0 引言
伴随中国汽车快速发展，自主品牌的迅速成长和销量的逐年增加，自主品牌在国内销量为 2500万辆、海外销量为200万辆，随着自主品牌在海外销量的增加，在海外本地建厂已经成为趋势。海外直接投资建厂可以降低制造成本、取得当地政府和相关部门的优惠政策，增加竞争优势。因此自主品牌在海外相继建厂,如北汽的伊朗项目、安哥拉项目；奇瑞的巴西项目；力帆的俄罗斯项目、伊朗项目；长城汽车的俄罗斯伊利托项目、图拉项目、伊朗迪尔/RVM项目、马来西亚项目、厄瓜多尔项目的建设和投产，海外建厂已经成为自主品牌走出去的关键路径，在此探讨能够满足产品质量的前提条件下，探讨如何设计节能环保的电泳槽体及相关的附属设备。
1 电泳工艺的设计依据
1）.通电时间，按国内的惯例设计电泳的通电时间至少3min，一般按3min设计（德国大众公司电泳时间设计为5min），随巴斯夫CG800、PPGED7000的应用电泳3min可以满足车身电泳膜厚要求；
2）.槽液更新量，电泳槽液更新量一般要求3T（备注）时间≤6个月；
3）.电泳槽液循环次数要求3-5次/H，底部流速≥0.4m/s，表层流速≥0.2m/s，管 中流速≥3m/s；
4）.泳透力，与电泳漆本身的关系较大，应该保证内板膜厚≥12μm，严重的盒装屏蔽机构膜厚要保证≥8μm；
5）.生产车身的尺寸；
6）.根据相关的调研数据，确定合适的产能，避免大马拉小车，造成浪费成本和能耗方面的浪费；
7）.厂房面积及投资，海外工厂前期建设产量不确定，设备投资少，满足生产即可，建议用C型钩、摆杆、电葫芦即可。
2 电泳
2.1 生产节拍与输送方式
1.根据产能分析需要的生产节拍，如下表一提供的数据
序号
产能
台/年
节拍
min
备注
1
10000
20
无
2
20000
10
无
3
30000
6.7
无
4
40000
5
无
5
50000
4
无
6
80000
2.5
无
从表中可以看出，按每年250天，每天8小时进行设计规划，电泳节拍的差异较大，当节拍大于5min的时候，线体输送方式建议用间歇式的电葫芦，产能不确定的工厂，可以通过加班的方式，增加前处理电泳的生产时间，改变节拍降低至5min，用间歇式的生产方式来满足电泳的效果，通过加班电泳利用间歇式的产能可以达到6万台/年；
当生产节拍小于5min，扣除机运的时间电泳时间不能满足3min，需要设计成连续式的输送方式如：C型吊具、摆杆、R-dip等方式
2..2 槽体设计
确定了输送方式开始电泳槽体的设计，电泳槽体按两个类型进行分析设计，首先先设计间歇式的电泳槽体，间歇式电泳槽设计为矩形槽或方形槽，按图一规格进行设计，连续生产的电泳槽如图二设计
确定了槽体的相关尺寸之后进行其它设备设计
2.3 阳极的设计
2.3.1 阳极面积的设计
.1）按车身电泳面积选择阳极的面积
阳极面积与车身电泳面积比例按1：（4-6）进行规划
阳极面积计算
阳极面积=S×R/电泳时间
S最大电泳车身面积（㎡）
R为阴阳极面积比
注意，产能低的工厂可以通过延长电泳时间，来减小阳极面积，降低初期投资成本。
2.3.2 阳极的数量
按选择板式阳极或管式阳极与裸阳极的面积比来确定更为合适的阳极数量。（增加板式与管式差异描述）
2.3.3 底部阳极与顶部阳极注意事项
1）底部阳极铺设方向应该与车身的方向一致，布置在下边梁下方，保证边梁的电泳效果，在设计时考虑下边梁的沥液孔与电极的位置，降低压损，保证电压最低的条件下，满足车身电泳效果，降低过程耗电量，时间在（1-2）min为宜（如图三设计）
2）顶部阳极应该在高压段，时间在1min左右即可（如图四设计）
3）选择阳极的注意事项 ：阳极表面需要做处理，增加相关的镀层，延长电极的使用寿命；阳极上需要安装单独的电流表，用于监控和预防车身电泳的质量，设计合适的电流范围。
2.4 电泳工艺电压的设计注意事项
1）对间歇式生产线来说, 采用逐步升压的方式,利用1min的时间电压升至最后的工作电泳，通过程序自动控制电压来实现；
2）对连续式生产线来说, 通常采用分段汇流排的方式。汇流排分段数量视情况而定, 一般规模的流水线多采用3 段供电方式, 国外在阴极电泳涂装线上采用6 段汇流排的供电方式。每段汇流排的电压可以单独调节, 汇流排之间实现无压差过渡, 工件入槽、出槽都可以在低压下进行。从而对工件的电流密度, 涂膜的均匀性、涂膜的厚度做到有效的控制。（间歇式加压过程、分段增加方式）
3）需要对工艺电流进行监控；
2.5 超滤系统设计
1）超滤系统在电泳涂装中必不可少的，超滤装置在电泳涂装系统中的主要作用是截住分子量大的物质, 让分子量小的物质通过, 控制杂质离子浓度，确保涂装质量。超滤液水量的计算, 可依据电泳车身面积（m2/h）和单位面积所带出浮漆量（g/）冲洗水量为携带量的倍10-11倍, 排放量为1:1, 泳件带出浮漆量为（128-150）g/m2
2）电泳液加热、冷却循环及温度控制原理是用泵直接从溢流槽中将漆液泵吸进超滤器, 另一种是用两个环路, 第一环路供应超滤器漆液, 第二环路从电泳槽泵取漆液供第一循环路, 以防电泳液沉积。采用何种形式, 应根据生产线的长短而定。
2.6 换热系统设计
电泳槽的槽液温度调节, 通常要求既能加热又能冷却。实际情况并非如此, 阴极电泳线只要不在厂房温度过低，低于10 ℃ 以下的情况下投槽, 一般不需要考虑漆液加热只需要考虑漆液冷却即可，一般的阴极电泳槽既使不生产，槽液温度也会因为循环搅拌每小时升高（0.8-1.2）℃，因气温和散热条件而异漆液冷却系统可根据冷冻设备的情况和现场条件决定构成方式，在条件许可的情况下，设置合适的冷冻水储存罐带冷冻水储存罐的典型冷却系统通过电泳漆温度控制冷冻水循环泵的起停实现系统温度控制，环境温度低时，可利用自来水来替冷冻水, 以降低能耗并有利于冷冻设备检修该系统较适合于多用途大型冷冻设备。
2.7 循环系统设计
循环搅拌系统的主要作用是保持漆液状态的稳定, 在该系统中还要完成对漆液的过滤和温度调节, 通常根据技术指导书的范例, 整个设计成一套。从原理卜来讲是可行的, 但往往给以后的生产维护和清槽带来麻烦。循环搅拌系统最好设置成可分可合的两套一套只具备循环过滤搅拌功能, 另一套还具备换热功能。这样做有以下几个优点泵的流量只是整套系统的一半, 使用寿命和稳定性有所提高当其中一套出现故障需维修时, 主槽还有一半的搅拌量可以应急清槽时, 可一套用于漆液搅拌, 一套用于清洗使清槽方便彻底电泳槽槽液每小时过滤不少于次目前, 通常选择袋式过滤器过滤。设计时每台输漆泵出口均设置过滤器, 以保证过滤的精度
3 结语
1）海外建厂，要结合当地的环境和购买力，避免出现设备运行率低、涂料更新不满足要求的质量问题；
2）车型预留合理，槽体不宜太大，用电量增加、初期投入成本，降低了产品的竞争力；
3）设备选择考虑国产化，非标设备考虑当地制作。
详情见《现代涂料与涂装》第10期
现代涂料与涂装
1995年创刊
国内外公开发行
国内涂装行业唯一的国家级期刊
国内涂装报道量最大的科技期刊
面向汽车、轨道交通、工程机械、船舶、家具、3C、航空航天等各行业涂装工程师
★精准定位涂料涂装工程师★
涂料、涂装、设计、设备上下游共同配合，实现完美涂层！
公众微信平台
电话：0931-8496343 8493208
