2024晾干 5 2025中涂烘干热风循环 30车身150保温20分26强冷强制冷却车身50缓冲中涂烘干后设跑空缓冲线27中涂检查打磨手工 20中涂离线打磨手工 20间歇28面漆前编组30擦净+气封自动2031喷面漆2031.1手工喷涂手工2031.2自动喷涂自动2031.3检查补喷手工2031.4水性漆预留31.5手工喷涂手工2031.6自动喷涂自
11、动2031.7检查补喷手工2032晾干52033面漆烘干热风循环30车身140保温20分34强冷强制冷却车身50缓冲面漆烘干后设跑室缓冲线35检查、修饰手工20点修补手工20间歇大返修准备手工20间歇大返修去面漆喷漆室AUDIT手工离线工位36安装装饰件、成品标识手工2037面漆后编组38转挂车身离开面漆滑橇面漆滑橇返回,存放39喷蜡,涂黑漆手工2040送总装车间第二节 工艺设计说明一、前处理钢铁件前处理常用工艺钢铁表面的预处理一般包括除油、除锈、磷化等工艺过程,具体为:脱脂一水洗一水洗、表调处理磷化一水洗一水洗去离子水洗。现将主要工序作如下达说明:1. 脱脂将工件表面油污除去。除油的方法有碱
12、性溶液除油、乳化剂除油、溶剂除油及超声波除油等。碱性溶液是一种常用的除油剂,它是利用强碱对植物油的皂化反应,形成溶于水的皂化物达到除油脂的目的。纯粹的强碱液只能皂化除掉植物油脂而不能除掉矿物油脂。因此人们通过在强碱液中加人表面活性剂,利用活性剂的乳化作用达到去除矿物油的目的。碱性溶液除油剂一般采用NaOH、NaC03等,如采用浸溃法,溶液浓度控制在3%一6%;采用喷淋法时,溶液浓度可控制在0.5%一3%。碱性溶液的除油能力随PH的升高而增强。温度对除油速度的影响,一般来讲温度高,能加快除油速度,但温度太高会使表面活性剂分解,影响除油效果。碱性溶液除油一般在钢铁槽中进行温度为50一80之间,除油
13、次数取决于产量和油污程度,一般为1一2次,对于大批量的零件可采用压力喷射的施工工艺。乳化剂除油:利用乳化剂的润湿、乳化、增溶和分散等能力,除去工作表面的油污。如OP乳化剂等。溶剂除油:利用有机溶剂对油脂的溶解能力,除去工件表面的油污,常用的有机溶剂有汽油、煤油、松香水等。电解除油:NaOH1020g/L温度6080Na2CO35060g/L电流密度510A/dmNa3PO45060g/L时间阴极1min 阳极15s化学除油:NaOH 6080g/L温度80 90Na2CO3 2060g/L时间210minNa3PO4 1530g/LpH1214Na2SiO4 510g/L2水洗水洗为主要辅助工
14、序,在脱脂、磷化后都采用,以清除残存在工件上的各种溶液的残渣,水洗彻底与否直接影响工件涂层的质量和防腐能力。为节约能量,此二道水洗可采用逆流漂洗技术。在磷化后的最后一道水洗应采用去离子水洗以确保磷化质量,电导率应控制在20左右。热水洗:流动热水 温度 80时间 2030spH 89冷水洗:流动冷水 温度 常温时间 2030sPH 7冷水洗流动蒸馏水温度 常温时间 1minPH 453. 表面调整磷化前的表面调整处理,可消除由于碱性脱脂而造成的表面状态不均匀性,经磷酸钦盐溶液(胶体)预处理的零件表面(界面)能产生电位,活化表面,从而产生大量的自由能,增加了磷化晶核数目,使晶粒变得更加微细,加速成
15、膜反应。表面调整剂主要有两类:一种是酸性表调剂,如草酸,另一种是胶体。两者应用都非常普及,两者兼备有除轻锈的作用,在磷化前处理中是否选用表调工序和选用哪一种表调剂是由工艺和磷化膜的要求来定的。一般原则是涂漆前打底磷化、快速低温磷化需要表调。如果工件在进人磷化槽时,已经二次生锈,最好采用酸性表调但酸性表调只适合于50的中温磷化。一般中温锌钙系不表调也行,铁系不需要表调。参数:多聚磷酸钠 3g/L 温度 5565K2TiF6H2O 1g/L 时间 3090sNaH2PO4 1g/L pH 45 方式 沉浸4. 磷化将工件在磷化液中,由一定温度下进行化学反应,使其表面生成一层难溶的磷酸盐保护膜,磷化
16、膜可显著提高涂料对金属的附着力,提高耐腐性。磷化处理基本方法有浸人法和喷淋法两种,磷化质量虽然在很大程度上取决于除油、除锈的质量,但喷淋法对于提高磷化质量也是一种有效的工艺手段,并且能缩短工艺时间,但存在如下缺点:由于飞溅容易腐蚀设备;工序间容易生锈;结晶粗大;浸入法的优点有:只要液体能达到的地方都能实现处理目标;易形成含铁量较高的颗粒状结晶磷化膜,与阴极电泳具有良好的配套性。浸入法的缺点有:没有冲刷辅助作用;处理速度慢。目前在国外汽车行业一般采用喷浸相结合的工艺。参数:Zn(H2PO4)240g/L温度 6070Zn(NO3)2120g/L时间 37min总酸度8085点pH 23游离酸度6
17、6.5点方式 沉浸二、涂装1、阴极电泳(底漆)阴极电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法,以被涂物为阴极,所采用的电泳涂料是阳离子型(带正电荷)它是将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽中作为阳极,在槽中另设置与其相对应的阳极,在两极间通直流电,在被涂物上析出均匀的水不溶的涂膜的一种涂装方法。与传统的溶剂型涂料和其它浸涂、喷涂水性烘烤漆相比,环氧树脂阴极电泳涂料具有一定的优越性:涂底漆工序可实现完全自动化,适用于大流水生产;可得到均一的膜厚;泳透性好,提高了工件内腔的防腐蚀性,尤其是阴极电泳涂膜的耐腐蚀性;涂料利用率高;安全性比较高,是低公害涂料;涂膜的外观好,烘干时有较好的
18、展平性。环氧树脂1.0温度常温二乙醇胺1.2时间13min甲苯二异氰酸酯1.0pH6.0异辛醇1.12、二级冲洗二级冲洗是对电泳涂层做两次冲洗。在次系统中,超滤透过液仅供给最后一级(第二级)冲洗水槽。第一级冲洗用水是由第二级冲洗之后的水来补充的。二级冲洗可减少对超滤液的需要量,涂层的冲洗质量也较好。3、冷水洗流动蒸馏水温度 常温时间 1min4、烘干5、无空气喷涂(中间漆)无气喷涂是利用压缩空气作动力,驱动高压泵,将涂料吸入并增至(14.71-24.52MP),然后通过一个特殊的喷嘴小孔喷出,喷漆速度非常高(100m/s),当受高压的涂料离开喷嘴到达大气中时,使立即剧烈膨胀,雾化成极细小的漆粒
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