电泳涂装中，循环方式的采用将使外表面形成更加均匀的高质量电泳涂膜，另外，电泳涂膜的附着不良的大梁内部和底板背面的膜厚也会有大幅度提高。

汽车车身的涂装工艺主要包括底涂涂装、中涂涂装、面涂涂装3道工艺，其中底涂涂装一般采用电泳涂装工艺。

电泳涂装是使汽车车身全部淹没于涂料液体中的浸渍涂装法，是使涂料对于车身的缝隙、袋状部位等构造体内部附着性最好、最有助于提高车身防锈性能的一道工艺。另外，从水溶性涂料的使用、涂料附着效率高、可封闭地完成工序等特性来看，电泳涂装是一种生产性、环保性都很高的涂装系统，因而被广泛运用于全自动涂装设备中，但这种电泳装置一直面临着解决车身涂膜附着性以及降低杂质影响的课题。如果就电泳涂装中的主要项目——电泳主槽的循环方式来说，大气社已经确立了独特的新的循环方式来解决这些问题。

电泳涂装系统主要由直流电源和再循环的电泳主槽构成（如图１），通常向车身通电3min即可形成15μｍ的电泳涂膜。为了使电泳涂料达到均匀的分散性、均匀的温度以及依靠过滤器除去杂质，必须使电泳涂料进行再循环。电泳的再循环是非常重要的，其良好与否对涂膜品质有非常大的影响。

一、循环的重要性

电泳的再循环有很多作用和益处，如：

1、使电泳涂料均匀分散

由于电泳涂料被稀释成了低固体成分（约20％）的液体，因此，使用水泵进行均匀的搅拌（2～4次／ｈ），可以使涂料中的颜料均匀分散并防止沉淀。如果颜料一旦沉淀了的话，要再次使其分散是相当困难的，另外，如果分散不均匀的话，就会产生电泳涂膜的色斑现象，进而就会影响中涂、面涂的涂膜外观质量。为了防止这些现象的发生，有必要使槽内的电泳涂料进行均匀的循环。

2、去除反应气体

在形成涂膜的时候，车身表面会生成反应气体，如果这种气体残留在涂膜内的话，就会使涂膜产生缺陷。为了去除反应气体，也有必要进行给予车身表面适当流速的循环。

3、防止车身表面上的温度上升

在形成涂膜的时候，车身表面会产生反应热，由于涂膜电阻值随温度上升而降低使直流电流增大，因此，冷却不良的局部就会形成较厚的涂膜。如果电泳膜厚不均匀的话，鲜映性就会下降，此外，不必要的厚膜也会增加额外的成本支出。为了防止这些不良现象的产生，对于车身表面来说，有必要进行为了保证温度恒定的涂料的循环。

4、迅速去除形成涂膜缺陷的杂质

在焊接工序所产生的金属粉尘等杂质会随着入槽的车身一起进入电泳槽，这些杂质将会附着在汽车车身上或者进入电泳涂膜内，从而可能使涂膜产生缺陷，而且，发生了涂膜缺陷的部位会在下一道工序中被打磨处理。为了尽可能减少这种打磨作业，就需要迅速地将杂质排出槽外，所以有必要进行适当的循环。

综上所述，在汽车车身的电泳涂装中应进行确保涂料的分散性的搅拌，并应不断地给予车身表面某种程度的槽液流速，还应采用能够迅速将被带入槽内的金属粉尘等杂质排出于槽外的、适当的槽内循环方式。

二、 循环试验

我们制造了实际设备1/5比例的缩小装置（图２），利用其进行电泳槽内流动状态的测试。我们还对传统的循环流进行了探讨， 并创造了各种各样的全新的循环流，进而总结了有利于与排出杂质、提高车身表面流速的循环方式。

1、几种不同的循环方式

① 传统的循环方式（如图３）

这是被众多的现有生产线所使用了的循环方式，过去的电泳装置全部是被按照这种方式制作——侧部喷淋管对着出槽一侧，底部喷淋管对着入槽一侧，涂料的循环流动与车身行进方向同方向循环。

② 新循环方式

ａ．新设置的方案（如图４）

这种方式是在入槽一侧设置大型漏斗，侧部喷淋管、底部喷淋管都对着入槽一侧，涂料的流动与车身行进方向逆向流动。

在现有生产设备上进行改造实现这种新循环方式是很困难的，因为这在成本、交货期、施工等方面都存在诸多问题，因此，这种方式只适用于新设置设备。

为了把新循环方式的思路应用于现有生产设备，大气社也推出了另外２种新的循环方式。

b．现有设备改造方案Ⅰ（如图５）

这是在入槽侧设置底部漏斗的方案，能够从底部漏斗部位将总循环流量的60％以上排出。在现有生产设备上采用这种方式，可与新循环方式（新设置方案）呈同样的液流、相同的喷淋管配置，并在入槽侧设置了底部漏斗构造。

ｃ．现有设备改造方案Ⅱ（如图６）

这是在入槽一侧没有设置底部漏斗的空间的情况下，将底部漏斗设置于出槽一侧的方案。这种方案中侧部喷淋管对着入槽一侧，而底部喷淋管对着出槽一侧，涂料流动与车身行进方向是逆向的。

2、新循环方式的共同特征

在主槽底部设置大型漏斗，将总循环流量中的60%～80％的循环量排出，以便能够使杂质的排出更迅速。

把侧部喷淋管的喷出方向对着入槽一侧，将涂料流动作为与车身行进方向不同的逆向流，这样就加快了与车身的相对流速。

在入槽、出槽这两端设置副槽，使液体表面的泡沫和杂质的排出更迅速。另外，为了能够调整表面流，我们将溢流堰制成可活动的堰。

3、试验内容

我们在1/5的缩小装置中使用自来水，并依靠基于前述思路的循环流量进行了试验。

在这个试验中，如果使雷诺（Reynolds）数一致的话，就会成为完全相似的换算，这适用于判断局部的液流上。可是，由于进行本试验的目的是判断槽内整体的液流状况，因此，我们将液流看作只是由重力和惯性力所支配的，而且，生产设备上是采用的是喷射喷嘴，而1/5的缩小装置上使用的是棒状喷嘴，经过换算，1/5缩小装置的水量＝生产设备的水量×２／55.9　。

① 槽内杂质排出的测量

向车身入槽点投入疑似杂质（直径６mm、重量0.12ｇ／个、比重1.06）360ｇ（约相当于3000个），进行了杂质流动状况的目视观察，并测定了试验装置内的疑似杂质的消失时间、投入１分钟后和３分钟后疑似杂质排出量的测量。

② 表面流泡沫滞留的确认

在液体表面人为地产生的泡沫会形成怎样的表面流以及是否会滞留于主槽中，我们对此进行了确认。

③ 槽内流速状况的测定

对于车身行进方向按照每隔1000mm的间距（相当于生产设备的5000mm），对于深度方向按照每隔100mm的间距（相当于生产设备500mm），我们分别确认了各个点位的流速和流动方向。

4、试验结果

① 旧循环方式

车身表面的液体的流动是与车身行进方向同方向地流动着的，车身上的相对流速较慢。杂质与车身一起流向出槽一侧，并在出槽一侧反转，进而于槽内进行再循环，因此，疑似杂质的排出很慢，且无法完全排出而残留于槽内。（杂质消失时间为∞）

② 新循环方式

ａ．新设方案

由于在车身表面形成逆向流，因此，相对流速较快。被带入到入槽侧的杂质不在槽内进行循环，而被入槽侧的大型漏斗迅速地排出于槽外，从这一点来看，疑似杂质的排出很快，且不会残留于槽内。（杂质消失时间为40sec，很短）

ｂ．现有设备改造方案Ⅰ

相对流速能够得到与新设方案相同程度的流速，能够迅速地把杂质排出于槽外。关于杂质的排出，比起新循环方式来说，多多少少有些不足，但是，疑似杂质不会残留在槽内，而且杂质的消失时间为90s。

ｃ．现有设备改造方案Ⅱ

这种方案的车身相对流速是最快的。被在入槽侧带入的杂质将被通过主槽底部排出于出槽一侧，因此，虽然杂质的排出状况比上述新设、改造方案Ⅰ多多少少有些不足，但杂质不会残留于槽内，杂质消失时间为140s。

三、生产设备的性能评价

到2000年８月末为止，将这种新循环方式引进到生产设备中的应用案例有４件。其中新设案例２件，改造案例２件（都是改造方案Ⅱ）。在这些生产设备完美地再现了利用1/5缩小装置形成的液流方向、相对流速和杂质的排出状况，进而，依靠更改循环方式在生产设备上实现了电泳品质的提高，具体如下：

(1) 由于顺利地排出了入槽的杂质，从而极大地减少了附着在车身上的杂质。新设方案是根据S/B把传统的循环方式重新打造成了新设方案，并且对两者进行了比较。另外，改造方案是对改造前的传统循环方式与改造后的新循环方式（改造方案Ⅱ）进行了比较的。新循环方式的杂质颗粒量有了大幅度的减少。

(2) 通过提高车身表面的相对速度的方式，提高了涂料的分散性，且顺利地实现了电泳气体从涂膜中的逸出，因此，起因于这些原因的色斑、凹坑现象减少了。

(3) 为了提高电泳涂膜附着性，在采用新循环方式的同时，将使用2台整流器的2段通电作为一个原则。虽然２段通电和新循环方式各自的附着性效果没有能够进行确认，但是，通过将这两者组合起来的方式达到了提高最终效果的目的。

2 段通电：

① 外表面膜厚

虽然平均膜厚几乎没有变化（17.0～17.3μｍ），但是，最低膜厚和最高膜厚的差从７μｍ降低到了４μｍ，这是由于电泳附着性不好的水平面膜厚得到了很大的改善，并且依靠提高逆向流的相对速度的方式抑制了电泳涂膜比较容易附着的侧面的涂膜加厚化的倾向。

② 大梁内膜厚

电泳膜的最不容易附着的大梁内部的平均膜厚由4.8μｍ提高到了6.5μｍ，实现了35％的涂膜加厚化。

③ 底板背面的膜厚

通过底板背面部位的膜厚测定，平均膜厚从11.8μｍ达到了16.0μｍ，提高了36％。另外，最低膜厚和最高膜厚的差是从９μｍ降低到了４μｍ。传统方式中的最低膜厚为７μｍ的部位因新循环方式而产生了13μｍ的膜厚，附着性大幅度改善。

总之，新循环方式的采用使外表面膜厚的不均匀现象大幅度地减少，形成了更加均匀的电泳涂膜，另外，电泳涂膜的附着不良的大梁内部和底板背面的膜厚也有了提高。