專利名稱：一種汽車涂裝預處理方法
技術領域：
本發明涉及汽車涂裝技術領域，具體涉及一種可節省用水量的汽車涂裝預處理方法。
背景技術：
汽車的車身零部件在在涂裝前需要進行預處理，預處理中一般至少包括下面三個 步驟高壓水預清洗，用高壓水槍沖洗車身零部件表面的細小顆粒雜質；脫脂，用于去除車身零部件表面的油污；二次水洗，用清潔水去除車身零部件表面脫脂殘留液。目前，高壓水預清洗和二次水洗兩個步驟中用過的水都是直接排放掉的，因此造成用水量大，浪費寶貴的水資源。例如，在中國專利文獻上公開的一種“電泳涂裝前處理工藝”，公開號為CN101333674A，包括以下步驟首先將待處理工件放到高壓水洗槽中進行高壓水洗將水洗完后的工件放入到脫脂槽中進行脫脂，將脫脂完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，將水洗完后的工件放入到酸洗槽中將行酸洗處理，將酸洗完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，然后將水洗完后的工件放入到堿液槽中對工件表面藏酸作中和處理，然后將中和處理后的工件放入704A液中進行工件表面膜層處理。采用該工藝處理后的工件膜層與磷化膜層相比，其彎折后結合力和外觀效果得到大大的改善，但仍然存在用水量大的問題。為了減少污水排放和對環境造成的污染，在中國專利文獻上還公開了“一種涂裝廢水中脫脂廢液去除乳化油的方法”，脫脂廢液經收集后進入脫脂廢液槽，再由脫脂廢液泵提升至反應池，向反應池內投加18-22%濃度的稀硫酸，并與脫脂廢液混合均勻，通過檢測PH值控制硫酸的投加量，使pH值控制在疒3范圍之內；經稀硫酸調整后的脫脂廢液排入隔油池中靜置，使乳化劑中的高級脂肪酸皂轉化為不溶于水的脂肪酸而分離出來，漂浮在脫脂廢液上的脂肪酸經撇油機刮入集油桶。該發明雖然可有效地去除脫脂廢液中的乳化油，但并不能直接地減少涂裝前預處理過程中清潔水的用水量。
發明內容
本發明是為了解決現有的汽車涂裝前預處理技術所存在的用水量大，浪費水資源的問題，提供一種可顯著地減少清潔水用量的汽車涂裝預處理方法，其通過對水的二次利用，大大地提高了清潔水的利用率。為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案一種汽車涂裝預處理方法，包括高壓水預清洗、脫脂、二次水洗三個步驟，用于二次水洗的水洗槽中的水通過水泵送入一個高壓水洗槽，該高壓水洗槽通過管路與用于高壓水預清洗的高壓噴槍相連接，使二次水洗后的水用于高壓水預清洗。由于車身零部件表面在預處理前會有很多細小的顆粒雜質，尤其是在一些夾縫內會殘留較多的細小顆粒，因此通常采用高壓水槍加以清洗。而用于二次水洗的水洗槽中的水中主要是含有一些從車身零部件表面清洗下來的殘留脫脂劑，因此其完全可不經過任何形式的回收處理程序而直接用于高壓水預清洗，且不會在車身零部件表面留下顆粒物，因而不會對后續的脫脂步驟造成不良的影響。特別是，由于二次水洗后的水中含有少量的脫脂劑，因此，高壓水預清洗對車身零部件同時具有額外的預脫脂效果，從而有利于縮短后續的脫脂步驟的時間，進而可提高預處理的效率。由于本發明在高壓水預清洗步驟采用的是二次水洗后的水，做到了一水二用，因而可顯著地提高清潔水的利用率，減少清潔水的消耗。作為優選，用于脫脂步驟的脫脂槽呈圓形，所述脫脂槽的內側壁在圓周方向上等間距地設有若干相連的單向鋸齒，所述單向鋸齒的一側齒面為導流面，其在橫截面上呈內凹的拋物線；單向鋸齒的另一側齒面為噴水平面，其在橫截面上為一直線，并且該直線與脫脂槽的中心至單向鋸齒的齒頂之間的連線形成5-10度向外傾斜的夾角，所述噴水平面上沿脫脂槽內側壁的深度方向等間距設有若干噴水管，噴水管通過增壓水泵與設置在脫脂槽底面的回水管連通。為了提高脫脂效率，本發明將脫脂槽設計成圓形，并且在脫脂槽的內側壁上設置若干組相應的噴水管，噴水管噴出的高壓水流可帶動脫脂槽內的脫脂液體做回轉流動，由于每組噴水管沿脫脂槽內側壁的深度方向等間距設置，因而有利于保持回轉水流上下速度的均衡，使車身零部件與脫脂液體充分地接觸，同時將車身零部件表面的油污及時地帶離。特別地，本發明在脫脂槽的內側壁上等間距地設有若干單向鋸齒，而噴水管則剛好設置在單向鋸齒的噴水平面上靠近相鄰單向鋸齒的導流面處，因此，從噴水管噴出的高壓水流可在相鄰的呈內凹的拋物柱面的導流面引導下形成回轉的水流，并且回轉的水流不會直接沖擊到相鄰的噴水管上，因而有利于減小回轉水流的阻力，提高回轉水流的速度，以提高脫脂的效率。進一步地，由于單向鋸齒的噴水平面有一個5-10度向外傾斜的角度，因而，既有利于避免回轉水流在經過齒頂后因流道面積的突然擴展而急劇降速，使回轉水流各處的流速保持一個合適的梯度，以保持回轉水流的轉速，同時通過流道面積的適度變化，使回轉水流產生一定的紊流，以提高車身零件整個外表面的脫脂效果。作為優選，所述噴水管的出水方向與相鄰導流面上該處的切線方向平行，回水管的開口朝向與噴水管的出水方向相反，從而可最大限度地降低噴水管出水口處的阻力，而反向設置的回水管則可對回轉水流產生一個拉動其回轉的吸力，從而使增壓水泵的功率得以充分的利用和發揮；另外，噴水管為矩形管，其出水口的端面為一拋物柱面，該拋物柱面由相鄰導流面偏移形成，從而使出水口端面各處與導流面之間具有相同的間距。由于噴水管出水口的端面是由導流面偏移形成的拋物柱面，因而使出水口與回轉水流有一個較長的接觸和帶動距離，保持水壓有一個漸變的下降過程，有利于噴水管的水流對脫脂槽內回轉水流的帶動，使回轉水流保持盡量平穩的轉動。作為優選，在脫脂步驟中采用堿性脫脂劑，堿性脫脂劑具有滲透力強、乳化力強、可用冷水進行二次水洗的特點；特別是，由于高壓水洗槽內的水是含有堿性脫脂劑的，因此在對車身零部件進行高壓水預清洗時可提高車身零部件表面的PH值，從而可有效地避免車身零部件在經過高壓水預清洗后出現返銹現象。作為優選，用于脫脂步驟的脫脂槽底部通過管道和水泵連接，并在管道上設置流量控制閥，使脫脂槽內的脫脂液體用于高壓水預清洗。脫脂槽內的脫脂液體需要有一個逐步的更換，以使其保持足夠的脫脂效果，本發明將脫脂槽與水泵相連接，并通過流量控制閥控制流量的大小，將脫脂液體按一定的速度送到高壓水洗槽內，從而實現脫脂液體的平穩更換。由于脫脂液體和二次水洗后的水相比其主要的區別僅在于含有較多的脫脂劑和少量的乳化油，因此，當其被少量地送入高壓水洗槽稀釋后，仍然可以用于高壓水預清洗，并不會對后續的脫脂步驟造成不利的影響，相反地，其較高的脫脂劑濃度有利于提高預脫脂的效果，使脫脂劑的效能得以充分的發揮。作為優選，高壓水洗槽的水位高于用于脫脂步驟的脫脂槽水位，高壓水洗槽上部設有一個回流口，所述回流口通過管道與脫脂槽連通。由于高壓水洗槽內的水含有少量的脫脂劑，因此，當高壓水洗槽的水位過高時，可通過回流口將水送回到脫脂槽內，以作為脫脂槽的更換用水。作為優選，用于二次水洗的水洗槽呈長方形，在水洗槽長度方向的兩個內側壁上分別錯位地設置一個豎直的導流板，從而將水洗槽分隔成第一、第二、第三水洗槽，導流板與相對一側的水洗槽內側壁之間具有空隙，使第一、第二、第三水洗槽相互連通，在第三水洗槽的側壁設有進水口，第一水洗槽的上部具有一個溢流口，所述溢流口通過管道與水泵相連接。由于水洗槽被分隔成相互連通的第一、第二、第三水洗槽，并且清潔的水從第三水洗槽進入，最后從第一水洗槽流出，因此水洗槽中的脫脂劑濃度由第一水洗槽至第三水洗槽形成一個逐步降低的梯度，車身零部件在第一、第二、第三水洗槽中依次水洗，其表面的脫脂劑殘留量逐步減少，有利于充分提高水洗的效果，使清潔水能發揮最大的效益，從而有利于降低進水口的流量，實現節水的目的。尤其是，第一、第二、第三水洗槽之間是由錯位設置的導流板分隔開的，導流板與相對一側的水洗槽內側壁之間所形成的空隙成為一個延伸至水洗槽底面的連接口，因而使第一、第二、第三水洗槽形成首尾相連的串聯結構，進而有利于水洗槽中的水能充分穩定地逐步更換，而不會留下死角，并且勻速流動的水也有利于提高水洗的效率。綜上所述，本發明具有如下有益效果清潔水和脫脂劑可重復利用，排放的廢水少，省水且預處理效果好。
圖1是本發明所采用的預處理系統的的結構示意圖。圖2是本發明中水洗槽的俯視結構示意圖。圖3是本發明中脫脂槽的俯視結構示意圖。圖4是脫脂槽中噴水管部分放大的結構示意圖。圖中1、脫脂槽 12、排放口 13、流量控制閥14、單向鋸齒 141、導流面142、噴水平面 15、噴水管 16、回水管 2、水洗槽 21、第一水洗槽 22、第二水洗槽23、第三水洗槽24、進水口 25、溢流口 3、導流板4、水泵5、高壓水洗槽51、回流口 6、單向閥
具體實施例方式下面結合附圖與具體實施方式
對本發明做進一步的描述。實施例1 :如圖1所示，本發明的一種汽車涂裝預處理方法，包括高壓水預清洗、脫月旨、二次水洗三個步驟，在高壓水預清洗步驟采用高壓噴槍噴洗作業，高壓噴槍通過管路與一個高壓水洗槽5相連接，該高壓水洗槽作為高壓水預清洗的一個儲水槽；脫脂步驟是在一個圓形的脫脂槽I中完成的，該脫脂槽內可設置相應的自動監測裝置，通過傳感器檢測脫脂劑的濃度以及水位高度等參數并自動控制脫脂劑的投放以及清潔水的輸送，以確保脫脂槽具有穩定有效的脫脂效果；二次水洗則是在一個如圖2所示長方形的水洗槽2中進行的，水洗槽在長度方向的兩個內側壁上分別錯位地設置一個豎直的導流板3，從而將水洗槽分隔成大小基本相同的第一水洗槽21、第二水洗槽22、第三水洗槽23，導流板與相對一側的水洗槽內側壁之間具有空隙，該空隙一直延伸至槽底面，使第一、第二、第三水洗槽相互首尾連通，在第三水洗槽遠離空隙的側壁上設有進水口 24，而第一水洗槽則可在遠離空隙的側壁上部設置一個溢流口 25，該溢流口通過管道與一個水泵4相連接，并通過水泵將水洗槽中的水送入高壓水洗槽，使二次水洗后的水用于高壓水預清洗。為了進一步達到節水的目的，我們還可用管道將設于脫脂槽底部的排放口 12和水泵連接，將脫脂槽內的脫脂液體送入高壓水洗槽內，使脫脂槽內的脫脂液體也用于高壓水預清洗。同時，為了控制脫脂液體的排放流量，可在連接排放口和水泵的管道上設置流量控制閥13，使脫脂液體的排放保持一個穩定值，以確保脫脂槽具有穩定有效的脫脂效果。此夕卜，我們還可在水泵與脫脂槽之間以及水泵與水洗槽的溢流口之間分別設置一個單向閥6，以防止水流的倒流。更近一步地，我們可將二次水洗后的水作為脫脂槽的用水，以減少脫脂槽中清潔水的需求量。具體可將高壓水洗槽的水位設置高于脫脂槽的水位，并且在高壓水洗槽上部設置一個回流口 51，該回流口通過管道與脫脂槽連通。這樣，當高壓水洗槽的水位到達回流口時，即可通過管道流入脫脂槽內，以補充脫脂槽的用水。當然，我們還可在連接高壓水洗槽和脫脂槽的管道上設置一個手動控制的閥門(圖中未示出)，以便在需要單獨控制進水和排水等情況下切斷高壓水洗槽和脫脂槽之間的聯系。另外，如圖3所示，為了提高脫脂的效果，我們可在脫脂槽內側壁的圓周方向上等間距地設置若干相連的單向鋸齒14，具體數量可根據脫脂槽的大小確定，一般以4至8個為宜，本實施例中采用6個，單向鋸齒的一側齒面為導流面141，導流面為一拋物柱面，其在橫截面上呈內凹的拋物線；單向鋸齒的另一側齒面為噴水平面142，其在橫截面上為一直線，并且該直線與脫脂槽的中心至單向鋸齒的齒頂之間的連線形成5-10度向外傾斜的夾角，優選值為8度，而齒頂的高度可設置在5至8厘米之間，優選值為7厘米，每個噴水平面上沿脫脂槽內側壁的深度方向等間距設置若干噴水管15，同時在脫脂槽底面靠近導流面處設置相應的一個回水管16，噴水管的出水方向為水平方向，并且與相鄰導流面上該處的切線方向平行，回水管的開口朝向與噴水管的出水方向相反，所有的噴水管集中后通過一個總管道與一個增壓水泵(圖中未示出)的輸出口相連，而所有的回水管集中后通過一個總管道與增壓水泵的輸入口相連。
特別地，噴水管為矩形管，其長度方向與脫脂槽的深度方向平行，如圖4所示，噴水管出水口的端面為一拋物柱面，該拋物柱面由相鄰導流面偏移形成，偏移值一般為5至8毫米，優選值為7毫米，從而使出水口端面各處與導流面之間具有相同的間距。在對汽車零部件進行涂裝前的預處理時，脫脂采用的是堿性脫脂劑，水泵將二次水洗的水洗槽中的水以及脫脂槽中的脫脂液體送入到高壓水洗槽中，通過合理地設定流量控制閥的流量值，確保脫脂槽內脫脂液體正常地更換。由于水洗槽中的水是通過溢流口送出的，因此，其出水量受進水量的控制，通過適當地控制進水量，可同時滿足二次水洗及高壓水預清洗所需用水。當汽車零部件完成高壓水預清洗后，其表面的雜質顆粒被清除干凈，然后即可進入脫脂槽中進行脫脂。由于高壓水洗槽內的水是含有堿性脫脂劑的，因此在對車身零部件進行高壓水預清洗時可提高車身零部件表面的PH值，從而可避免車身零部件在進行脫脂前出現返銹現象。車身零部件進入脫脂槽后，由于在脫脂槽的內側壁上設置有若干組的噴水管，噴水管噴出的高壓水流可沿著呈內凹的拋物柱面的導流面形成回轉的水流，同時，反向設置的回水管則可對回轉水流產生一個拉動其回轉的吸力，從而帶動脫脂槽內的脫脂液體做回轉流動，使車身零部件與脫脂液體充分地接觸，同時將車身零部件表面的油污及時地帶離。回轉水流與脫脂槽底面會有摩擦阻力，而設置在脫脂槽底面的回水管所產生的吸力剛好能夠抵消摩擦阻力，使回轉水流上下的轉速保持基本一致。特別地，回轉水流在經過單向鋸齒的齒頂進入到噴水平面時，由于噴水平面有一個向外傾斜的角度，因而，使回轉水流的流道截面積以一個合適的梯度逐步增加，使回轉水流產生一定的紊流，以進一步提高車身零件的脫脂效果。車身零部件經過脫脂后，即可進入水洗槽進行二次水洗，首先進入第一水洗槽，在洗掉表面大部分的脫脂殘留液后在再依次進入第二、第三水洗槽，以便將車身零部件表面的脫脂殘留液全部清洗干凈。由于水洗槽的清潔水是送到第三水洗槽的，并依次經過第二、第一水洗槽后進入高壓水洗槽，因此，可始終保持第三水洗槽的水具有較高的清潔度，從而確保二次水性的良好效果，同時，送入第三水洗槽的清潔水可有三次水洗作用，充分發揮了清潔水的水洗效果。車身零部件在完成上述三個基本步驟后，還可根據需要進行其它一些后續的預處理，比如酸洗，酸洗后的中和處理，以及磷化處理等，由于此類處理方式均屬于現有技術，在此不作贅述。
權利要求
1.一種汽車涂裝預處理方法，包括高壓水預清洗、脫脂、二次水洗三個步驟，其特征是， 用于二次水洗的水洗槽(2 )中的水通過水泵(8 )送入一個高壓水洗槽(5 )，該高壓水洗槽通過管路與用于高壓水預清洗的高壓噴槍相連接，使二次水洗后的水用于高壓水預清洗。
2.根據權利要求1所述的一種汽車涂裝預處理方法，其特征是，用于脫脂步驟的脫脂槽(I)呈圓形，所述脫脂槽的內側壁在圓周方向上等間距地設有若干相連的單向鋸齒 (14)，所述單向鋸齒的一側齒面為導流面(141)，其在橫截面上呈內凹的拋物線；單向鋸齒的另一側齒面為噴水平面(142)，其在橫截面上為一直線，并且該直線與脫脂槽的中心至單向鋸齒的齒頂之間的連線形成5-10度向外傾斜的夾角，所述噴水平面上沿脫脂槽內側壁的深度方向等間距設有若干噴水管(15)，噴水管通過增壓水泵與設置在脫脂槽底面的回水管(15)連通。
3.根據權利要求2所述的一種汽車涂裝預處理方法，其特征是，所述噴水管的出水方向與相鄰導流面上該處的切線方向平行，回水管的開口朝向與噴水管的出水方向相反，噴水管為矩形管，其出水口的端面為一拋物柱面，該拋物柱面由相鄰導流面偏移形成，從而使出水口端面各處與導流面之間具有相同的間距。
4.根據權利要求1所述的一種汽車涂裝預處理方法，其特征是，在脫脂步驟中采用堿性脫脂劑。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種汽車涂裝預處理方法，其特征是，用于脫脂步驟的脫脂槽底部通過管道和水泵連接，并在管道上設置流量控制閥(13)，使脫脂槽內的脫脂液體用于高壓水預清洗。
6.根據權利要求5所述的一種汽車涂裝預處理方法，其特征是，高壓水洗槽的水位高于用于脫脂步驟的脫脂槽水位，高壓水洗槽上部設有一個回流口(51)，所述回流口通過管道與脫脂槽連通。
7.根據權利要求1或2或3或4所述的一種汽車涂裝預處理方法，其特征是，用于二次水洗的水洗槽(2)呈長方形，在水洗槽長度方向的兩個內側壁上分別錯位地設置一個豎直的導流板(3)，從而將水洗槽分隔成第一、第二、第三水洗槽(21、22、23)，導流板與相對一側的水洗槽內側壁之間具有空隙，使第一、第二、第三水洗槽相互連通，在第三水洗槽的側壁設有進水口(24)，第一水洗槽的上部具有一個溢流口(25)，所述溢流口通過管道與水泵相連接。
全文摘要
本發明公開了一種汽車涂裝預處理方法，包括高壓水預清洗、脫脂、二次水洗三個步驟，用于二次水洗的水洗槽中的水通過水泵送入一個高壓水洗槽，該高壓水洗槽通過管路與用于高壓水預清洗的高壓噴槍相連接，使二次水洗后的水用于高壓水預清洗。此外，脫脂槽底部通過管道和水泵連接，并在管道上設置流量控制閥，使脫脂槽內的脫脂液體用于高壓水預清洗。本發明的涂裝預處理方法使清潔水和脫脂劑可重復利用，排放的廢水少，省水且預處理效果好。
文檔編號B08B3/02GK103008268SQ20121020723
公開日2013年4月3日 申請日期2012年6月21日 優先權日2012年6月21日
發明者李紅, 韓紀銀, 王紀, 王良, 程文安, 鄭偉 申請人:濟南吉利汽車有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司