談陰極電泳設(shè)備總體設(shè)計

朱孝鷹

（上海市機(jī)電設(shè)計研究院有限公司涂裝工程院，上海 200000）

前言

有關(guān)汽車涂裝陰極電泳生產(chǎn)設(shè)備及控制的資料文章比較多，用戶、油漆供應(yīng)商、及其它有關(guān)部門都有一些有價值的數(shù)據(jù)、設(shè)想和概念。作為一名優(yōu)秀的電泳設(shè)備設(shè)計者必須要充分考慮到以上這些內(nèi)容和與電泳操作關(guān)系密切的問題，通過這次南京依維柯新建油漆車間啟動生產(chǎn)以后，本人整理出以下一些有關(guān)在設(shè)計上必須需要考慮的問題。其實這些建議都是來自我們現(xiàn)場服務(wù)及電泳涂裝系統(tǒng)的故障排除過程中所積累的經(jīng)驗。我認(rèn)為這些要求是必要的，并能令電泳漆在電泳系統(tǒng)中發(fā)揮最高的性能。如要獲得最高的涂層質(zhì)量和最稱心的系統(tǒng)操作，那么這些是需要的。

何謂電泳涂裝是類似于電鍍原理，將具有導(dǎo)電性的被涂工件作為一個電極，并與一相反電極同時浸入水性涂料溶液中，在直流電場的作用下，使高分子樹脂粒子泳動到被涂工件的表面上，形成均勻涂膜的一種浸漬式涂裝法。

在整個過程中伴隨著電解（ELECTROLYSIS）、電泳（ELE CTROPHORESIS）、電滲（ELECTROOSMOSIS）、電沉積（ELECT RODEPOSITION）等物理和化學(xué)作用。若涂料粒子帶負(fù)電荷，被涂物作為陽極的場合稱為陽極電泳涂裝（AED）；若涂料粒子帶正電荷，被涂物作為陰極的場合稱為陰極電泳涂裝（CED），漆膜的電沉積過程同時包含有電泳，電解，電沉積，電滲等過程。

對于電泳設(shè)備設(shè)計人員來說，他們不一定要懂得這些詳細(xì)原理，我們在此只是把在電泳槽中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)以及工藝原理進(jìn)行解釋。

其反應(yīng)機(jī)理見下圖所示：

圖1

1 電泳設(shè)備的總體設(shè)計

1.1 空中機(jī)運(yùn)的滴漏盤

機(jī)運(yùn)的滴漏盤設(shè)計要連續(xù)貫通于前處理和電泳生產(chǎn)線，磷化工位以后的滴漏盤設(shè)計、安裝要求較高（特別在電泳槽上方），使?jié)櫥?、磨損鐵屑、灰塵等不會滴落在車身上。為使效果最佳，滴漏盤設(shè)計要盡可能寬，不致使臟物積聚并滴落到電泳槽中，在噴淋段內(nèi)滴漏盤設(shè)計要保護(hù)整個機(jī)運(yùn)鏈條免受沖洗。南京依維柯的前處理電泳輸送鏈的滴漏盤由于前期設(shè)計考慮不周，滴漏盤寬度受到限制，雖然進(jìn)行了一次整改，寬度尺寸增加了不多，造成了在電泳槽上方先天不足，電泳通電裝置在工作時如發(fā)生接觸不良，冒火花和磨損銅屑很容易滴落到車身上或電泳槽中。

1.2 吊具設(shè)計

前處理電泳吊具要設(shè)計成車身上方盡可能少有吊具的部件。吊具的任何部份，在生產(chǎn)過程中如處在車身上方，很容易使從前處理線上帶來的污染物和水滴到吊具的頂部，從而造成污染電泳槽的可能性。

我認(rèn)為選擇吊具合理的形式是非常重要的，目前許多汽車廠基本選擇“C”型吊具和搖桿型吊具“U”型，效果明顯。這種設(shè)計使用，能使車身頂部的電泳均勻，節(jié)省油漆等優(yōu)點。吊具材料形式的選擇我認(rèn)為管型最佳，它不容易帶出涂料。設(shè)計還必須考慮車身瀝液效果。我們南京依維柯的吊具設(shè)計有它的優(yōu)點與不足，優(yōu)點是車身的鎖定性、吊具剛性較好，車身在槽內(nèi)不容易脫落；缺點是吊具與撬體連接部件較多，容易帶液到下一個工位污染槽液；車身內(nèi)輔助陽極裝置的接電裝置通電效果不穩(wěn)定，會產(chǎn)生瞬間電流過大。

1.3 前處理設(shè)備

有效的前處理清洗設(shè)備應(yīng)具有除掉車身上礦物油、潤滑油及沖壓拉延油作用，必須要設(shè)置大流量噴洗工位對車身內(nèi)部（車底板亦是清洗操作的重點部位之一）進(jìn)行清洗等措施，和車身表面噴淋和浸漬形式結(jié)合起來，通過化學(xué)藥劑進(jìn)行良好的預(yù)清洗來提高磷化作業(yè)效果。充分的清洗可減少帶入電泳槽和電泳漆膜烘干后油污而引起縮孔。

預(yù)清洗同時清除金屬屑及焊渣，它們卻是磷化和電泳槽內(nèi)的穢物來源。我們知道金屬屑也會引起電泳底漆、中涂和面漆的“星形顆粒”，車底板是預(yù)清洗操作的重點部位之一。為了除去金屬屑、焊渣等穢物，所以要在預(yù)清洗所有工序中要加機(jī)械過濾和磁棒。

前處理選用過濾袋類型：

表1

前處理過濾器在計算各個工位過濾面積必須要注意，特別是在預(yù)脫脂、脫脂、脫脂后噴洗、磷化工位過濾面積要適當(dāng)加大（計算流量的2～2.5倍以上），因為在車身車間過來的白車身比較臟（有防銹油、灰塵、金屬屑及焊渣等），否則每天換過濾袋也達(dá)不到壓差要求（0.6bar以下）。只在南京依維柯前處理線上表現(xiàn)的有為明顯，更換過濾袋較為頻繁。

1.4 電泳槽

電泳槽要設(shè)計成使油漆沿單一循環(huán)路線連續(xù)運(yùn)動，液面運(yùn)動方向與車身運(yùn)行方面相同（見圖），實際經(jīng)驗證明，這樣的設(shè)計能得到最干凈的電泳車身。平穩(wěn)的液面流動（在電泳槽入口端）是靠設(shè)計平滑的圓弧面作為“弧形導(dǎo)流板”來實現(xiàn)。在車身入口端斜坡上裝上一排文氏噴嘴以引導(dǎo)漆液通過平滑的弧形導(dǎo)流板流離入口端，漆液雖改變流向，亦有助于防止顏料沉淀，現(xiàn)在這種設(shè)計形式在進(jìn)口線上已被普遍采用（見圖）。另外槽體二端同時抽出進(jìn)入過濾裝置的雙向流動系統(tǒng)也被證明是成功的。

圖2

槽體底部需要布置文氏噴嘴與豎式帶噴頭側(cè)管相結(jié)合，可提供有效的槽液攪拌，必要時為加強(qiáng)循環(huán)，可在出口段加引流管。槽底噴射管要設(shè)在離槽底約7～8 cm處，這樣可使漆液沿槽底自由流動。在設(shè)計電泳槽結(jié)構(gòu)時要避免有死角，如有攪拌不到位的區(qū)域都會引起顏料沉淀（見圖）。

槽底設(shè)計時必須考慮有一定的坡度，只有這樣才能使電泳主槽和副槽的液體均可以完全排放。

設(shè)計時應(yīng)考慮表面漆液運(yùn)動速度大于槽中車身運(yùn)動速度（5～10 m/min）；車身采取入槽通電方式，來確定機(jī)運(yùn)的陰極銅排起始點位置。

建議在電泳槽的出口端設(shè)可調(diào)的堰板以維持槽的液位并使槽液表面流動時會將泡沫和雜質(zhì)污物從電泳槽帶入副槽內(nèi)，漆液到副槽的落差應(yīng)保持在150mm以內(nèi)來防止起泡。建議在副槽底加文氏噴嘴以保持?jǐn)嚢琛８辈鄣娜莘e應(yīng)是主槽容積的1/10為設(shè)計依據(jù)。

電泳槽要裝有高液位報警器（超聲波液位器），以保證系統(tǒng)安全，不發(fā)生事故。輸送鏈的接油盤必須在適當(dāng)?shù)母叨壬?，以防止在高液位情況下被淹沒，污染槽液。

1.5 電泳槽環(huán)氧襯里

電泳槽通常使用碳鋼型鋼和鋼板制作而成，電泳槽作為工件電解反應(yīng)的容器，防止它漏電，必須做好絕緣處理。所以我們首先對電泳槽表面鋼板進(jìn)行噴砂處理或打磨處理露出白色金屬表面，在涂襯里之前表面鋼板應(yīng)無銹。然后涂一層環(huán)氧樹脂加一層玻璃纖維布再一層環(huán)氧樹脂、一層玻璃纖維布，重復(fù)這樣施工，最后形成環(huán)氧玻璃鋼厚度需要達(dá)到 6mm襯里。

電泳槽環(huán)氧玻璃鋼襯里固化后，還需要在20,000伏直流電壓下進(jìn)行火花試驗，來保證完全電絕緣，并出具專業(yè)公司的測試報告，由三方確認(rèn)才能同意電泳漆進(jìn)行投槽。

三方是業(yè)主、電泳油漆供應(yīng)商、設(shè)備總包方。

還有在電泳槽槽內(nèi)的循環(huán)管路、文氏噴嘴、管件材料必須采用非金屬，要耐酸材料，通常我們采用的是“ABS”或“UPVC”材料。

1.6 電泳循環(huán)和過濾

槽液循環(huán)系統(tǒng)有三個重要的功能：

1）保持電泳涂料均勻混合，防止顏料在槽中或在被涂車身在水平面上沉淀。

2）由水泵帶動下進(jìn)行油漆 100%的過濾以除去顆粒雜質(zhì)及殘油。

3）經(jīng)過熱交換器冷卻電泳槽液，以除去有涂裝電功(電解反應(yīng)產(chǎn)生的熱量)及水泵運(yùn)行等的機(jī)械功所產(chǎn)生的熱量，保持電泳油漆恒溫。

電泳槽總設(shè)計循環(huán)量要有4～6次/小時的通過過濾器的循環(huán)次數(shù)，來確定水泵的流量和揚(yáng)程（電泳循環(huán)泵和電泳冷卻循環(huán)泵的流量）。

應(yīng)防止電泳顏料沉淀所進(jìn)行的 24小時維持槽液循環(huán)是很重要，為此系統(tǒng)設(shè)計必須考慮有一個備用電源（發(fā)電機(jī)組），這些最低限度的預(yù)防措施能防止在長時間停電期間漆液變質(zhì)或損壞超濾元件。

建議設(shè)計電泳管路時充分考慮管道內(nèi)流速（2.5～4 m/s），在這種情況下可防止在管路中閥門附近局部流速增加過大，導(dǎo)致閥附近的管路過早地磨損和腐蝕。

1）水泵選型

在電泳系統(tǒng)中，一般使用臥式或立式離心泵，泵的選用取決于項目的經(jīng)濟(jì)條件、設(shè)計的限制或設(shè)計者的偏好，分體式臥式泵已成功地用于陰極電泳系統(tǒng)，然而初期投資較高，必須保持雙機(jī)械密封及需要一超濾液作為密封液來完整，可能使它們使用受到限制（場地、費(fèi)用等），優(yōu)點是水泵的壽命一般較長，一些不利的條件可以得到補(bǔ)償。

臥式泵必須配有可靠的閥將泵與系統(tǒng)分隔，泵還要裝有低位排凈口和供沖洗用的去離子水接管口，我們發(fā)現(xiàn)備用泵接在管路中是污染源，并且很難保持清潔，因此我不推薦將備用泵安裝在電泳系統(tǒng)中。然而要注意的是水泵出口法蘭處建議安裝軟性連接件以減少管道振動及增加泵機(jī)械密封的壽命。

2）閥的選型

在電泳系統(tǒng)中，隔膜閥、蝶閥、球閥及截止閥都有使用，其結(jié)構(gòu)、材料及布置對延長閥門使用壽命至關(guān)重要。

要注意的是以上所有閥片和軸必須采用 316不銹鋼材料，如閥座鑄鐵、鑄鋼材料那必須內(nèi)部襯膠。襯膠材料為丁基橡膠、聚四烯、丁晴橡膠、天然橡膠等，但氯丁橡膠、丁苯橡膠不能使用，法蘭墊圈材料選型同上。

銅、黃銅、鋁或鍍鋅組件不能用于電泳系統(tǒng)，這些金屬材料與陰極電泳漆接觸很快起化學(xué)反應(yīng)，將導(dǎo)致組件損壞并污染槽液。

在管路中，閥門要盡可能靠近“T”型結(jié)構(gòu)安裝，以使閥面得到?jīng)_刷（見圖）。在“死區(qū)”攪拌不到的漆會沉積，導(dǎo)致沉淀，引起雜質(zhì)堆積和閥門堵塞，為防止這種問題的發(fā)生，在“A”安裝一高壓沖洗口可能是必須的。

圖3

3）壓力表的選型

在管路中與電泳漆直接接觸的必須選隔膜式壓力表，可以避免油漆直接進(jìn)入表內(nèi)沉淀和堵塞，影響壓力表正常工作。壓力表與隔膜之間必須以甘油為填充物（千萬不能采用以硅油作為填充物）。

壓力表安置在合適的位置對減少其堵塞是極為重要的。只有將其安裝在系統(tǒng)水平管線的上端（見左圖），如在垂直管線上安裝壓力表，必須在壓力表下端管子接上45度斜管（見右圖），而且在系統(tǒng)管線與壓力表之間要安裝一個球閥，不能水平或環(huán)型連管，不然會引起沉淀和堵塞。

圖4

4）電泳過濾器的選型

為了除去電泳漆中顆粒雜物，所有循環(huán)的漆液要百分之百地通過最大10～25μm的濾袋；過濾材料必須用合成的不溶于水的材料制成，如聚丙烯或丙烯酸系纖維；過濾器殼體采用316或304不銹鋼材料制成，在過濾器蓋子上必須設(shè)置壓縮空氣端口、放氣端口，作用是便于更換過濾袋，盡可能少浪費(fèi)槽液。

在桶體上必須設(shè)置進(jìn)液壓力表端口和出液壓力表端口，作用是便于隨時可以觀察過濾袋二邊的壓差，及時更換過濾袋；在桶體底部需要設(shè)置一個排放端口，清潔時能排盡余液。

電泳選用過濾袋類型：

表2

電泳及后處理過濾器在計算流量時，各個工位過濾面積要適當(dāng)加大（是計算流量的1.5～2倍之間），特別在電泳工位應(yīng)選擇熔吹聚丙烯具有吸油功能的過濾材料，因為在空中機(jī)運(yùn)設(shè)備在運(yùn)行時難免有潤滑油滴落到車身上而進(jìn)入電泳槽中，引起電泳漆膜產(chǎn)生縮孔等缺陷。

1.7 電泳槽液冷卻系統(tǒng)

對于薄膜陰極電泳來說，冷卻裝置必須具有在滿負(fù)荷生產(chǎn)情況下保持漆液在27℃～29℃的能力，溫度與給定溫度的偏差不能大于1℃，厚膜電泳漆一般的操作溫度是29～35℃。對標(biāo)準(zhǔn)的陰極電泳漆來說，冷卻裝置要具有在滿負(fù)荷生產(chǎn)情況下保持漆液在15℃的能力，同樣溫度與給定溫度的偏差不能大于1℃，標(biāo)準(zhǔn)電泳漆一般的操作溫度是27～28℃。

冷凍機(jī)組的冷量和熱交換器的面積要以其在350V電壓、最高的預(yù)計的電流強(qiáng)度下工作來計算設(shè)計，計算后冷卻系統(tǒng)的冷量要有20%以上余量。也要考慮接上自來水以便冷凍機(jī)組發(fā)生故障時應(yīng)急使用。

熱交換器的槽液的壓力要保持超過冷凍水的壓力以防止熱交換器滲漏使槽液污染，熱交換器板片是電解拋光后的304材料。天冷時，可以停止使用冷凍機(jī)組單獨啟用循環(huán)水系統(tǒng)，防止冷凍機(jī)組內(nèi)部結(jié)冰。

1.8 陽極系統(tǒng)

建議陰極與陽極比不大于 4∶1，設(shè)計電泳槽水平長度時要滿足車身在槽內(nèi)運(yùn)行全浸沒時間在2.5～3分鐘。陽極管應(yīng)沿槽壁布置，設(shè)計陽極管高度不小于全浸段垂直槽深度的百分之五十，陽極布置要從槽的出口段向前排。

如連續(xù)式生產(chǎn)的電泳槽，陽極一般不放在與車身進(jìn)口鄰近的地方，陽極布置從電泳槽進(jìn)口端到第一根陽極典型距離為1/2～1個車身長度。

車身電泳一般需要分二段或二段以上升壓區(qū)，如分二段電壓升壓，高壓區(qū)與低壓區(qū)之比為3∶1（電泳槽的水平長度）。高、低壓壓差在50～75伏，高壓區(qū)與低壓區(qū)要留有1～1.5米距離，防止高壓區(qū)電流回流，影響電泳質(zhì)量；高、低壓壓差大于100伏，高壓區(qū)與低壓區(qū)要留有2米以上距離；而且在電氣部分要增加二極管保護(hù)。

圖5

在現(xiàn)場需要安裝陽極管流量與電流觀察面板，在生產(chǎn)時可以隨時觀察陽極系統(tǒng)工作是否正常，做到一目了然。

陽極液系統(tǒng)管路必須用不銹鋼或ABS塑料制成，要能耐pH 2.0-5.2 有機(jī)酸溶液，每根陽極管要配置一個流量計來監(jiān)視極液流量，則在每個極罩上裝一個不銹鋼連接器以將極液槽接地（防止接觸陽極時有電擊）。

陽極系統(tǒng)要能控制陽極液電導(dǎo)率在設(shè)定點的±100us/cm內(nèi)?？刂破骷皟x器量程應(yīng)為0-10,000us/cm（見圖12）。陽極液槽及電泳槽用“無極型”電導(dǎo)率傳感器時工作性能好。

在新槽投料之前，所有極罩都要做滲漏試驗，在投槽時，極罩中必須有去離子水，以防隔膜破裂。極罩滲漏或損壞時應(yīng)立即更換。

陽極系統(tǒng)要能控制陽極液電導(dǎo)率在設(shè)定點的±100us/cm內(nèi)?？刂破骷皟x器量程應(yīng)為 0～10000us/cm。陽極液槽及電泳槽用“無極型”電導(dǎo)率傳感器時工作性能好。在新槽投料之前，所有極罩都要做滲漏試驗，在投槽時，極罩中必須有去離子水，以防隔膜破裂。極罩滲漏或損壞時應(yīng)立即更換。

1.9 整流電源

電泳的整流電源應(yīng)能使電壓在0～400伏之間可調(diào)，實踐證明厚膜電泳漆電流消耗大約為0.22安培*小時/平方米，系統(tǒng)設(shè)計要考慮百分之五十的電流余量以供調(diào)試和擴(kuò)容，可用以下計算公式選型：

所需安培數(shù)＝1.5*（0.22安培*小時/平方米）*（車身面積/分鐘）*（60分鐘/小時）。設(shè)計要考慮配有專用及獨立啟動的備用整流電源或雙控式整流電源，以確保即使整流器發(fā)生故障時生產(chǎn)也能連續(xù)繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)且電泳膜不受影響，建議采用限流整流電源以保護(hù)設(shè)備。

另外電氣設(shè)計時還要考慮低壓區(qū)以 10～20秒升壓時間為好，從零伏升到工作電壓，高壓區(qū)是恒定工作電壓；整流器“供電平穩(wěn)度”或輸出脈動率很重要，直流電要經(jīng)濾波，電壓脈沖波動幅度不能超過平均直流電壓的百分之五，滿負(fù)荷情況下電壓脈動率要小于百分之五。

如車身帶接地電壓入槽是提供了最大的人生安全性，使開關(guān)系統(tǒng)更簡化，且能得到對車身下部最長的電泳時間，同時也能減少電弧花和燒壞匯流銅排。

1）整流電壓與漆膜厚度的關(guān)系：例舉電泳漆PPG（G1083）

表3

2）入槽供電方式的選擇

在選擇電泳涂裝的入槽供電方式時，首先應(yīng)考慮入槽前車身磷化膜的干濕狀況來說。對于干膜入槽電泳，應(yīng)盡可能采用入槽后通電的供電方式。因為這種磷化膜如采用帶電入槽方式很容易造成車身漆膜呈階梯痕，尤其是在車身輸送速度過慢（小于 2 米/分鐘）或速度不連續(xù)的情況下。面對濕膜入槽電泳，可以采用帶電入槽的供電方式，但也應(yīng)注意，濕膜是否均勻一致非常關(guān)鍵，以免造成由于表面導(dǎo)電性各處不同而出現(xiàn)漆膜弊病。

實踐證明，對干、濕采用同一供電方式，會造成不同漆膜效果。比如：通常干膜入槽電泳可產(chǎn)生更好的防腐蝕性能。

其次，選擇入槽后供電形式還應(yīng)考慮到不同的生產(chǎn)方式，實踐證明，采用逐步升壓的入槽供電形式可獲得較為理想的電泳效果，其優(yōu)點在于即可獲得較高的泳透力，又可限制峰值電流，防止漆膜弊病的產(chǎn)生。

對間隙式生產(chǎn)方式來說，逐步升壓方式可以通過程序自動控制電壓來實現(xiàn)（比如：儀征汽車廠油漆車間電泳生產(chǎn)線）。

對連續(xù)式生產(chǎn)方式來說，則通常采用分段匯流排的方式，每段匯流排的電壓可以單獨調(diào)節(jié)和控制，從而可獲得最佳供電方式（儀征匯眾輕客廠油漆車間電泳生產(chǎn)線和南京依維柯新建油漆車間電泳生產(chǎn)線）。

1.10 超濾機(jī)組

超濾機(jī)組通常采用卷式膜管，膜組數(shù)量由設(shè)計者確定，每小時系統(tǒng)產(chǎn)水量大小取決于每小時生產(chǎn)工件最大面積*每平方米需要2升超濾水沖洗，滿足系統(tǒng)產(chǎn)水量的要求并且還要考慮到預(yù)留以后系統(tǒng)擴(kuò)容的安裝位置和接口。

一般超濾液水箱布置于電泳槽上方平臺，位置在與電泳槽與最后一級UF清洗槽之間，超濾液水箱應(yīng)設(shè)計成，靠重力溢流至最后一級UF清洗槽和電泳槽。

超濾循環(huán)泵性能參數(shù)要滿足超濾系統(tǒng)設(shè)計要求，通常采用臥式泵，泵的進(jìn)、出口要設(shè)柔性軟連接及閥門，泵的出口管路上設(shè)不銹鋼膜片式壓力表，泵殼體、葉輪和軸的材質(zhì)為304不銹鋼。超濾循環(huán)泵要有機(jī)械密封裝置，采用清潔超濾液作為密封液來密封。

超濾膜管之前必須安裝不銹鋼袋式過濾器，過濾器進(jìn)、出口管路上要有不銹鋼膜片式壓力表及閥門，下設(shè)排污接頭和不銹鋼接污盤。要設(shè)有獨立的膜管清洗系統(tǒng)，能正反清洗。清洗系統(tǒng)由不銹鋼清洗水槽、清洗泵、溫度計、電加熱裝置等組成。

超濾主機(jī)管道, 油漆入口處要設(shè)電動緩開閥門，防止大量油漆瞬間沖擊超濾膜管。每只超濾膜組配有單支膜組流量計，便于生產(chǎn)時觀察。

通常機(jī)封水箱與超濾液水箱設(shè)計成一體化，便于管理，水箱大小應(yīng)容納超濾機(jī)組0.5小時的產(chǎn)水量。系統(tǒng)配有軸封泵2臺（一用一備）、壓力傳感器、濁度計、噴淋泵、電動閥、電控等組成。

1.11 超濾液沖洗

電泳后用超濾液沖洗可除去車身電泳漆膜表面附著的一層薄浮漆，電泳表面帶有少量浮漆會引起漆膜缺憾，所以車身一旦露出電泳槽后要盡快沖洗，時間不要超過1分鐘，此沖洗工位稱為“槽上噴淋”。

槽上噴淋是用第一循環(huán)超濾沖洗液在車身一出電泳槽就馬上開始沖洗，其噴淋位置在靠近或正好在電泳副槽上面布置，以收集由噴洗造成的泡沫，通過清洗也可保持車身濕潤，從而時車身不會沾污和干結(jié)。沖洗噴嘴流量要適當(dāng)，使噴射面要覆蓋整個車身噴射角度為65～85度的廣角噴嘴。由于槽上噴淋時會造成大量噴霧，必須設(shè)置噴淋擋板和出槽口門洞板。

設(shè)計時還必須注意設(shè)置噴洗之間過渡段時間最少應(yīng)為 1分鐘（新鮮超濾液和新鮮去離子水沖洗除外），新鮮超濾液與去離子水槽過渡段時間不能少于1.2分鐘，以防止超濾液過多帶入去離子水槽,可以減少對去離子水的污染。

1.12 超濾液、純水浸洗

電泳后處理浸洗槽設(shè)計成使車身能在盡可能短的時間內(nèi)完成全浸沒，在此槽中不要求過長的水平輸送段，循環(huán)、過濾設(shè)計技術(shù)與電泳槽相似。通過過濾器的過濾次數(shù) 2～2.5次/小時已足夠，過濾精度最大為25μm。

1.13 電泳加料系統(tǒng)

電泳加料分樹脂、色漿、溶劑共三套加料系統(tǒng)；樹脂可以使用氣動隔膜泵，通過管道，由閥門控制，可加料至電泳副槽，溶劑同樣可以使用氣動隔膜泵，通過管道亦可加料至UF浸槽。

色漿加料必須設(shè)置攪拌器，在桶內(nèi)攪拌均勻再使用氣動隔膜泵，通過管道，由閥門控制，可加料至電泳循環(huán)管路泵吸口處。

1.14 其他類

1）建槽材料的選擇

汽車車身電泳涂裝生產(chǎn)線上，電泳槽通常采用6～8毫米厚的低碳鋼用雙面焊接和碳鋼型鋼構(gòu)成，所有焊縫要平滑無砂眼，槽子制作完成后必須噴砂處理至露出底金屬。

電泳備用槽可以采用6～8毫米厚的低碳鋼或4～5毫米不銹鋼用雙面焊接和碳鋼型鋼構(gòu)成，如用低碳鋼作為建槽材料，同樣必須進(jìn)行噴砂處理，然后在金屬表面涂上耐腐蝕材料（玻璃纖維布、環(huán)氧樹脂，其厚度大于3毫米以上）；用不銹鋼材料建槽可以不作任何處理。

其余后處理槽子(UF1槽、UF2槽、UF3槽、純水槽)均采用4～5毫米不銹鋼用雙面焊接構(gòu)成，所有槽子里都要安裝上下扶梯，便于維修人員清潔槽體和更換攪拌噴嘴用。

2）電泳室體

電泳室體用2mm不銹鋼板制成，密封無泄漏，內(nèi)壁要光滑,電泳槽二側(cè)設(shè)有出入門和壁板上裝有6mm安全玻璃窗，圍房帶頂，每塊玻璃的面積不大于 1.5m2，室體支撐框架采用碳鋼型材；室體內(nèi)需要照明，照明為350LUX；出入門要密封，帶鎖緊手柄，可自動閉合；門上裝有安全保護(hù)聯(lián)鎖裝置，與整流器、機(jī)運(yùn)系統(tǒng)連鎖，并要有聲光報警。

3）電泳清洗通道

電泳清洗通道由2.5～3mm不銹鋼板制成，密封無泄漏。通道內(nèi)壁板面應(yīng)是平整面，外側(cè)面做二次翻邊，一次翻邊內(nèi)部滿焊，二次翻邊點焊。每段裝有玻璃觀察窗。室體內(nèi)部淌水板為3mm不銹鋼板制成。

通道內(nèi)設(shè)單側(cè)過道，鋪設(shè)玻璃鋼格柵板，不銹鋼接水盤，格柵板可以取下來，便于清潔；每個單側(cè)過道上設(shè)置密封門，密封門下有門檻排水溝，裝有推桿式門把手。

通道壁板外面和頂部每段工位安裝兩組二管式熒光燈，照明為350LUX；每段工位安裝有出入密封門、玻璃觀察窗。

電泳清洗通道內(nèi)部根據(jù)不同要求設(shè)置不銹鋼仿形門洞板封閉，噴淋段進(jìn)出口均設(shè)有擋水板。

4）電泳槽液的溫度要求

為了防止槽液過熱，油漆供應(yīng)商通常要求電泳設(shè)計者要有報警系統(tǒng)，數(shù)據(jù)如下：

槽液工作溫度： 27～35℃

高溫報警： 40℃

超濾停止運(yùn)轉(zhuǎn)： 40℃

浸洗、噴洗溫度報警： 35℃

停止生產(chǎn)： 41℃

5）停線要求

如果輸送鏈發(fā)生故障停止運(yùn)行時，要求整流電源工作電壓10～20秒減小到零，對陰極電泳漆不要求維持電壓。

當(dāng)輸送鏈再次啟動時，要求整流電源的電壓在 10～15秒內(nèi)漸升回到正常工作電壓。車身在電泳槽中滯留時間超過5～10分鐘，可能會應(yīng)顏料在水平面上沉積而導(dǎo)致車身外觀不良，良好的電泳槽攪拌可以減少油漆沉淀的問題。

2 結(jié)束語

本人從事設(shè)計陰極電泳生產(chǎn)線有三十多年了，曾多次擔(dān)任汽車、家電、汽車零部件涂裝生產(chǎn)線的項目經(jīng)理、現(xiàn)場經(jīng)理角色，本論文是通過這些年來設(shè)計、安裝、調(diào)試陰極電泳生產(chǎn)線后的心得，并參考了一些有關(guān)《汽車涂裝技術(shù)文獻(xiàn)》、《陰極電泳涂裝手冊》等書籍，收集了一些有價值的數(shù)據(jù)、經(jīng)驗和概念，可能給電泳設(shè)備設(shè)計者有些參考和幫助，可以少走一些彎路，如有不對之處請大家批評與指正。