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1、长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备42 电泳涂装设备电泳涂装设备系指电泳涂装方法的专用设备。这一般由电泳槽、转移备 用槽、槽液循环过滤系统、超滤（UF）装置、电极和极液循环系统、漆液温度 调控系统、直流电源及供电系统、涂料补给装置、电泳后清洗装置、电泳涂装室 （防尘罩）、电气控制柜等专用装置（系统）组成。再由这些专用设备与输送被 涂装物的设备、烘干室、强冷室等组成电泳涂装生产线。烘干室纯水洗UF水洗电泳超滤装置温度调节泵阳极 装置整流电源长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备421 电泳槽、备用槽和电泳涂装室体电泳槽是电泳涂装作业的浸槽（或称主梢），形状有船形和
2、长方形两种。 典型电泳槽的断面间隙尺寸见下图：长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备电泳槽体通常分为主槽和辅槽两部分，由钢板及型钢焊接制成。电泳槽体的特点：（1）在满足电泳漆工艺条件的前提下，应尽量减小主槽的容积。 （2）主槽的横断而形状应与漆液搅拌流向相适用，以增强搅拌效果。（3）主槽的纵断面应使漆液沿单一循环路线连续流动，液面流向与工件 运行方向相同，为此，在入槽端应设置导流板。（4）主槽底板向入槽端或向中部倾斜，其斜度为10 / 100015 / 1000 并在槽底最低处设置漆液排放口。（5）尽量避免槽内产生死角，在转角处应以圆弧或斜板过渡。（6）辅槽设置在出槽端，可以回收
3、工件带出的余漆。它的作用是盛接电 泳槽表面流带入的泡沫和尘埃，并有消除泡沫的功能。（7）主槽与辅槽之间应设置溢流堰，用以调整主槽的液面高度。主槽与 辅槽液面高差应保证在1 00mm 以内。（8）电泳槽内表面要进行绝缘防腐处理，确保槽体的绝缘及防腐能力。 备用槽供清理、维修电泳槽时储存电泳槽液用，故又称转移槽。其形状 取决于安置的场所，可以是长方形、槽车或圆柱形。备用槽的容量应能容纳全 部槽液，并留有足够的余量。备用槽内表面的涂层不需要绝缘性，仅需耐电泳槽 液的防腐蚀处理；电泳槽上设置一个封闭的防尘室（又称为电泳涂装室），该室一般用镀 锌钢板，最好用不锈钢材料制成，电泳涂装室留有玻璃窗和出入门，
4、门上应装有 安全保护链锁装置，以防止正常工作时人员进入，发生触电事故。另外，电泳槽 中有机溶剂要设排风换气系统。UF超滤器长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备422 电泳槽液循环系统（包括过滤器和冷却装置）阴极电泳槽液自配槽后就应连续循环搅拌，因故障而停止的搅拌时间 不应超过2小时 。循环搅拌的主要功能有以下四个：（l ）保持槽液均匀棍合和防止颜料在槽内或被涂物的水平面上沉淀。（2）槽液循环经过滤器，除去槽液中的颗粒状的尘埃和油污。（3）保持槽液的温度均匀，通过使用热交换器，交换掉由涂装电能和泵 工作的机械能转换成的热量。（4）及时排除在电泳过程中在被涂物表面上产生的气体。电泳
5、槽循环管路和喷射布置示意图，如下图所示； 过滤器板式 换热器换热 循环泵主循环泵冷水进温水出过滤器超滤 循环泵过滤器UF液储槽长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备槽液循环系统一般由主循环过滤、热交换循环过滤、超滤（UF ) 3 条回路 组成。在槽液循环过程中应确保液面的流速（0.20.3 ) m / s ，靠近槽底部的流 速最低为0 . 4m / s 。在连续式生产场合，槽液流向与被涂物（如车身）前进方 向一致，液流速度一般要为车身移动速度的（2 4 ）倍。管路内的槽液流速一 般为（2 . 5 一3 . 5 ) m / s 。槽液的循环次数根据所选用的阴极电泳涂料品种不同有差异
6、，一般为( 2 6 ）次小时 ，以此来选用循环泵的流量。新一代电泳漆的指标变化要求循环次 数有所下降，下降的同时也节约了成本和降低了热量的产生。泵一般使用卧式和立式端吸式离心泵，分体卧式泵已成功地用于阴极电泳 系统，泵的材质用不锈钢。电机转速应在1450r / min 左右。在循环系统中不推 荐设置备用泵。立式、卧式泵的循环管路布置方式各有优越性，立式泵价格较高 、维修不方便，但结构紧凑、不易泄漏。一般使用卧式泵场合，为防止电泳涂料 的渗漏和对双机械密封进行冷却，需增加UF液水封装置。阴极电泳涂装的管路一般都用不锈钢管，在阴极电泳槽内分布的喷管使用 PVC 管和塑料喷嘴，所以管路布置都要有一定
7、的倾斜度，以允许完全排净，而 且要装低点排放口。l无源电子式互感器的关键技术及难点n光学传感材料n传感头的组装技术n微弱信号检测n温度对精度的影响n振动对精度的影响n长期稳定性l有源电子式CT、PTn利用电磁感应等原理感应被测信号uCT：空心线圈(RC)；小铁芯线圈(LPCT)uPT：电阻、电容、电感分压n传感头部分具有需用电源的电子电路n利用光纤传输数字信号l用于GIS或者罐式断路器更方便lHVDC换流站、串补平台长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备在电泳系统中闸阀、偏心阀、球阀和蝶阀都可用，其结构材质及布置对延 长使用寿命很重要。蝶阀用得较多，其阀片及轴只能用不锈钢制造，阀
8、座要用聚 四氯乙烯。阀门要尽可能地靠近“T ”型结构安装，以使阀面得到冲刷；压力表安 置的位置对减少其堵塞极其重要，将其安装在管线的上端，不能水平或环形连管 。达到更好的循环效果，在电泳槽、备用增中的循环搅拌管上安装引流喷嘴 ，利用文丘里原理，使喷嘴通过引流器喷出的槽液量扩大（3 一4 ）倍。其工作 原理见下图。长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备1、电泳涂装用过滤装置：为确保优良的电泳涂膜的外观质量，在槽液的循环管路、电泳后清洗的 循环UF 液及循环去离子水管路中都应装过滤器，便于对槽液、循环清洗液进行 最大限度的过滤。槽液中尘埃颗粒（外界和被涂物带入的脏物）、凝聚颗粒（前处
9、理带来 的杂质与漆反应生成的脏物）及其他机械污染物靠过滤器来清涂。要求通过过滤 器的稽液量为槽容量的（4 6 ）倍h ，最小不能低于槽容量。当过滤的槽液 量为槽容量7 倍时，这样至少有质量分数为99 . 9 的槽液经过了一次过滤。槽液中有油污是涂膜产生缩孔的主要原因之一，可使用吸油过滤器，把 它装在标准袋式过滤器中，并降低流速，以获得最佳效果。一般的过滤器有滤袋式和滤芯 式两种。滤袋式大多用纺织物和无纺织 物制成，安装在金属结构的支撑筒中， 滤袋的清洗或更换视过滤器进出口压力 而定，压差控制在（0.050.08 ) MPa 。 滤芯式一般是纤维质或塑料烧结而成， 一般初期压差不大于0.08MP
10、a 。当压差 达0 . 08MPa 时就需要换新滤芯。现今 常用滤袋式过滤器，有单袋、双袋、四 袋、六袋等形式，单袋过滤器的结构见 右图：阴极电泳槽液的过滤精度，在要 求高的使用场合为100 地通过25 m。 过滤器壳体及支承架等应用耐酸钢或长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备合成材料制造。有时槽液先通过粗过滤器，再通过精过滤器（或两层）过滤。 2 、槽液温度控制（冷却装置）为保证泳涂质量，要求将槽液温度控制在士l 范围内，在正常生产状 态下是对槽液进行冷却，在电泳涂装过栓中，主要由来自四个方面的热量产生。 （1）由于电泳电流产生的热量为Q1；（2）循环泵搅拌带来的热量为Q2；
11、（3）被涂物带入的热量Q3（4）周围环境温度的影响Q4通过以上四个方面可计算出总热量，就可选择所用换热器的大小。，一般 槽液的温度处于上升状态，控制温度需进行冷却。一般阴极电泳涂装槽液的工作温度是（2728 ） ，要求冷却系统具 有在满负荷生产情况下保持槽液温度为15 的能力，有些厚膜阴极电泳涂料要 求槽液溢度高些，为( 2935 ） ，这样冷却系统在满负荷生产情况下具有保 持槽液温度为（27 士l ) 的能力即可。从发展趋势来看，由于工作温度的提高 ，冷却负荷可进一步减少。槽液温度控制：冷却用（710 ） 的冷水，加热用（405 ） 的温水 。整个调整系统由热交换器、泵及冷水（或温水）循环管
12、路、温水加热器、冷水 柑、冷却机组、冷却塔和温度控制器、调节阀等组成。如厂房温度能保证在10 以上时，温水加热可不考虑。热交换器安设在槽液的循环管路中，槽液在进入热交换器之前要经过滤器 ，槽液压力要始终超过冷却水的压力，以防槽液污染。板式和列管式热交换器均 可使用，要用不锈钢制造。热交换器上要装有排放口及去离子水冲洗连接管路。 为防止板式换热器结垢和窜液，可考虑在板换的水循环一侧使用纯水，并在管路 上增加浊度计来对窜液问越进行监控， 长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备3、超滤（UF ）系统超滤系统是电泳涂装工艺中主要设备之一，其主要作用有如下两点：（1）电泳涂料的回收，在使用
13、超滤系统时，因为可以用超滤透过的清洗液 充分洗涤除去粘附在被涂物上的电泳涂料，进行回收，回收效益可高达95 以 上，节约电泳涂料，减少污水处理量及费用（2）电泳槽的控制，电泳槽内槽液的电导率及杂质离子含量可以通过超滤 液的排放而得到有效控制，保证电泳涂膜质量。超滤器的结构形式有多种，常见的超滤器有管式、中空纤维式、卷式和板 式四种形式，它们各有优缺点，下图为四种超滤器的结构示意图，长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备四种超滤（UF ）系统的性能比较超滤器形式 及性能板式管式卷式中空纤 维式 膜面积/体 积支撑体结构堵塞情况清洗情况较大复杂易堵塞难小较复杂不易堵塞易较大简单易堵塞
14、难大简单易堵塞较难长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备超滤（UF）系统主要有以下几部分：（1）供漆部分根据超滤器本身的结构特性，要保证超滤器内部电泳涂料的一定流速和流 量选择供漆泵，供漆部分有两种形式，对于小型电泳槽采用直供式，即供漆和超 滤循环共用一台泵。对于大型电泳槽，可专设供漆泵，循环泵按超滤器本身要求 选择，供漆泵的流量一般为超滤器透过量的20 倍（此值仅为常规估算概念，阳 极电泳和阴极电泳、黑漆和灰漆各不相同），从超滤器系统回到电泳槽的电泳涂 料量为超滤液量的19 倍。这一数量要很好地掌握，否则引起浓差极化令超滤膜 堵塞。（2）过滤部分超滤器其实为超微孔过滤，超滤膜上
15、有细微孔，允许水和小分子溶剂及相 对分子质量小的树脂分子通过，若电泳涂料在进超滤器之前不进行过滤则极易堵 塞超滤器膜孔，清洗周期缩短，减短使用寿命，一般情况下采用过滤精度为（ 100150 ) pm 的袋式过滤器，但对进入超滤器的机械杂质含量要求严格，所以 要求过滤精度为25 pm 。（3）控制及检测部分超滤器运行过程中不允许随意停机，因为停止运行时漆液沉积在超滤器内 ，易堵塞超滤器，所以对其控制要求较严格，当超滤器供漆泵停止运行时应自 动地用干净超滤液将漆液排到电泳槽内，用干净超滤液将超滤膜浸泡。另外系统 中应安装玻璃转子流量计和浊度计，随时观察透过量的变化情况和超滤膜有无破 损现象。在超滤
16、器进口处应装有缓开阀，当供漆泵起动时进口阀门是缓缓打开的 以避免进漆压力过高，损坏超滤膜。在超滤器的进出口应安装高压、高温保 长城汽车股份有限公司涂装技术培训教材第四章 工艺装备护器，一旦压力、温度超过许可范围，整个系统就自动停止运行。（4）清洗部分超滤器工作一段时间后由于膜在浓差极化的作用下慢慢被堵塞，当超滤液透过 量下降到额定值的70 就应进行清洗，以恢复到良好的工作状态，清洗为循环清洗 方式，清洗泵应与超滤器配套，在清洗泵的进口处应装有100pm 左右的袋式过滤器 ，以便在循环清洗过程中除去超滤膜上清洗掉的漆渣及其他脏物。超滤器清洗分为 a、正常维护性清洗或堵塞不严重时清洗；b、磷酸铅、磷酸铁堵塞时清洗；c、生物堵塞时清洗；422 供电系统 该系统包括直流电源，电极及板罩，极液循环系统等。1 、电泳涂装直流电源，直流电源由整流管供给，供车身的阴极电泳的直流电源电压应能在(0500 ) V 之间可调
