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0 引言
在汽车市场竞争日趋激烈的情况之下，各汽车主机厂在生产过程中需要更加严格地控制生产成本。汽车涂装既关系到汽车的商品价值，也关系到汽车的生产成本，因此必须对汽车涂装的质量与成本进行严格的控制。企业在保证涂装质量的前提下，对涂装车间的涂装成本进行综合全面的分析很有必要。对于阴极电泳涂装（CED）而言，除了具有良好的耐腐蚀性之外，还要求减少电泳涂料单位涂装面积使用量，减少有机溶剂及重金属含量，节能，降低烘干温度，开发节能环保的防沉降电泳涂料，减少沉淀和颜料絮凝（软泥的生成），以提高电泳涂料利用率和降低运行成本是十分必要的。本文主要介绍了新型防沉降电泳涂料的研发理念、工作原理及其主要特点，并详述了防沉降电泳涂料成本控制的优势及其涂膜性能测试的相关参数。防沉降电泳涂料涂装工艺流程与一般电泳涂料完全一致，且对现有涂装生产线进行改造十分方便。
1 研发理念
防沉降阴极电泳涂料现场使用后，在不进行电泳涂装时可以关闭槽液循环泵，而在进行电泳涂装时，槽液的循环搅拌需求亦可大幅度降低，属于高技术含量的节能型阴极电泳涂料，顺应电泳涂装节能环保的发展趋势。
其主要攻关要点：（1）提高颜料再分散的功能；（2）提升电泳涂料的防沉降性。主要达成的目标：（1）用电成本大幅降低；（2）清扫工序减少；（3）产生的废弃物减少，其处理成本相应减少；（4）降低了因电泳槽循环搅拌意外中断而导致整槽电泳涂料报废的风险。
2 技术特点
2.1 研发基础
新型防沉降电泳涂料以原电泳涂料配方为基础，采用颜料悬浮专利技术，除沉降性能外，电泳涂料其他性能保持不变。
2.2 颜料悬浮技术
一般电泳涂料及采用颜料悬浮技术的防沉降电泳涂料的对比见图1。由图1 可见：一般电泳涂料沉降物多而坚硬，防沉降电泳涂料沉降物少而柔软。
2.3 悬浮剂功能
在一般电泳涂料及防沉降电泳涂料中，悬浮剂防止颜料沉降凝集的控制方法对比见图2。
2.4 防沉降电泳涂料的优点
防沉降电泳涂料具有如下优点：（1）槽液循环泵只在进行涂装作业时开启，循环量亦可减少，大幅降低用电费用；（2）电泳槽沉淀物减少，废料处理费用减少，涂料利用率也得到提升；（3）槽液颜料沉降减少，车身电泳漆膜水平外观得到提高。
3 生产线成本核算
3.1 核算前提
以1 条中等规模的卡车典型电泳生产线为例，产量为20 台/h，该生产线运行时间为单班10 h/d，每年工作时间250 d，电泳槽槽液体积为80 m3，涂装面积为24 万m2/ 月。
3.2 用电成本
一般电泳涂料和防沉降电泳涂料循环泵运行用电成本比较见表1。
表1 一般电泳涂料与防沉降电泳涂料用电成本比较
由表1 可见：使用防沉降电泳涂料，由于非生产时间循环搅拌停止运行，其用电成本仅为一般电泳涂料的33.6%，每年可以节约电费18.3 万元。
3.3 节能效益
颜料沉淀减少带来的效益：（1）电泳涂料损失的降低；（2）清扫、清洁费用的降低；（3）废料处理费用的降低。
一般电泳涂料和防沉降电泳涂料因涂料沉淀减少带来的经济效益见图3。
由图3 可见：使用防沉降电泳涂料后，颜料沉淀造成的损失仅为一般电泳涂料的10% 左右。
4 防沉降电泳涂料的性能
4.1 沉降状态比较
经过重力沉降试验，一般电泳涂料和防沉降电泳涂料的沉降状态比较见图4。
由图4 可见：防沉降电泳涂料的沉降速度缓慢，沉淀很少。
4.2 颜料沉降后的漆膜颜色变化
将两种不同的电泳涂料沉降后进行制板试验，观察漆膜颜色变化，结果发现：一般电泳涂料的颜料沉降后，涂膜颜色发生了明显变化，容易使遮盖力较差的面漆颜色产生色差。而防沉降电泳涂料颜料沉降后，电泳涂膜颜色基本没有变化，对面漆颜色的色差几乎不会造成影响。
4.3 水平、垂直面的外观比较
经过对两种不同的电泳涂料试制工件表面的粗糙度检测试验（L 效果检测），其水平面和垂直面粗糙度比较结果见图5。
4.4 电泳特性比较
一般电泳涂料和防沉降电泳涂料的电泳特性比较见表2。
4.5 涂膜性能比较
4.5.1 制板条件
钢板：SPCC 冷轧板；表面处理：脱脂+ 磷化；烘烤条件：160℃ ×20 min。
4.5.2 涂膜性能比较
一般电泳涂料和防沉降电泳涂料的涂膜性能比较见表3。
表3 两种电泳涂料的涂膜性能比较
4.5.3 耐盐雾性比较
耐盐雾性是电泳涂膜的关键性能指标，我们将两种电泳涂料在同等条件下制板，经过1 000 h 的盐雾试验后，试板单侧扩蚀宽度均小于1.5 mm，盐雾试验合格。
5 结语
防沉降电泳涂料以一般电泳涂料配方为基础，采用颜料悬浮专利技术，使之具有良好的防沉降性，且只需在进行电泳涂装时开启槽液循环泵，减少循环量，大幅降低用电能耗。同时，由于电泳槽沉淀物减少，电泳槽液的损耗及废料相关处理费用相应减少，涂料利用率得到提升。另外，槽液颜料沉降的减少使得车身电泳漆膜水平外观得到提高，同时使工件表面喷淋工序更易实施。
综上所述，防沉降电泳涂料呈现了其良好的使用性能，目前，已成功地在部分日本汽车工业和通用汽车工业中得到应用。防沉降电泳涂料与一般阴极电泳涂料的涂膜性能相当，同时具备其独特的特点，在汽车涂装材料向节能、环保、低成本方向发展的今天，笔者认为防沉降电泳涂料将是主机厂电泳涂装工艺的发展趋势，主机厂除建设新线时可考虑采用新材料外，对现有电泳生产线，由于涂装工艺流程的一致性非常方便进行改造，尤其是在冷却换热能力不足的生产线和产能提升的生产线具备突出效果，主机厂可根据涂装线的现状进行选用。
