本发明涉及一种改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法和装置，属于汽车渡膜技术领域。
背景技术
随着市场上汽车产品竞争越来越烈，客户对于整车的防腐要求也越来越高。因此，需要对汽车车身进行涂装，而汽车车身涂装生产过程中电泳成膜技术是一种较为常见的防腐工艺，电泳成膜是一种特殊的涂膜形成方法，将具有导电性的汽车车身浸渍在电泳涂料中作为阴极，在槽中另设置与其对应的阳极，在两极间通直流电，从而在被涂物上析出均一、水不溶性的涂膜的一种涂装方法。电泳涂膜厚度及均匀性是涂膜质量的重要指标之一，该指标的好坏不仅影响产品的外观，还影响涂膜的机械性能和防腐蚀性能，最终影响到产品的使用寿命。因此，在质量管理过程中，常常把如何确保涂膜厚度及均匀性作为重要的涂膜质量要素来严格要求。
现有的涂装工艺中对于涂膜的均匀性影响因素较多，如直接在将汽车车身放入到电泳槽内，其中，在电泳槽的底部和两侧壁上设有阳极管进行电泳渡膜，但是，是在汽车车身的顶部在电泳渡膜的过程中由于顶部离电泳涂料的液面较近，这使其顶部与机盖的膜厚均匀性不一致，进一步的讲，由于现有的在仅采用长阳极管排列设置时，汽车车身的机盖(引牵盖)几乎接近在电泳槽的槽体中间位置，这样长阳极管的整个管的电场线基本上都可以辐射到机盖上，而在顶盖几乎在阳极管的顶端，这样相当于只有一半的长阳极管的电场线能够辐射到顶盖，而下半部的电场线对顶盖的作用相对较少，这样就影响了漆膜的膜厚差异，导致机盖与顶盖的膜厚存在较大的不均匀性。因此，现有的如图1所示通常在电泳槽的顶部加设一排顶部阳极管来增加顶部的电场，实现提高顶部的膜厚，达到改善顶部和机盖的表面膜厚的差异，使具有较好的均匀性。又如中国专利(授权公告号：cn103993343b)公开了一种汽车涂装电泳系统，主要通过在电泳槽的顶部加装有至少一个顶部阳极管的装置实现车身顶部电泳漆膜厚度均匀性的要求，但是，由于其顶部阳极管直接安装在电泳槽的上方，随着使用寿命的增加会产生较多的渣粒，这些渣粒会掉落在机盖或顶盖等车身部位，从而增加了车身顶部漆膜的缺陷，造成了成本的二次增加等；同时，由于顶部安装了辅助阳极装置，每次电泳渡膜都需要先将该辅助装置转移才利于汽车车身的转入或转出，这样反而增加了操作的复杂性和不利于连续化生产。
技术实现要素：
本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提供一种改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法和装置，解决的问题是如何简化电泳渡膜操作具有连续化好和改善汽车车身的漆膜膜厚均匀性。
本发明的目的之一是通过以下技术方案得以实现的，一种改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法，该方法包括以下步骤：
a、将待电泳渡膜的汽车车身浸入到装有涂料液的电泳槽内，所述电泳槽的底部沿着长度方向排列设有若干底部阳极管，所述电泳槽的相对两个侧壁上均设有若干沿着电泳槽长度方向排列的长阳极管，在所述电泳槽的相对两个侧壁上端的长阳极管之间还间隔排列设有若干短阳极管；所述长阳极管和短阳极管均呈竖直方向设置；
b、以底部阳极管、长阳极管和短阳极管为阳极，以汽车车身为阴极，接通电源后进行电泳漆膜涂装，得到在汽车车身表面涂装电泳漆膜。
为了解决电泳过程中电场线分布不均导致机盖和顶盖漆膜存在的差异性问题，本发明人经过长期的研究发现，通过在电泳槽的相对两个侧壁上原有的长阳极管排列设置的方向的基础上间隔设有若干短阳极管，起到对整体电场线的重新铺设，使能够有效提高上端的电场线密度，提高顶盖处的电场辐射来提高汽车车身顶盖的上漆率，达到减少汽车车身顶盖与机盖的漆膜差异性，实现提高汽车车身整体漆膜的均匀性，且使长阳极管和短阳极管均呈竖直方向设置，在提高顶盖的漆膜厚度的同时能够保证机盖表面的漆膜厚度及均匀性，实现使机盖与顶盖的漆膜厚度差异达到较小的范围以内；同时，无需采用加装顶部辅助阳极的方式，避免了因使用时间较长时导致的上部渣粒掉落而导致的漆膜质量缺陷，有利于降低成本，且在生产线操作的过程中也能够实现连续化生产的目的以及适应性更高的优点，具有便捷性高的效果。
在上述改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法中，对于阳极极管的排列设置方式可以是在电泳槽两个侧壁的上端间隔设置即可达到提高顶部电场线密度的效果，如可以使采用间隔两根或三根长阳极管的方式排列设置短阳极管，其中间隔的方式也可以采用均等或不均等的方式，作为进一步的优选方案，步骤b中所述长阳极管与短阳极管呈交替间隔设置。相当于采用一根短阳极管和一根长阳极管交替排列的方式，这样设置能够使顶部的电场线分布均匀性更好，同时，又基本上不影响原有的长阳极管的整体布局，不影响机盖的漆膜和上漆率，又能够使顶盖的漆膜的上漆均匀性更好，实现有效保证机盖和顶盖漆膜膜厚的均匀性，使更好的避免两者的差异过大。
在上述改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法中，作为优选方案，步骤a中所述电泳槽的每个侧壁上设有的短阳极管与长阳极管的数量比为1：1～1：3。既能够提高顶盖处的电场线分布密度使提高顶盖的上漆率，又能够更好的保持机盖处的上漆率和漆膜厚度要求。
在上述改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法中，作为优选方案，步骤b中所述短阳极管与长阳极管的工作面积比为1：20～1：30。能够使电泳槽里的底部和上部的电场线分布更均匀，从而使整体的上漆率同步性更好，这样能够更有利于机盖和顶盖处漆膜的厚度一致性和均匀性。工作面积通常是指相应阳极管浸入电泳涂料液内的面积之和，也就是相当于阳极管浸入电泳涂料液内为有效的面积；进一步的，这里的长阳极管的工作面积总和以及短阳极管的工作面积总和是指它们各自浸入电泳涂料液内的面积总和之比。
在上述改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法中，作为优选方案，步骤b中所述阳极的工作面积与阴极的工作面积比为1：3.5～1：5.0。通过控制阳极与以汽车车身作为阴极的面积比例，能够保证涂料更好的转移到汽车车身的表面，使更有效的提高上漆的均匀性和漆膜的厚度。同样，这里的阳极的工作面积是指所有的阳极浸入电泳涂料液内的面积总和，而阳极的工作面积则是指汽车车身浸入电泳涂料液内的面积。作为更进一步的优选方案，步骤b中所述阳极的工作面积与阴极的工作面积比为1：4～1：4.5。
在上述改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法中，作为优选方案，步骤a中所述电泳漆膜涂装的低压为220v，所述电泳漆膜涂装的高压电压为300v。能够使漆膜的膜厚更高效的形成，使保证使漆膜的膜厚达到14微米以上，这样有利于电泳渡膜后形成的漆膜具有更好的防腐性能，提高其使用寿命。
在上述改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法中，作为优选方案，所述汽车车身中部的顶盖对应区域的短阳极管下端端面高于汽车车身的机盖表面。能够更好的避免短管的电场线过多的辐射到机盖处位置，使实现提高顶盖漆膜厚度的同时，避免机盖处的漆膜变化过大，目的在于进一步的保证机盖和顶盖漆膜厚度的差异性，使具有更好的均匀性的效果。
在上述改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法中，作为优选方案，步骤b中接通电源之前将汽车车身完全浸没在涂料液中再进行。避免电泳渡膜的在机盖和顶盖的渡膜时间存在先后顺序而导致渡膜的不均等性，通过完全浸没后再通电，使整体上对机盖和顶盖进行同时涂装，更有效的保证漆膜的均匀性和一致性。
在上述改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法中，作为优选方案，所述长阳极管和短阳极管的上端端面高于汽车顶部的中部顶盖表面。使电场线辐射的分布密度更加均匀。
本发明的目的之二是通过以下技术方案得以实现的，一种改善汽车车身电泳漆膜膜厚的装置，包括电泳槽，所述电泳槽的底部沿着长度方向排列设有若干底部阳极管，所述电泳槽的相对两个侧壁上均设有若干沿着电泳槽长度方向排列的长阳极管，所述电泳槽的相对两个侧壁上端的长阳极管之间还间隔排列设有若干短阳极管；所述长阳极管和短阳极管均呈竖直方向设置，所述底部阳极管、长阳极管和短阳极管均与电源的正极电连接，电源的负极用于与汽车车身电连接。
通过在电泳槽的相对两个侧壁上原有的长阳极管排列设置的方向的基础上间隔设有若干短阳极管，起到对整体电场线的重新铺设，使能够有效提高电泳槽上端的电场线密度，提高汽车车身顶盖处的电场辐射来提高汽车车身顶盖的上漆率，达到减少汽车车身顶盖与机盖的漆膜差异性，实现提高汽车车身整体漆膜的均匀性，且使长阳极管和短阳极管均呈竖直方向设置，在提高顶盖的漆膜厚度的同时能够保证机盖表面的漆膜厚度及均匀性，实现使机盖与顶盖的漆膜厚度差异达到较小的范围以内。一般最好使在电泳槽的底部对应区域的两个侧壁上设置短阳极管即可，由于电泳槽入口入的电场用处不大，所以一般无需在电泳槽入口处的斜面对应的两侧设置，有利于最大化的提高的利用效率。
综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1.通过使在电泳槽的两个侧壁上排列布设长阳极管和短阳极管间隔设置的方式，使通过在将汽车车身完全浸没在涂料液后再进行电泳，能够改善对汽车车身顶盖和机盖的上漆后的膜厚的均匀性和避免漆膜受渣粒的影响，提高漆膜质量。
2.通过对短阳极管和长阳极管的数量、工作面积等比例改进，更有效的提高上漆的均匀性和漆膜的厚度，能够更好的保证使机盖和顶盖的电泳漆膜膜厚差异控制在≤4μm。
附图说明
图1是现有的汽车车身的电泳漆膜涂装中电泳槽沿长度方向的平面结构示意图。
图2是本发明的汽车车身的电泳漆膜涂装中电泳槽沿长度方向的平面结构示意图。
图3是本发明的汽车车身的电泳漆膜涂装中电泳槽沿宽度方向的平面结构示意图。
图4是本发明的汽车车身的电泳漆膜涂装的平面结构示意图。
图中，1、电泳槽；2、底部阳极管；3、长阳极管；4、短阳极管；5、汽车车身；6、顶部阳极管。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。
如图1至图4所示，本改善汽车车身电泳漆膜膜厚的装置包括电泳槽1，电泳槽1的底部沿着长度方向排列设有若干底部阳极管2，电泳槽1的相对两个侧壁上均设有若干沿着电泳槽1长度方向排列的长阳极管3，更重要的是，电泳槽1的相对两个侧壁上端的长阳极管3之间还间隔排列设有若干短阳极管4；长阳极管3和短阳极管4均呈竖直方向设置，底部阳极管2、长阳极管3和短阳极管3均与电源的正极电连接(电源在图中未画出)，电源的负极用于与汽车车身电连接，这在接通电源是本领域常规的方式，这样本装置在使用时，由于汽车车身浸入到电泳槽1的电解液内，相当于使底部阳极管2、长阳极管3和短阳极管3均为阳极，而由于汽车车身与电源的负极电连通相当于形成阴极。另一方面，更进一步的将本装置结合电泳方法进行说明，本改善汽车车身电泳漆膜膜厚的电泳方法包括将待电泳渡膜的汽车车身5浸入到装有涂料液的电泳槽1内，这里的汽车车身5一般可以根据车型的不同而选择，如可以是suv车型的汽车车身5，也可以是三厢或两厢车的汽车车身5均可，对于涂料液采用本领域常用的电泳涂料液即可，上述电泳槽1的底部沿着长度方向排列设有若干底部阳极管2，相当于是电泳槽1的底部平铺有若干呈排列设置的底部阳极管2，更重要的是，该方法还包括在电泳槽1的相对两个侧壁上均设有若干沿着电泳槽1长度方向排列的长阳极管3，在电泳槽1的相对两个侧壁上端的长阳极管3之间还间隔排列设有若干短阳极管4；也就相当于在电泳槽的相对两个侧壁上端沿着电泳槽1长度方向排列还间隔设有若干短阳极管4；使短阳极管4与长阳极管3之间呈间隔排列的方式在两个侧壁上设置，这里的长阳极管3和短阳极管4均呈竖直方向设置，这里的竖直方向包括相对于竖直设置方向有一定的角度倾斜，当然，最好能够使长阳极管3的下端端面在汽车车身5的机盖表面以下位置，这样有利于更好的保证电泳效果，保证机盖表面的漆膜厚度质量。既可以采用长阳极管3与短阳极管4一一交替间隔的方式，也可以采用如相邻两根长阳极管3之间设两根短阳极管4的方式间隔排列设置，通过这样的设置方式既能够保持长阳极管3原有的排列方式，在进行通电电泳时，既保证电泳渡膜时中下部位置的上漆率，又能够使上端顶盖位置处具有较高的电场密度，提高顶盖的上漆率，从而实现汽车车身机盖和顶盖的漆膜厚度均匀性；且相比于现有如图1所示通过采用在顶部增加顶部阳极管6的方式，更有利于操作，且不会因使用时间过长而掉落废渣等影响漆膜质量。进一步的，这里的长阳极管3和短阳极管4最好在与电泳槽底部对应长度的侧壁上分布，也就是无需在电泳槽的的两端两个入口处具有倾斜面对应的侧壁上无需设置阳极管，有利于节约材料和降低成本。
在上述将汽车车身5完全浸入在电泳涂料液内后，再以底部阳极管2、长阳极管3和短阳极管4为阳极，相当于使它们均与电源的阳极连通，并以汽车车身5为阴极，相当于使汽车车身5与电源的阴极连通，接通电源进行电泳漆膜涂装，电泳漆膜涂装的时间和电压根据需要进行调整均可，最终得到在汽车车身5表面涂装电泳漆膜，最好使电泳漆膜涂装时间在3-4分钟，电压低压在220v左右，高压在300v左右，使得到的漆膜的膜厚达到14μm以上，且通过测试分析，能够使汽车车身5的顶盖表面与机盖表面的膜厚差异较小，综合均能够保持在≤4μm以内的差异。
为了更进一步的对本发明进行具体的说明，以下实施例进行更具体的说明。
实施例1
如图4所示，本实施例中采用的汽车车身5为suv型车型，具体为：将待电泳渡膜的汽车车身5浸入到装有涂料液的电泳槽1内，并使汽车车身5完全浸没在涂料液内，最好使液面高出汽车车身5顶盖表面10cm，并使上述电泳槽1的底部沿着长度方向排列设有若干底部阳极管2，相当于是电泳槽1的底部平铺有若干呈排列设置的底部阳极管2，这里底部阳极管2的两两之间的间隔距离为2cm-3cm，再使电泳槽1的相对两个侧壁上均设有若干沿着电泳槽1长度方向排列的长阳极管3，在电泳槽的相对两个侧壁上端沿着电泳槽1长度方向排列还交替间隔设有若干短阳极管4；也就是使短阳极管4与长阳极管3之间呈交替间隔排列设置，也就是相当于是一根长阳极管3与一根短阳极管4交替，使长阳极管3和短阳极管4均呈竖直设置，垂直于电泳槽1的底部，同时，使短阳极管4的下端端面高于汽车车身5的机盖表面，无需在电泳槽的两端两个入口处具有倾斜面对应的侧壁上无需设置阳极管；这里，使两个侧壁上的短阳极管4与长阳极管5的工作面积比为1：20，再以底部阳极管2、长阳极管3和短阳极管4为阳极，相当于使它们均与电源的阳极连通，并以汽车车身5为阴极，相当于使汽车车身5与电源的阴极连通，对于阳极和阴极的工作面积按照阳极的工作面积与阴极的工作面积比为1：3.5，然后，接通电源进行电泳漆膜涂装，电泳漆膜涂装的时间为4分钟，使电流漆膜涂装的低压电压为220v，高压电压为300v，结束后，移出经过电泳涂装后汽车车身5，经过测试机盖漆膜的膜厚达到18μm，顶盖漆膜的膜厚达到17μm，能够使汽车车身5的顶盖表面与机盖表面的膜厚差异较小，综合均能够保持在≤4μm以内的差异，且顶盖漆膜和机盖漆膜的均匀性较好。
实施例2
如图4所示，本实施例中采用的汽车车身5为suv型车型，具体为：将待电泳渡膜的汽车车身5浸入到装有涂料液的电泳槽1内，并使汽车车身5完全浸没在涂料液内，最好使液面高出汽车车身5顶盖表面15cm，并使上述电泳槽1的底部沿着长度方向排列设有若干底部阳极管2，相当于是电泳槽1的底部平铺有若干呈排列设置的底部阳极管2，这里底部阳极管2的两两之间的间隔距离为2cm-3cm，这样能够更好的提高底部的电场密度分布，提高漆膜上漆率，再使电泳槽1的相对两个侧壁上均设有若干沿着电泳槽1长度方向排列的长阳极管3，在电泳槽的相对两个侧壁上端沿着电泳槽1长度方向排列还交替间隔设有若干短阳极管4；也就是使短阳极管4与长阳极管3之间呈交替间隔排列设置，也就是相当于是一根长阳极管3与一根短阳极管4交替，使长阳极管3和短阳极管4均呈竖直设置，垂直于电泳槽1的底部，同时，使短阳极管4的下端端面高于汽车车身5的机盖表面，无需在电泳槽的两端两个入口处具有倾斜面对应的侧壁上无需设置阳极管，这里，使两个侧壁上的短阳极管4与长阳极管5的工作面积比为1：30，再以底部阳极管2、长阳极管3和短阳极管4为阳极，相当于使它们均与电源的阳极连通，并以汽车车身5为阴极，相当于使汽车车身5与电源的阴极连通，对于阳极和阴极的工作面积按照阳极的工作面积与阴极的工作面积比为1：5.0，然后，接通电源进行电泳漆膜涂装，电泳漆膜涂装的时间为4分钟，使电流漆膜涂装的低压电压为220v，高压电压为300v，结束后，移出经过电泳涂装后汽车车身5，经过测试机盖漆膜的膜厚达到17μm，顶盖漆膜的膜厚达到15μm，能够使汽车车身5的顶盖表面与机盖表面的膜厚差异较小，两者相差仅为2μm，综合均能够保持在≤4μm以内的差异，且顶盖漆膜和机盖漆膜的均匀性较好。
实施例3
如图4所示，本实施例中采用的汽车车身5为suv型车型，具体为：将待电泳渡膜的汽车车身5浸入到装有涂料液的电泳槽1内，并使汽车车身5完全浸没在涂料液内，最好使液面高出汽车车身5顶盖表面12cm，并使上述电泳槽1的底部沿着长度方向排列设有若干底部阳极管2，相当于是电泳槽1的底部平铺有若干呈排列设置的底部阳极管2，这里底部阳极管2的两两之间的间隔距离为2cm-3cm，这样能够更好的提高底部的电场密度分布，提高漆膜上漆率，再使电泳槽1的相对两个侧壁上均设有若干沿着电泳槽1长度方向排列的长阳极管3，在电泳槽的相对两个侧壁上端沿着电泳槽1长度方向排列还交替间隔设有若干短阳极管4；也就是使短阳极管4与长阳极管3之间呈交替间隔排列设置，也就是相当于是一根长阳极管3与一根短阳极管4交替，使长阳极管3和短阳极管4均呈竖直方向设置，本实施例中采用相对于竖直方向呈夹角5°的方式呈平行排列，部同时，使短阳极管4的下端端面高于汽车车身5的机盖表面，长阳极管3和下端端面位于机盖表面以下部分，无需在电泳槽的两端两个入口处具有倾斜面对应的侧壁上无需设置阳极管，这里，使两个侧壁上的短阳极管4与长阳极管5的工作面积比为1：25，再以底部阳极管2、长阳极管3和短阳极管4为阳极，相当于使它们均与电源的阳极连通，并以汽车车身5为阴极，相当于使汽车车身5与电源的阴极连通，对于阳极和阴极的工作面积按照阳极的工作面积与阴极的工作面积比为1：4.0，然后，接通电源进行电泳漆膜涂装，电泳漆膜涂装的时间为3分钟，使电流漆膜涂装的低压电压为220v，高压电压为300v，结束后，移出经过电泳涂装后汽车车身5，经过测试机盖漆膜的膜厚达到16μm，顶盖漆膜的膜厚达到18μm，能够使汽车车身5的顶盖表面与机盖表面的膜厚差异较小，两者相差仅为2μm，同样综合性能上均能够保持在≤4μm以内的差异，且顶盖漆膜和机盖漆膜的均匀性较好。
本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。