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本文作者：黃昌文1陳毛權(quán)2作者單位：1.安徽安簧機(jī)械股份有限公司2.合肥工業(yè)大學(xué)

1（略）。

1.1（略）。

1.2（略）。

2鋼板彈簧涂裝工藝的改進(jìn)

在提高產(chǎn)品耐鹽霧性能和控制涂裝成本的前提下，分別試驗(yàn)了以下幾種改進(jìn)鋼板彈簧涂裝材料及噴涂方式的工藝方案。

（1）方案1

簧片噴丸→單片簧片手工噴涂聚氨酯雙組分底漆（沒(méi)有前處理工藝）→組裝后總成手工噴涂聚氨酯雙組分面漆→自干后下線。將該工藝用于某軍車鋼板彈簧的涂裝生產(chǎn)，涂層的耐鹽霧性能為240h左右。但該工藝只能手工操作（因油漆固化時(shí)間短，不適合靜電噴涂），涂裝效率低，油漆利用率低且質(zhì)量不穩(wěn)定。

（2）方案2

簧片噴丸→單片簧片手工噴涂環(huán)氧富鋅底漆（沒(méi)有前處理工藝）→組裝后總成靜電噴涂聚醇酸樹(shù)脂面漆→自干后下線。將該工藝用于IVECO軍車和出口板簧的涂裝生產(chǎn)，產(chǎn)品耐鹽霧試驗(yàn)時(shí)間為150~300h。但手工噴涂（不適合靜電噴涂）底漆的生產(chǎn)效率低下、油漆利用率低，且質(zhì)量不穩(wěn)定；同時(shí)環(huán)氧富鋅底漆價(jià)格昂貴，鋼板彈簧涂裝成本比一直采用的涂裝工藝成本高出200元/t左右。

（3）方案3

借鑒國(guó)內(nèi)其他廠家經(jīng)驗(yàn)。某鋼板彈簧廠有1條鋼板彈簧總成簡(jiǎn)易電泳線，采用鋼板彈簧總成脫脂→磷化→電泳→低溫烘干的涂裝工藝。該工藝投資小、生產(chǎn)成本較低，但存在片間不能吸附漆膜、鋼板彈簧總成耳孔粘漆等缺陷。耐鹽霧時(shí)間為90~120h。

3鋼板彈簧的電泳涂裝工藝

上述方案在一定程度上能夠提高鋼板彈簧涂層耐鹽霧的性能，但仍達(dá)不到整車生產(chǎn)廠新的標(biāo)準(zhǔn)要求。在對(duì)國(guó)內(nèi)外汽車零部件行業(yè)的先進(jìn)電泳涂裝生產(chǎn)線進(jìn)行考察之后，開(kāi)展了多輪工藝試驗(yàn)，確認(rèn)在鋼板彈簧行業(yè)采用陰極電泳涂裝工藝的條件已經(jīng)成熟，提出了鋼板彈簧采用“單片陰極電泳+總成靜電噴漆”的涂裝工藝方案，并投資建成了鋼板彈簧陰極電泳生產(chǎn)線。按此方案生產(chǎn)的鋼板彈簧涂層的耐鹽霧性能超過(guò)300h。下面簡(jiǎn)要介紹一下鋼板彈簧應(yīng)用電泳涂裝工藝的試驗(yàn)情況。

（1）鋼板彈簧單片簧片的陰極電泳涂裝工藝流程

鋼板彈簧單片簧片的陰極電泳涂裝工藝流程見(jiàn)表1。

（2）鋼板彈簧電泳工藝方案的特點(diǎn)

a.整條電泳涂裝線的前處理、電泳及烘干等工序采用連續(xù)式懸掛輸送鏈垂直吊掛工件，利用吊掛點(diǎn)與工件中心孔壁接觸導(dǎo)電。b.前處理采用噴淋式處理，預(yù)脫脂槽液和脫脂槽液的加熱采用槽內(nèi)加熱的方式，磷化槽液采用槽外板式熱交換器加熱。c.前處理采用多級(jí)逆向清洗方式，既提高了清洗質(zhì)量，又節(jié)約用水。d.使用低污染的磷化劑或環(huán)保型硅烷材料（當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)方案是使用前者，但后者成熟后可以無(wú)縫切換），通過(guò)板框式壓濾機(jī)對(duì)磷化液進(jìn)行除渣處理。e.陰極電泳設(shè)備主要由陰極電泳槽、漆液循環(huán)攪拌系統(tǒng)、過(guò)濾系統(tǒng)、陽(yáng)極系統(tǒng)及極液槽、極液循環(huán)系統(tǒng)、漆液溫度調(diào)節(jié)裝置、直流電源及導(dǎo)電系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。f.烘干室由保溫室體、送/回風(fēng)管道、燃?xì)饧訜嵯到y(tǒng)、廢氣排氣裝置及自動(dòng)控溫系統(tǒng)等組成；采用天然氣作為能源，烘干室結(jié)構(gòu)為橋式爐。與直通式烘干室相比，減少了烘干室進(jìn)/出口處的熱氣外溢。g.鋼板彈簧表面經(jīng)噴丸除銹，所以前處理未采用酸洗工藝。電泳涂裝線產(chǎn)生的廢水（主要為堿性脫脂廢水和酸性磷化廢水）排放至廢水收集池，經(jīng)污水處理站處理后達(dá)標(biāo)排放。

（3）電泳涂膜的加熱固化對(duì)鋼板彈簧噴丸后殘余應(yīng)力和疲勞壽命的潛在影響

從表1看出，電泳漆膜的加熱固化溫度為160~170℃，時(shí)間為30min。這個(gè)過(guò)程可能會(huì)對(duì)鋼板彈簧噴丸后的殘余應(yīng)力造成不好的影響，進(jìn)而縮短鋼板彈簧的臺(tái)架疲勞壽命及實(shí)際使用壽命。在生產(chǎn)線上隨機(jī)抽取了8片噴丸后的鋼板彈簧，其中的4片只噴丸不涂漆，另外4片經(jīng)過(guò)電泳、烘烤固化（溫度為190℃，時(shí)間為30min），然后在富奧遼寧汽車彈簧有限公司用X350應(yīng)力檢測(cè)儀進(jìn)行了殘余應(yīng)力測(cè)定（表2）。試驗(yàn)結(jié)果表明，兩種情況的殘余應(yīng)力值偏差不超過(guò)5%，小于允許的測(cè)試波動(dòng)差（±13MPa），證明電泳漆的加熱固化對(duì)鋼板彈簧噴丸后的殘余應(yīng)力沒(méi)有顯著影響。另外，還對(duì)電泳涂裝鋼板彈簧與靜電涂裝鋼板彈簧進(jìn)行了臺(tái)架疲勞壽命對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明，電泳涂裝產(chǎn)品的臺(tái)架疲勞壽命比原來(lái)靜電噴涂產(chǎn)品的臺(tái)架疲勞壽命略高（一般高5%~10%）。

4結(jié)論

鋼板彈簧陰極電泳線已投產(chǎn)半年（目前主要應(yīng)用于高端產(chǎn)品），運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好，在鋼板彈簧耐鹽霧能力、生產(chǎn)成本和環(huán)境保護(hù)等方面均取得了滿意的效果，推廣應(yīng)用前景廣闊。a.大幅度提升了鋼板彈簧的防腐能力，電泳涂層厚度為22~26μm，耐鹽霧性能超過(guò)300h。b.電泳工藝雖然增加了動(dòng)力和烘烤成本，但電泳漆的價(jià)格和常規(guī)靜電漆相近，且涂料利用率達(dá)到95%以上，使油漆成本大幅下降，所以總成本增長(zhǎng)不大。c.根據(jù)鋼板彈簧工藝特性，省去酸洗工序，采用環(huán)保型磷化液，同時(shí)配合以廢水處理措施，順利解決了電泳的污染問(wèn)題。