2024年6月14日发(作者：)

Frame Coat阴极电泳漆在卡车底盘件上的应用

李春平 姜婷娟 王路路

一汽解放公司 一汽技术中心

【摘要】2004年，一汽解放公司引进Frame Coat阴极电泳漆，并成功地应

用于卡车底盘件的涂装。本文介绍了Frame Coat阴极电泳漆的特点及在生产应用

中施工参数的确定。

【关键词】无铅阴极电泳漆；低VOC；低烘烤温度；高锐边防腐蚀性；卡车

底盘件涂装

1.前言

随着汽车工业的发展，人们对汽车底盘件的防腐蚀要求逐步提高，特别是随

着冬季防滑道路撒盐量的逐步增多，对底盘件的腐蚀环境更加恶劣，因此，国外的

汽车底盘件的涂装一般采用耐蚀性好的粉末涂料、阴极电泳涂料和对部分不能耐高

温烘烤的零部件采用可低温干燥的高腐蚀性涂料。国内的汽车底盘件涂装也从最初

应用的沥青漆浸涂方式，逐步发展到阳极电泳、阴极电泳、粉末喷涂的先进涂装方

式。

2004年，一汽卡车厂车架涂装线建成并投入使用。此线的设计生产能力为双

班制年产量43530挂，因此在满足卡车厂目前车架总成3000挂/年左右的前提下，

根据生产线剩余生产能力及提高车底黑漆件涂层质量的要求，将在阳极电泳线生产

的小零件全部过渡到车架涂装线共线混流生产，使卡车厂自制的底盘件全部采用阴

极电泳涂装工艺。

针对卡车底盘涂装零部件的产品特点，本着清洁涂装生产和确保涂层防腐质

量的要求，通过调研、试验、论证、招标我们选择了美国PPG本部生产的Frame

Coat阴极电泳漆。经过2年多的生产应用，现将Frame Coat阴极电泳漆的主要特

点和在生产应用中施工参数的确定介绍如下。

2．Frame Coat阴极电泳漆的特点

PPG公司是一个大型跨国公司，总部设在美国Pennsylvania州Pittsburgh，

从其电泳涂料发展史来看，到目前发展到第8代：

第1代－1976年，改进了电泳漆的防腐蚀和泳透力；

第2代－1979年，应用了真空萃取技术，降低了电泳漆中VOC含量；

第3代－1981年，增加漆膜的防腐性，提高槽液的稳定性，减少有害物质的

排放量；

第4代－1986年，解决黄变性，改进与面漆的配套性，降低加热减量及VOC

排量；

第5代－1991年，提高泳透力和边缘覆盖率，降低颜料份及生产成本；

第6代－1993年，采用无铅（Pb）的环保技术，改进漆膜性能及降低VOC含

量；

第7代－1995年，采用无有害空气污染物（HAPs）、无重金属的环保技术，

提高电泳效率。

第8代－2000年，降低漆膜烘干过程中的加热减量，VOC排量更低；采用低

温固化，节省能源消耗；针对产品的特殊要求，改进可使用性。

Frame Coat阴极电泳漆就是PPG公司专门针对车下等高防腐要求零部件而开

发的第8代产品，目前国内外共有8条使用这种电泳涂料的涂装线，我们的车架涂

装线就是第8条，也是国内首家引进的PPG公司第八代阴极电泳产品。Frame Coat

阴极电泳漆具有无重金属、无HAPs、超低VOC、低加热减量、降低了固化温度、卓

越的锐边防腐性及热扎板防腐性等特点，涂层质量可达到10年的使用寿命的要

求。

3. Frame Coat阴极电泳涂装工艺

3.1工艺流程：

予脱脂（喷）→脱脂（浸+喷）→水洗1（浸+出槽新鲜工业水喷）→表调

（浸+喷）→磷化（浸+喷）→水洗2（浸+喷）→PT纯水洗（浸+出槽新鲜纯水喷）

→阴极电泳（0位UF1液喷淋）→UF1（浸+喷）→UF2（浸+出槽新鲜UF喷）→ED

纯水洗（浸+出槽新鲜纯水喷）→烘干→强冷

3.2工艺特点：

工件脱脂采用了强力喷淋与浸渍相结合的处理方式，使除油更加彻底；在水

洗1、PT纯水洗、ED纯水洗实现了一个工位两个工序的功能，由此减少了设备占

地面积和投资。

Coat阴极电泳漆的工艺参数

4.1涂装线工艺管理项目及工艺参数控制范围

表1 工艺管理项目及控制参数

序号 工艺管理项目

1

2

3

4

固体份（Non Volatile）

pH

电导率

溶剂含量

控制参数范围

（14 ～16 ）%

5.2 ～ 5.8

（800 ～1800 ）μs/cm

≤ 0.1%

5

6

7

8

9

10

11

阴阳极面积比

工作液温度

工作液循环次数

电泳时间

施工电压

P/B

阳极液电导率

4.2 工艺参数对涂装质量的影响

5：1

（30±2）℃

4次/h

3min

（180-300）V

（10-15）%

（2000 ～3000）μs/cm

①固体份（NV）：固体份过高时膜厚增加、易产生二次流痕、涂料回收率下

降；固体份过低时膜厚降低、泳透力下降。

②PH值：PH值过高时槽液的稳定性降低，涂料易产生沉淀、凝聚及堵塞过

滤，涂膜应产生颗粒；PH值过低时腐蚀涂料循环管道等设备，库仑效率降低、破

坏电压降低，用U/F水洗易出现再溶解。

③颜基比（P/B）：颜料份过高时膜厚降低，涂膜水平面失光、涂膜粗糙；颜

料份过低时抗缩孔能力下降，泳透力下降。

④电导率：电导率过高时破坏电压降低，镀锌板上涂膜易出现针孔、桔皮。

电导率过低时槽液稳定性下降、膜厚下降。

Coat阴极电泳漆的应用效果

5.1提高涂层质量

解放卡车的车下底盘零部件通过Frame Coat阴极电泳漆的涂装，其质量性能

达到了一汽集团公司《汽车油漆涂层》所规定的CA/C202乙的质量标准，同时在与

国际接轨进行涂层性能检测方面（见表2）也达到了较高的质量要求。

表2 Frame Coat阴极电泳涂层性能

检测项目

膜厚

光泽度-60Degree

铅笔硬度

划格附着力

耐湿热

浸水实验

抗石击实验

刀锋实验

泳透力

耐盐雾性

（热扎钢板+锌基磷化）

检测数据

（20～30）μm

（50～70）%

2H+

（4～5）B

1000h

240h

6

0（Avg）

（30～38）cm

1000h；单边扩蚀（1～2）mm

检测方法

ASTM D523-89

ASTM D3363-92A

ASTM D3359-95

ASTM D1735-92

ASTM D870-92

GM 9508P

GM 9632P

GM 9535P

ASTM B117-95

从上表中可以看到，Frame Coat阴极电泳涂层在刀锋试验及耐盐雾方面与目

前汽车底盘件所用的其它阴极电泳漆相比有着明显的优势。这是因为Frame Coat

阴极电泳漆,通过添加有机高聚物和无机添加剂,提高了锐边的耐蚀性.用刀片在同

样条件下涂装后,进行盐雾试验,当常用电泳漆已产生100个锈点时,高边角效应的

电泳漆尚无锈点产生,这对于提高多边角底盘件的使用寿命有非常大的意义.如图所

示:

5.2满足环保要求

铅是一种毒性很强的元素,但在电泳漆的防腐蚀催化和加速交联等方面有着重

要作用。Frame Coat电泳漆通过改进树脂去除了铅、铬和镍,同时各种性能检测试

验表明,其性能与含铅的电泳漆相比毫不逊色。因此采用Frame Coat电泳漆,可以

排除对铅的处理,减少环保投入费用。另外Frame Coat电泳漆槽液中溶剂含量要求

范围为≤1%，涂膜在烘烤固化过程中无有害空气污染物。

5.3 降低生产成本

Frame Coat阴极电泳漆在涂装生产线的金属烘烤温度为163℃，保温

20min，比目前汽车底盘件所采用的其它阴极电泳漆的固化温度降低了（3.8～10）

oC，对于烘干能耗而言，一般温度每降低10oC，烘干室能耗可节省10％左右。特

别是对于高温烘烤的涂料，不仅可减少热能的消耗，同时可降低在烘烤时的加热减

量,确保涂膜的厚度，从而降低了生产运行成本，使其性价比得到进一步提高。

6．结束语

Frame Coat阴极电泳漆的生产应用降低了槽液沉淀的速率，减少颜料的絮

凝，从而减少软泥的生成及循环泵的磨损；在固化过程中减少膜收缩和加热减量，

降低烘烤温度，提高了漆膜的表面平整度和锐边耐腐蚀性。达到了减少涂装公害、

降低涂装成本、提高涂装质量的目的，使解放卡车底盘件防腐蚀能力迈上了新的台

阶。