浅析袋式过滤器在汽车涂装前处理的应用

作者：3M中国有限公司 鲁锋

欢迎访问e展厅 展厅 3 压缩机/分离/过滤机械展厅 压缩机, 空气压缩机, 过滤器, 滤清器, 滤油机, ... 随着我国国民经济的快速发展，汽车工业迎来了一个高速发展的时期。伴随着汽车产量的大幅增长，人们对汽车质量也提出了更高的要求。在汽车涂装生产线，从车身前处理、电泳、中涂、到面漆，汽车车身经历数十道处理工艺方可下线，每一道处理工艺都必须配备相应的涂装过滤系统，以去除尘埃杂质、油污、铁锈，保证车身涂装效果的均一性和良率，同时循环过滤料液，提高涂装料液和用水效率，降低运行成本。涂装的前处理环节，是汽车涂装工艺的基础，前处理工艺的好与坏，成为决定整个车身涂装工艺流程成功与否的关键。 处理工艺及过滤要求 前处理的作用和目的 为了得到优质的涂装效果和良好的防腐蚀性能，在涂装以前必须对车身进行表面处理，包括清除油污、铁锈、氧化皮等杂质，以及必要的表面化学处理与转换。通过前处理工艺，可以提高车身涂膜附着力和抗腐蚀能力，充分发挥涂层的防护作用，延长涂料使用寿命。 前处理工艺流程 目前我国多数车厂涂装自动化流水线普遍采用的工艺流程：热水洗- 预脱脂- 主脱脂- 喷淋水洗- 浸水洗- 表调- 磷化- 喷淋水洗- 浸水洗- 钝化- 循环去离子水喷淋水洗- 循环去离子水浸洗- 新鲜去离子水喷淋水洗，共十三个工艺段，通常在热水洗前还有一道手工擦拭。总的来说，前处理可分为脱脂、表调、磷化和钝化四大块，四者之间都有水洗，以防止杂质带入下一工艺段造成交叉污染。 过滤应用 汽车涂装前处理各工艺段间的多次水洗，是提高清洗效果的关键，通常每次水洗水的污染控制要求达到前道工序处理液浓度的1/10 以下，即稀释10 倍的目的。在提高水利用效率降低成本的要求下，如何过滤循环再利用清洗水，并保证水质的洁净度成为过滤系统成功与否的关键。其次，采用膜过滤技术UF 回收脱脂液、磷化液、再生高污染清洗水和前处理废水，对过滤系统的设计和应用也提出了更高的要求。汽车涂装前处理各工艺段对过滤要求如下表所示： 袋式过滤工艺 袋式过滤是流体过滤系统的一种，由过滤容器、支撑网篮和滤袋三部分组成。在过滤容器内，由冲孔板制作的滤篮支撑滤袋，液体由进水口流入，在滤袋内均匀分布， 过滤容器没有紊流的负效应，经滤袋过滤后流出，杂质被拦截在滤袋中，滤袋可更换或清洗。袋式过滤技术主要应用于：涂装、染料和化学品等行业。袋式过滤器根据袋数不同可分为单袋式和多袋式，根据进料孔位置不同可分为侧入式和顶入式，滤袋材质有聚丙烯、尼龙、聚酯等。 1. 应用优势 袋式过滤技术具有结构紧凑，占地面积小，过滤精度范围广，单位面积过流量大，过滤阻力小，成本低廉， 袋破裂的因素之一。使用维护方便、快捷，规格齐全，材质多样，适用范围广等优点。 由于过滤滤袋成本低，过滤系统一旦发生堵塞现象，牺牲滤袋以保护昂贵的涂装料液，可大大降低车厂的运行成本；常见的顶入式设计，使滤袋更换更加便捷，节省大量劳动力成本； 过滤容器内均匀分布的流线使截留在滤袋过滤介质表面的杂质得到均匀的分布；此外，通过加装专用磁性媒介，可加强对金属杂质的吸附，增加滤袋使用寿命。 滤袋支撑网篮开孔率高，确保过滤系统体积小而流量大， 同时高强度的支撑，可以有效防止滤袋纤维的迁移，保证了滤袋完整的机械结构和高效率的过滤性能。通过模块化设计，标准规格的滤篮适合所有标准尺寸的滤袋，使得滤袋选择的通用性得到极大提高。 2.常见问题 滤袋破裂是袋式过滤技术最常见的问题，分为内表面破裂和外表面破裂。在进料液不断冲击下，进料液所携带的杂质颗粒， 特别是硬度较高且形状不规则的杂质，对滤袋内表面产生持续的刮擦，导致滤袋过滤介质强度疲劳，产生破损；外表面破裂是由于滤袋与支撑滤篮连续的摩擦，支撑滤篮的空隙挤压拉扯滤袋外表面过滤介质，撕扯滤袋纤维结构并引起破裂。此外，由于过滤系统设计制造的缺陷，导致滤袋与滤篮不能完全贴合，过滤时在过滤料液冲刷下，滤袋产生纵向及横向的应力拉伸，也是引起滤袋破裂的因素之一。 3.DuoFLO 滤袋 3M 公司DuoFLO 系列滤袋产品，是传统袋式过滤技术在设计和制造上的创新和突破。DuoFLO 滤袋产品将几何学设计理念应用于滤袋和滤篮的设计中，为过滤介质提供100%的过滤支撑， 彻底消除过滤介质破裂的潜在风险。由不同孔径纤维复合而成的滤袋过滤介质，使DuoFLO 滤袋产品拥有真正意义上的渐进孔径结构，大颗粒杂质被上游孔径较大的过滤纤维截留，细微颗粒杂质被下游孔径较小的过滤纤维截留。同时，专利的流道设计，使DuoFLO 滤袋比传统滤袋多出62% 的过滤面积，单位面积过流量减少， 压差降低，使用寿命大大延长。配合卫生级不锈钢材质制造而成的磁棒使用，吸附过滤料液中的金属碎屑，提高过滤效率。 4.应用分析 在某德国汽车品牌在华工厂涂装脱脂水洗工艺段， DuoFLO 滤袋与传统滤袋对此进行试验。同样采用25 微米精度，2# 滤袋，过滤脱脂槽循环水，流量75 吨/ 小时，过滤杂质主要成分为： 焊渣残留，金属屑，油污等。试验结果显示，无论从滤袋纳污能力，还是更换周期，DuoFLO 滤袋拥有对传统滤袋的绝对优势，体现出极佳的性价比。 结论 综上所述，汽车涂装线前处理因流量大，料液组成成份复杂， 对过滤系统提出了较高的要求。传统的袋式过滤技术可基本满足现代化的涂装流水线过滤要求，3M DuoFLO 系列滤袋产品， 在设计、制造和实际应用中，体现出对传统滤袋的极大优势和性价比，为今后汽车涂装线过滤系统设计和施工提供了更好的选择参照。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (5/4/2014)