JP2004018865A - Coating pretreatment apparatus and coating pretreatment method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【技術分野】
本発明は、塗装前処理装置および塗装前処理方法に関し、たとえば鉄とアルミニウムとの複合ボディが流れる塗装前処理ラインに用いて好ましい塗装前処理装置及び塗装前処理方法に関する。
【0002】
【背景技術】
重量軽減、剛性向上あるいはリサイクル性向上などの観点から、自動車ボディにもフード、トランクリッド、ドアインナ等々、アルミニウム部品の採用が検討されている。
【0003】
こうした鉄とアルミニウムとの複合ボディに対する前処理液として、たとえば特表2001−515959号公報には、第一のステップにて鉄部品にだけ化成処理を施し、第二のステップにてアルミニウム部品に化成処理を施すことが提案されている。
【0004】
この前処理方法で使用される化成処理液には、アルミニウムのエッチングと溶出したアルミを沈殿又はマスクするために、遊離又は複合結合したフッ化物イオンが添加されているが、必要以上にアルミ面に化成被膜が発生しないように、すなわち多量のスラッジが一度に蓄積しないように、遊離フッ化物濃度が8/T(g/L,Tは処理温度℃)未満に制限されている。
【0005】
ところが、上述した特表2001−515959号公報記載の前処理方法では、化成処理液にフッ化物イオンが含まれるため、槽内にアルミのスラッジが蓄積され、これを除去及び廃棄する必要がある。また、上述したように遊離フッ化物濃度を所定値以下に管理しないとアルミ面に必要以上の化成被膜が形成されるので、フッ化物濃度の制御管理及び補充液の制御管理の作業又はシステムが必要になる。
【0006】
さらに、鋼板の化成処理工程の後にアルミの化成処理工程が設けられるので、前処理工程の全長が長くなり、スペース、処理時間及び設備費の点で不利である。
【0007】
【発明の開示】
本発明は、鉄とアルミニウムの複合ボディに対しても、省スペース化、生産性向上、設備費・薬剤費・管理工数・排水処理負担の大幅低減を達成できる塗装前処理装置及び塗装前処理方法を提供することを目的とする。
【0008】
上記目的を達成するために、本発明によれば、重量比率が2.8:7.2〜3.8:6.2である極性有機溶剤及び水の混合溶媒と、ナトリウムイオン及び/又はリチウムイオン、リン酸イオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、マンガンイオン、硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンを少なくとも含有する脱脂兼化成処理液が満たされ、被塗物が浸漬される処理槽と、前記処理槽の後段に設けられ、前記被塗物をアルミニウム用化成処理液で処理するアルミニウム化成処理手段と、前記アルミニウム化成処理手段の後段に設けられ、前記被塗物を洗浄液で洗浄するリンス手段と、前記被塗物を、前記処理槽、前記アルミニウム化成処理手段、前記リンス手段に移動させる被塗物搬送手段とを備え、前記被塗物搬送手段が、前記処理槽、前記アルミニウム化成処理手段、前記リンス手段のうち少なくとも一つで、前記被塗物を回転させる被塗物回転手段を有する塗装前処理装置が提供される(請求項1参照)。
【0009】
また、上記目的を達成するために、本発明によれば、外板部の少なくとも一部にアルミニウム又はアルミニウム合金製部品を有する、鉄とアルミニウムとの複合自動車ボディを、重量比率が2.8:7.2〜3.8:6.2である極性有機溶剤及び水の混合溶媒と、ナトリウムイオン及び/又はリチウムイオン、リン酸イオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、マンガンイオン、硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンを少なくとも含有する脱脂兼化成処理液に浸漬させて処理する第1のステップと、前記自動車ボディをアルミニウム用化成処理液にて処理する第2のステップと、洗浄液にて前記自動車ボディを洗浄する第3のステップと、を有し、少なくとも何れか一つの前記ステップにおいて前記自動車ボディを回転させる塗装前処理方法が提供される(請求項35参照)。
【0010】
本発明の塗装前処理装置及び塗装前処理方法では、処理槽に満たされた脱脂兼化成処理液にて被塗物のうちの鉄部品の脱脂処理と化成処理を行うとともに、アルミニウム部品の脱脂処理を行う。処理槽に満たされた本発明に係る脱脂兼化成処理液は、アルミニウムをエッチングするフッ化物を含まないので、処理槽内にアルミニウムのスラッジが蓄積することがない。
【0011】
本発明の処理槽に満たされた脱脂兼化成処理液では、被塗物のうちのアルミニウム部品については脱脂処理が行われるだけで化成被膜は形成されないので、次段のアルミニウム化成処理手段にてアルミニウム用化成処理液を吹き付けたり浸漬させたりする。特に、アルミニウム部品が被塗物の外板部にある場合は、スプレー処理のみによっても充分な化成被膜を形成することができる。また、アルミニウム部品が被塗物の内板部にある場合でも、浸漬処理を施すことにより、またスプレー装置による吹き付け方法を考慮することによっても充分な化成被膜を形成することができる。
【0012】
アルミニウム用化成処理液による処理を終えたら、次段のリンス手段にて被塗物全体を洗浄する。これにより、電着塗装などの下地としての塗装前処理が終了する。なお、電着塗装工程に送る前に被塗物を乾燥炉に搬送してもよい。
【0013】
本発明によれば、脱脂兼化成処理液にアルミニウムをエッチングするフッ化物を含まないので、処理槽にアルミのスラッジが蓄積するのを防止することができる。これにより、アルミニウムのスラッジ除去及び廃棄に要する作業工数やシステム費などを低減することができる。また、アルミニウムのスラッジそのものが生じないので、従来の前処理方法に比べてフッ化物の濃度管理に関する作業工数やシステム費を低減できる。
【0014】
さらに、脱脂兼化成処理槽の後段にアルミニウム部品の化成処理工程を設けているが、特にスプレー処理によって化成被膜を形成する場合には、浸漬処理に比べて工程スペースや設備費用が大幅に低減できる。工程スペースが低減されることにより、処理時間が短時間になり、自動車ボディの生産性が向上する。
【0015】
さらに、自動車ボディのディッピング槽への入出槽を回転動作とすることにより、ディッピング槽の出入口部に傾斜面を具備させる必要がなくなり、搬送方向に対するディッピング槽の長さを短縮することが出来、ライン全体長を短縮することが可能となる。また、ディッピング槽内で自動車ボディを回転させることにより、袋構造部内等のエアーポケット発生部の処理性、洗浄性が向上する。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0017】
第1実施形態
図1は本発明の塗装前処理装置の第1実施形態を示すシステム図であり、たとえば自動車ボディなどの被塗装物に対し、電着塗装の下地処理としての、脱脂処理、表面調整及び化成処理を行う塗装前処理工程を示している。また、図2は本発明の第1実施形態における処理槽への入槽、浸漬、出槽工程を概略的に図示した図、図3は図2の概略平面図、図4は図2及び図3に示す車体搬送装置の回転駆動装置の周囲の要部断面図である。
【0018】
特に本例の塗装ラインに流れる自動車ボディ9は、フード、トランクリッド、ドアなどの外板部にアルミニウム製部品が採用され、他の部品は鋼板からなる、鉄とアルミニウムの複合ボディであるが、本発明の塗装前処理装置は、全ての被塗物がこうした鉄−アルミ複合ボディに限定される必要はなく、鉄−アルミ複合ボディと鋼板製ボディとの混合ラインであってもよい。また、同じ鉄−アルミニウムの複合ボディでもアルミニウム部品の採用部位が異なる車種が混合して流れてもよい。
【0019】
図1に示すように、自動車ボディ9は、スキッド86に固定された状態で塗装搬送装置Cによって搬送される。本実施形態では、塗装搬送ラインCに沿って2つのディッピング槽101,201が設けられ、図に矢印で示す搬送方向の上流側が脱脂処理及び化成処理を行うための処理槽101(以下、脱脂化成処理槽101ともいう。)であり、下流側が処理後のボディ9を洗浄するためのリンス槽201である。処理槽101には脱脂兼化成処理液が満たされ、リンス槽201には純水が満たされている。
【0020】
本例で用いられる脱脂兼化成処理液は、脱脂処理、表面調整および化成処理といった3種類の処理を同一工程で行うことができる処理液である。こうした脱脂兼化成処理液としては、例えば、極性有機溶剤と、水と、ナトリウムイオン及び/又はリチウムイオン、リン酸イオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、マンガンイオン、硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンとを少なくとも含む処理液を用いることができる。この処理液を用いることにより、脱脂工程、表面調整工程及び化成工程をまとめて1つの工程で同時に行うことができ、大幅な処理工程の短縮、処理設備の簡略化、省スペース化、生産性の向上、薬剤コストの低減、薬剤管理の簡略化を図ることができる。
【0021】
本例の脱脂兼化成処理液をさらに詳細に説明すると、極性有機溶剤及び水の混合溶媒の重量比率は、2.8:7.2〜3.8:6.2、好ましくは3.0:7.0〜3.8:6.2、より好ましくは3.3:6.7〜3.8:6.2、より好ましくは3.3:6.7〜3.5:6.5、最も好ましくは3.5:6.5である。
【0022】
本例の極性有機溶剤としては、(−CH2−CH2−O−)n(ただし、n=1〜4)で示されるエチレングリコールその他の低級アルキルエーテル又は低級アルキルエステル、プロピレングリコール又はジプロピレングリコールその他の低級アルキルエーテル又は低級アルキルエステル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールその他の低級アルキレングリコール、低級アルコール又はこれらのエステルを例示することができる。
【0023】
エチレングリコール系の低級アルキルエーテル又は低級アルキルエステルとしては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のエチレングリコールエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のジエチレングリコールエーテル、トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル等を例示することができる。
【0024】
また、プロピレングリコール又はジプロピレングリコールの低級アルキルエーテル又は低級アルキルエステルとしては、例えば、プロピレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、及びポリプロピレングリコールモノエチルエーテル等を例示することができる。
【0025】
また、低級アルコールとしては、炭素数1〜8、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜4のアルコールを例示することができる。具体的には、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、第3ブチルアルコール、メトキシジメチルペンタノール、ジアセトンアルコール、2−メトキシエタノール、及び2−エトキシメタノール等のグリコールエーテル等を例示することができる。
【0026】
エステル類としては、例えば、乳酸エチル、酢酸メトキシブチル及び乳酸ブチル等を例示することができる。
【0027】
上述の極性有機溶媒のうち、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルよりなる群から選択される少なくとも1種類以上のグリコール系化合物、又はこれらのグリコール系化合物と低級アルコールとの混合溶媒を採用することが最も好ましい。
【0028】
そして、これらグリコール系化合物におけるアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。また低級アルコールとしては、炭素数1〜8のアルコールであることが好ましく、さらに好ましくは炭素数1〜5のアルコール、最も好ましくは炭素数1〜4のアルコールである。
【0029】
本例の脱脂兼化成処理液は、上記極性有機溶剤及び水の混合溶媒に、ナトリウムイオン及び/又はリチウムイオン、リン酸イオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、マンガンイオン、硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンを少なくとも含む。
【0030】
リン酸イオンは、混合溶媒100重量部に対して0.2〜0.5重量部含まれることが好ましい。含有量がこの範囲から外れた場合、油混入量が多く、攪拌不良の際に、目的とする良好なリン酸亜鉛被膜が形成されない。このリン酸イオンの供給源は特に限定されることはなく、オルトリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、トリメタリン酸、テトラメタリン酸、五酸化リン等を例示することができる。また、脱脂兼化成処理液に含まれる金属イオン(ナトリウムイオン及び/又はリチウムイオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、マンガンイオン)に対するアニオンとして供給することも可能である。
【0031】
亜鉛イオンは、リン酸イオンとともにリン酸亜鉛化成皮膜を形成する機能を有する。亜鉛イオンは、混合溶媒100重量部に対して0.5〜0.7重量部含まれることが好ましい。含有量がこの範囲から外れた場合、油混入量が多く、攪拌不良の際に、目的とする良好なリン酸亜鉛被膜が形成されない。この亜鉛イオンの供給源は、例えば酸化亜鉛、炭酸亜鉛、硝酸亜鉛、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、リン酸亜鉛等の無機酸塩等を例示することができる。
【0032】
ニッケルイオンは、未塗装の被塗物の耐食性を向上させる機能を有する。ニッケルイオンは、混合溶媒100重量部に対して0.09〜0.23重量部であることが好ましい。含有量がこの範囲から外れた場合、油混入量が多く、攪拌不良の際に、目的とする良好なリン酸亜鉛被膜が形成されない。このニッケルイオンの供給源は、例えば、硝酸ニッケル、リン酸ニッケルといった無機酸塩等を例示することができる。
【0033】
マンガンイオンは、金属亜鉛を含む被塗物の湿潤塗装密着性を向上させる機能を有する。マンガンイオンは、混合溶媒100重量部に対して0.03〜0.16重量部であることが好ましい。含有量がこの範囲から外れた場合、油混入量が多く、攪拌不良の際に、目的とする良好なリン酸亜鉛被膜が形成されない。このマンガンイオンの供給源は硝酸マンガン、リン酸マンガン等の無機酸塩等を例示することができる。
【0034】
硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンは、混合溶媒100重量部に対して3.5〜10.8重量部であることが好ましい。含有量がこの範囲から外れた場合、油混入量が多く、攪拌不良の際に、目的とする良好なリン酸亜鉛被膜が形成されない。
【0035】
ナトリウムイオン及び/又はリチウムイオンは、混合溶媒100重量部に対して0.8〜3.3重量部含まれることが好ましい。ナトリウムイオン及び/又はリチウムイオンは、脱脂兼化成処理液の水と相俟って被塗物の表面に形成されるリン酸亜鉛被膜の結晶を緻密にする機能を有する。このナトリウムイオン供給源としては硝酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、水酸化ナトリウムを例示することができる。さらに、硝酸ナトリウムの一部又は全部を亜硝酸ナトリウムで置換することもできる。亜硝酸イオンの働きにより酸のエッチング力がさらに高められ、化成反応の促進が期待できる。
【0036】
また、ナトリウムイオンは、1価のアルカリ金属として共通するリチウムイオンに置換することもできる。具体的には、ナトリウムイオンとリチウムイオンの全体量のうち50%〜98%、好ましくは60%〜90%、さらに好ましくは70%〜80%をリチウムイオンに置換する。脱脂兼化成処理液にリチウムイオンを含ませることにより、リン酸亜鉛皮膜の結晶が更に緻密になり、塗装密着性が更に向上する。リチウムイオンの供給源は硝酸リチウム、リン酸リチウム、亜硝酸リチウム等の無機酸塩を例示することができる。
【0037】
ちなみに、脱脂兼化成処理液は、温度が40℃〜60℃の条件で、3分〜10分処理することが好ましい。
【0038】
以上の配合を有する脱脂兼化成処理液を用いることで、脱脂兼化成処理液中に多量の油が混入しても、また脱脂兼化成処理液の攪拌状態が不良であっても、耐食性、塗膜密着性に優れたリン酸亜鉛化成皮膜を形成することができる。
【0039】
図1に戻り、処理槽101内の脱脂兼化成処理液は、配管105及びポンプ106によって吸引され、処理液補給タンク109を介して、配管111およびポンプ110によって処理槽101へ戻される。この配管105の途中に、塵埃除去装置102,化成スラッジ除去装置103及び油分除去装置104が設けられ、これら塵埃除去装置102,化成スラッジ除去装置103及び油分除去装置104を通過することで、鉄粉などの塵埃、化成スラッジ及び油分が除去された極性有機溶剤と水とを含む処理液は、処理液補給タンク109に一時的に貯留される。そして、この処理液補給タンク109に、新規な脱脂兼化成処理液が収容された処理液タンク107からポンプ108によって新規な脱脂兼化成処理液が補給及び調整され、この調整された脱脂兼化成処理液が、既述した配管111およびポンプ110によって脱脂化成処理槽101に戻される。
【0040】
塵埃除去装置102は、処理槽101内の処理液に含まれた鉄粉等のゴミブツを除去するもので、除去されたゴミブツは廃棄され、ゴミブツが除去された処理液は次の化成スラッジ除去装置103に送られる。本例の塵埃除去装置102として用いることのできる具体的装置として、セットリングタンク、遠心式セパレータ、マグネット式セパレータを挙げることができる。これらセットリングタンク、遠心式セパレータ、マグネット式セパレータは、単独でも複合でも用いることができ、特に、セットリングタンクとマグネット式セパレータとを組み合わせた塵埃除去装置102は、ゴミブツの除去率が高く、最も好ましい。
【0041】
ただし、本例に係る塵埃除去装置102は、上述した3形態にのみ限定される趣旨ではなく、その他の形態のものも含まれる。また、本例の塵埃除去装置102は配管105に設けたが、処理槽101そのものの内部又は外部に設けることもできる。
【0042】
化成スラッジ除去装置103は、上述した塵埃除去装置102を通過した処理液に含まれる化成スラッジを除去するもので、除去された化成スラッジは廃棄され、化成スラッジが除去された処理液は、次の油分除去装置104へ送られる。この化成スラッジ除去装置103としては、処理槽101中の処理液のスラッジ濃度が、150ppm以内に抑制され、処理液を汚染することのないようなフィルターであれば、特に限定されず用いることができる。
【0043】
油分除去装置104は、上述した化成スラッジ除去装置103を通過した処理液に含まれる油分を除去するもので、除去された油分は廃棄され、油分が除去された処理液は、処理液補給タンク109へ送られる。本例にて用いることができる油分除去装置104としては、加温式油分除去装置、コアレッサー式油分除去装置、限外濾過式油分除去装置を挙げることができる。
【0044】
このうちの加温式油分除去装置は、ノニオン系界面活性剤が脱脂成分として含有されている水溶液に適用して好ましいもので、これを特定温度以上に加熱すると、それ自身が水に不溶化し、非イオン性界面活性剤からなる油相と水相との2相に油水分離するといった、ノニオン系界面活性剤の特徴を利用した油分除去装置である。
【0045】
また、コアレッサー式油分除去装置は、水溶液中に数μmの大きさで分散している油滴をフィルターを通過させることにより水−油のエマルションを破壊することで、油滴を拡大成長させ、浮上回収することが可能な油分除去装置である。
【0046】
限外濾過式油分除去装置は、限外濾過、即ち、0.01〜0.001μm程度のメッシュからなるフィルターを用い、0.5〜5×10−5Pa程度の低圧力にて加圧もしくは吸引濾過することで、コロイド粒子を溶媒から分離する濾過方法を用いた油分除去装置である。
【0047】
これらの加温式油分除去装置、コアレッサー式油分除去装置、限外濾過式油分除去装置は、要求される油水分離度合いにより選択し、単独でも複合でも用いることができる。
【0048】
図1に示す処理槽101とリンス槽201との間には、自動車ボディ9にアルミニウム用化成処理液を吹き付けるためのアルミ化成処理ゾーン300が設けられている。このアルミ化成処理ゾーン300は、吹き付けたアルミニウム用化成処理液が前段の処理槽101及び後段のリンス槽201に極力流入しないように、ブースの床面がその中央で最下面となるように傾斜している。
【0049】
また、このアルミ化成処理ゾーン300を通過する自動車ボディ9にアルミニウム用化成処理液を吹き付けるためのノズル304が配管302に取り付けられており、アルミニウム用化成処理液が収容されたアルミニウム化成処理液補給タンク301からポンプ303によって当該化成処理液が供給される。図1に示す例では、自動車ボディ9に対して、アルミニウム部品であるフード、トランクリッド及びドアにアルミニウム化成処理液を吹き付ける複数のノズル304が、ブースの天井面と側面とのそれぞれに設けられている。
【0050】
また、ブースの床面で集約されたアルミニウム用化成処理液は、回収槽307に回収され、配管308及びポンプ309によってアルミニウム化成処理液補給タンク301に戻される。なお、回収槽307に接続された配管308には、回収されたアルミニウム用化成処理液に含まれる塵埃を除去するための塵埃除去装置310、アルミニウムおよび鉄(前段の処理槽101の処理にて生じたもの)の化成スラッジを除去するための化成スラッジ除去装置311及び油分を除去するための油分除去装置312が設けられている。これら塵埃除去装置310、化成スラッジ除去装置311および油分除去装置312は、それぞれ上述した塵埃除去装置102、化成スラッジ除去装置103および油分除去装置104で例示した具体例を用いることができる。
【0051】
本例で用いられるアルミニウム用化成処理液としては、特に限定されることはなく、たとえばヘキサフルオロチタネート、ヘキサフルオロジルコネートなどを例示することができる。こうした新規なアルミニウム化成処理液は、アルミニウム化成処理液タンク305に収容され、ポンプ306によってアルミニウム化成処理液補給タンク301に供給され、これによりノズル304から自動車ボディ9に吹き付けられるアルミニウム化成処理液が調整される。
【0052】
ちなみに、アルミニウム用化成処理液は、pHが2.5〜10、温度が20℃〜70℃の条件で、20秒〜100秒間処理することが好ましい。
【0053】
アルミ化成処理ゾーン300の後段にはリンス槽201が設けられ、処理槽101およびアルミ化成処理ゾーン300にて化成皮膜が形成された自動車ボディ9を純水にて洗浄する。本例では自動車ボディ9をリンス槽201に浸漬させることにより自動車ボディ9の外板および内板を洗浄するが、ディッピング処理以外のスプレー処理によっても実現することができる。
【0054】
なお、リンス槽201内の純水には自動車ボディ9に付着した塵埃や化成スラッジ、油分が混入することから、配管202およびポンプ203にて吸引し、前段のアルミ化成処理ゾーン300の塵埃除去装置310に供給することで、これら塵埃、化成スラッジおよび油分を除去したのち、アルミニウム化成処理液の純水として再利用する。このとき、配管202およびポンプ203で吸引したリンス槽201内の洗浄液をアルミ化成処理ゾーン307の回収槽307に供給しても良い。また、図示は省略したが、新規な純水は別途設けられた純水供給装置からリンス槽201内に供給される。
【0055】
図1〜図4に示すように、本発明の第1実施形態においては、被塗物である自動車ボディ9を上述の2つのディッピング槽101、201に移動させ、回転させて浸漬させ、アルミ化成処理ゾーン300を通過させるための車体搬送装置Cが設けられている。当該車体搬送手段Cは、コンベア80と、回転軸85及びスキッド86と、回転駆動装置90とから構成される。
【0056】
コンベア80は、自動車ボディ9を前工程から脱脂化成処理槽101の上方、アルミ化成処理ゾーン300、リンス槽201の上方を経由して後工程に移動させるための手段である。図1に示すように、搬送方向に対して脱脂化成処理槽101の前方からリンス槽201の後方まで、互いに一定の間隔で平行に、脱脂化成処理槽101とリンス槽201との上方に2つのコンベア80が設けられている。さらに当該コンベア80は、特に図示しないが、リンス槽201の後方にて反転し、脱脂化成処理槽101、アルミ化成処理ゾーン300、リンス槽201の下側を経由して脱脂化成処理槽101の前方に戻って循環するような環状形状となっている。なお、この2つのコンベア80の間隔は、自動車ボディ9の幅を十分に許容する間隔である。
【0057】
図4に示すように、このコンベア80は、コンベアチェーン81と、コンベアレール82と、コンベア支持部材83とから構成される。コンベア支持部材83がコンベアレール82を固定して支持しており、コンベアチェーン81が当該コンベアレール82の上を移動可能に支持されている。そして、コンベアチェーン81には、複数の第1の軸受84が一定間隔で固定されており、当該第1の軸受84が回転軸85を回転可能に支持している。なお、コンベアチェーン81は、図示しない動力により駆動されており、上述のコンベアチェーン81に具備された複数の第1の軸受84のそれぞれが同期して移動される。
【0058】
スキッド86は、自動車ボディ9を固定し、上述の回転軸85と共に移動する手段であり、例えば自動車ボディ9のフロア部9aに設けられた図示しない位置決め用穴部にボディ固定部86aを係合させることにより当該スキッド86と自動車ボディ9とが固定される。さらに、スキッド86が回転軸接続部86bにより回転軸85に固定されており、これにより、スキッド86及びスキッド86に固定された自動車ボディ9が回転軸85と共に回転し、後述するように自動車ボディ9が反転して脱脂化成処理槽101内に浸漬される。図2の中央部に示す脱脂化成処理槽101内の自動車ボディ9、図3及び図4の点線により示した自動車ボディ9は、当該回転軸85と共に回転された自動車ボディ9を示している。上述のようなコンベアチェーン81に設けられた複数の第1の軸受84に対して、この回転軸85がそれぞれ回転可能に支持されている。
【0059】
図4に示すように、回転駆動装置90は、回転軸85を回転させてスキッド86に固定された自動車ボディ9を回転させるための手段であり、上述の平行な2つのコンベア80の一方の側の回転軸85の端部(図3において下側)に設けられている。この回転駆動装置90は、2つのかさ歯車91a、91bと、2つの歯車92a、92bと、3つの軸受93a、93b、93cと、2つの駆動軸94a、94bと、駆動用モータ95と、駆動装置用カバー96とから構成されている。
【0060】
駆動用モータ95の第1の駆動軸94aには、第1の平歯車92aが取り付けられており、当該第1の平歯車92aは第2の平歯車92bに咬合している。駆動用モータ95及び第2の軸受93aは、駆動装置用カバー96に固定されており、駆動用モータ95の第1の駆動軸94aの端部は、第2の軸受93aにより回転可能に支持されている。第1の平歯車92aと咬合する第2の平歯車92bは、第2の駆動軸94bの一方の端部の近傍に取り付けられており、当該第2の駆動軸94bの他方の端部には、第1のかさ歯車91aが固定されている。なお、第2の駆動軸94bは、第3の軸受93b及び第4の軸受93cに回転可能に支持されており、当該第3の軸受93b及び第4の軸受93cは、駆動装置用カバー96に固定されている。当該第1のかさ歯車91aは、回転軸85の一方の端部に取り付けられた第2のかさ歯車91bと咬合している。以上の伝達手段を介して、駆動用モータ95の回転駆動が回転軸85に伝達される。駆動装置用カバー96の内部にこれらが収納されており、回転軸85は駆動装置用カバー96を貫通し、回転可能となっている。さらに、駆動装置用カバー96は駆動装置固定部96aにより自動車ボディ9と共に回転しない箇所、例えばコンベアチェーン81に固定されている。なお、駆動用モータ95には、図示しない動力供給源から例えば電力等の動力が供給されている。この回転駆動装置90が、コンベアチェーン81に所定の間隔で設けられた第1の軸受84に回転可能に支持される各回転軸85に設けられており、自動車ボディ9を固定したスキッド86と共に移動する。
【0061】
さらに、図3に示すように本発明の第1実施形態においては、上述の平行な2つのコンベア80の他方の側(図3において上側)には、処理槽101への入出槽時の自動車ボディ9の回転開始のためのリミットスイッチ98が、脱脂化成処理槽101の入口部の近傍及びと出口部の近傍の所定の箇所にそれぞれ設けられている。また、上述の平行な2つのコンベア80の他方の側の各回転軸85の端部(図3において上側)には、当該リミットスイッチ98をオンするためのリミットスイッチ用ピン99が設けられている。コンベア80により回転軸85が移動することにより、このリミットスイッチ用ピン99がリミットスイッチ98に接触し、当該リミットスイッチ98をオンすることにより、自動車ボディ9が所定の位置に到達したことが検知され、車体搬送装置Cに具備された複数の回転駆動装置90を制御する制御装置97により、該当する回転駆動装置90に回転開始の指示が送信され、当該指示に基づき駆動用モータ95を駆動させ、自動車ボディ9を反転させて入出槽させる。なお、脱脂化成処理槽101の出口側の近傍に設けられたリミットスイッチ98の代わりに、制御装置97にタイマーを具備させて、入口側近傍のリミットスイッチ98への接触により当該タイマーが計時を開始し、搬送速度、ディッピング槽の搬送方向への長さ等から算出される出槽のための回転開始までの所定の時間を計時したら、当該制御装置97が回転駆動装置90に回転開始の指令を送信しても良い。この制御装置97により、コンベア80に設けられた複数の回転駆動装置90は、それぞれが独立して回転駆動可能となっている。
【0062】
図2に示すように、車体搬送装置Cのコンベア80により、自動車ボディ9を固定した状態のスキッド86が、脱脂化成処理槽101の入口部の近傍に移動される。そして、脱脂化成処理槽101の入口部の近傍の所定の位置に設けられたリミットスイッチ98に、回転軸85の端部に具備されたリミットスイッチ用ピン99が接触すると、自動車ボディ9が所定の位置に到達したことが検知される。当該検知に基いて、制御装置97が、該当する回転駆動装置90に回転開始の指示を送信する。当該指示に基づき回転駆動装置90の駆動用モータ95が駆動を開始し、自動車ボディ9を搬送方向に対する前方部を鉛直下向き(図2において時計回り)に約180°回転させたら駆動を停止する。この状態において自動車ボディ9は脱脂化成処理槽101に完全に浸漬する。
【0063】
そして、自動車ボディ9は、反転した状態を維持したまま、脱脂化成処理槽101内をコンベア80により、脱脂化成処理槽101の出口部の近傍に移動する。このように、鉛直方向に反転した状態で脱脂化成処理槽内を移動させることにより、品質が重視されるルーフ部、フード部等におけるエアーポケットの発生がなくなり、鉄粉等のゴミブツが付着するのを防止することが可能となる。
【0064】
次に、脱脂化成処理槽101の出口部の近傍の所定の位置に設けられたリミットスイッチ98に、回転軸85の端部に具備されたリミットスイッチ用ピン99が接触すると、自動車ボディ9が所定位置に到達したことが検知される。当該検知に基づいて、制御装置97が、該当する回転駆動装置90に回転開始の指示を送信する。当該指示に基づき回転駆動装置90の駆動用モータ95が駆動を開始し、自動車ボディ9を搬送方向に対する前方部を鉛直下向き(図2において時計回り)に約180°回転させたら駆動を停止する。この状態において自動車ボディ9の脱脂化成処理槽101からの出槽が完了する。従って、回転駆動装置90は、入槽から出槽までの間に自動車ボディ9を約360°回転させることとなる。なお、当該回転動作中においてもスキッド86は、コンベア80により継続して移動している。
【0065】
以上のように、自動車ボディのディッピング槽への入出槽を回転動作とすることにより、ディッピング槽の出入口部に傾斜面を具備させる必要がなくなり、即ちディッピング槽の形状を船型形状とする必要がなくなり、搬送方向に対するディッピング槽の長さを短縮することが可能となる。また、脱脂化成処理槽内で自動車ボディを回転させることにより、袋構造部内等のエアーポケット発生部の処理性が向上する。
【0066】
図1に示すように、リンス槽201にも、上述の脱脂化成処理槽101と同様に、所定の位置にリミットスイッチ98が設けられており、自動車ボディ9が当該リンス槽201に反転して入槽し、その状態を維持して移動し、さらに反転して出槽する。従って、リンス槽201においても、図2及び図3と同様の動作が行われ、ディッピング槽の長さを短縮すると共に、洗浄性を向上させることが可能となる。
【0067】
なお、鉛直方向に反転した状態で移動する間に、回転駆動装置により自動車ボディに揺らすような作用を加えたり、又はディッピング槽内で自動車ボディを複数回の回転をさせることにより、袋構造部の処理性をさらに向上させることが可能である。代わりに、自動車ボディの側面部が搬送方向に向くような状態で自動車ボディをスキッドに固定しても良く、或いは、搬送方向に対して垂直な軸を中心とした回転や搬送方向に平行な軸を中心とする回転としても同様の効果を得ることが可能である。
【0068】
次に作用を説明する。
【0069】
車体工程で溶接組立を終了したホワイトボディ9は、スキッド86に固定された状態で塗装搬送装置Cにより搬送され、脱脂化成処理槽101の入槽側近傍の設置されたリミットスイッチ98に接触すると、回転駆動装置90により鉛直方向に180°回転され、処理槽101に浸漬される。この処理槽101に浸漬されることにより、脱脂兼化成処理液の洗浄及び脱脂効果によって自動車ボディ9に付着した鉄粉などのゴミブツや油分が処理槽101内に除去される。さらに、油分が除去された自動車ボディ9のうち鋼板製部品については脱脂兼化成処理液と鉄との反応が生じ、ここにリン酸亜鉛の化成被膜が形成される。
【0070】
ただし、自動車ボディ9のうちアルミニウム製部品については除塵及び脱脂が行われるだけで、脱脂兼化成処理液とは反応せず、化成被膜は形成されない。すなわち、本例の脱脂兼化成処理液にはアルミニウムをエッチングするフッ化物が含まれていないので、処理槽101にはアルミニウムの化成スラッジは蓄積されず、既述した従来の特表2001−515959号公報に開示された前処理方法に比べて、アルミのスラッジ除去及び廃棄に要する作業工数やシステム費などを低減することができる。また、アルミのスラッジそのものが生じないので、当該従来の前処理方法に比べて、フッ化物の濃度管理に関する作業工数やシステム費を低減できる。
【0071】
なお、処理槽101内の脱脂兼化成処理液はポンプ106によって配管105に吸引され、塵埃除去装置102を通過することにより処理液に含まれた鉄粉などのゴミブツが除去され、化成スラッジ除去装置103を通過することにより処理液に含まれた鉄の化成スラッジが除去され、さらに油分除去装置104を通過することにより処理液に含まれたプレス油などの油分が除去される。
【0072】
こうして塵埃、化成スラッジ及び油分が除去された脱脂兼化成処理液は、処理液補給タンク109に送られ、ここでフレッシュな脱脂兼化成処理液が処理液タンク107からポンプ108によって補給され、適切に調整されたのち配管111およびポンプ110によって処理槽101に戻される。このように処理槽101の脱脂兼化成処理液は配管105,111によって閉回路とされているので、材料費の低減によるコストダウンと、廃水処理工程の負担軽減とを図ることができる。また、脱脂兼化成処理液を用いることで前処理条件の管理工数を削減することができる。さらに、この脱脂兼化成処理液を用いることで水洗工程を大幅に削減することができ、洗浄液の使用量が減少することにより廃水処理工程の負担が軽減される。
【0073】
脱脂化成処理槽101の出口側近傍に設置されたリミットスイッチ98に接触すると、回転駆動装置90により鉛直方向にさらに180°回転され、処理槽101から出槽される。処理槽101を出槽した自動車ボディ9は、アルミ化成処理ゾーン300に送られ、ノズル304からアルミニウム用化成処理液が吹き付けられる。アルミニウム用化成処理液補給タンク301内の処理液はポンプ303によって吸引され、配管302を介してノズル304から自動車ボディ9の主としてアルミニウム製部品に吹き付けられる。また、自動車ボディ9に吹き付けられたアルミニウム用化成処理液は、ブースの床面で集約されて回収槽307に回収され、ここからポンプ309によって吸引される。そして、塵埃除去装置310,化成スラッジ除去装置311および油分除去装置312を通過することによりアルミニウム処理液に含まれた塵埃、アルミニウムや鉄の化成スラッジ、油分が除去されたのち、配管308を介してアルミニウム化成処理液補給タンク301に戻される。
【0074】
このアルミ化成処理ゾーン300の処理によって、フード、トランクリッド及びドアなど外板部品として採用されたアルミニウム製部品の化成被膜処理を行うことができる。特に、これらアルミニウム製部品が自動車ボディ9の外板部品に使用されていると、本例のようなスプレー処理のみによっても充分な化成被膜を形成することができ、その結果、アルミニウムの化成処理工程の長さを最小限に留めることができる。
【0075】
最後に、アルミ化成処理ゾーン300を通過した自動車ボディ9は、リンス槽201の入口側近傍に設置されたリミットスイッチ98に接触すると、回転駆動装置90により鉛直方向に180°回転されてリンス槽201に浸漬され、自動車ボディ9に付着した処理液を洗浄する。そして、リンス槽201の出口側近傍に設置されたリミットスイッチ98に接触すると、回転駆動装置90により鉛直方向にさらに180°回転されてリンス槽201から出槽される。こののち、自動車ボディを乾燥炉に搬送して乾燥させ、下地塗装である電着塗装工程に送る。このとき、リンス槽201内の洗浄液は配管202およびポンプ203によって配管308の塵埃除去装置310の上流に導かれ、塵埃除去装置310,化成スラッジ除去装置311および油分除去装置312を通過したのち、アルミニウム化成処理液補給槽301に供給される。これにより、リンス槽201内の純水を有効活用することができる。
【0076】
第2実施形態
図5は、本発明の塗装前処理装置の第2実施形態を示すシステム図であり、第1実施形態と同様に、たとえば自動車ボディなどの被塗装物に対し、電着塗装の下地処理としての、脱脂処理、表面調整及び化成処理を行う塗装前処理工程を示している。本実施形態は、上述した第1実施形態に比べて、アルミ化成処理ゾーン300にディッピング槽313を採用した点が基本的に相違している。その他の構成については第1実施形態と同様であるため同一の構成部材には同一の符号を付す。
【0077】
本例のアルミ化成処理ゾーン300には、アルミニウム化成処理液が満たされたアルミニウム化成処理槽313が設けられ、コンベアCにて搬送されてきた自動車ボディ9が回転して入出槽される。
【0078】
ディッピング槽313内のアルミニウム化成処理液は、配管308及びポンプ309によってアルミニウム化成処理液補給タンク301に戻される。なお、ディッピング槽313に接続された配管308には、アルミニウム用化成処理液に含まれる塵埃を除去するための塵埃除去装置310、アルミニウムおよび鉄(前段の処理槽101の処理にて生じたもの)の化成スラッジを除去するための化成スラッジ除去装置311及び油分を除去するための油分除去装置312が設けられている。これら塵埃除去装置310、化成スラッジ除去装置311および油分除去装置312は、それぞれ上述した塵埃除去装置102、化成スラッジ除去装置103および油分除去装置104で例示した具体例を用いることができる。
【0079】
本例で用いられるアルミニウム用化成処理液としては、特に限定されることはなく、たとえばヘキサフルオロチタネート、ヘキサフルオロジルコネートなどを例示することができる。こうした新規なアルミニウム化成処理液は、アルミニウム化成処理液タンク305に収容され、ポンプ306によってアルミニウム化成処理液補給タンク301に供給されて、ここで適切な値に調整されたのち、配管302およびポンプ303によってディッピング槽313に供給される。
【0080】
本例の塗装前処理装置では、アルミニウム化成処理手段としてディッピング槽313を採用しているので、特に内板部にアルミニウム材を採用した場合の処理に優れている。
【0081】
ちなみに、本例においても上述した第1実施形態と同様、車体搬送装置Cには図2〜4に示すような自動車ボディ9を回転させて3つのディッピング槽101、313、201に入出槽させる車体回転手段が具備されている。各ディッピング槽101、313、201の出入口部の近傍の所定の位置で、回転駆動装置90により自動車ボディ9の回転が開始され、自動車ボディ9が反転して入槽し、鉛直方向に反転した状態で移動し、さらに反転して出槽する。これにより、ディッピング槽の出入口部に傾斜面を具備させる必要がなくなり、即ちディッピング槽の形状を船型形状とする必要がなくなり、搬送方向に対するディッピング槽の長さを短縮することが可能となる。また、ディッピング槽内で自動車ボディを回転させることにより、品質が重視されるルーフ部、フード部等におけるエアーポケットの発生が減少し、鉄粉等のゴミブツが付着するのを防止することが可能となり、袋構造部内の処理性が向上する。
【0082】
さらに本実施形態においては、例えば自動車ボディ9をID照合等により、鉄とアルミニウムの複合ボディであるか、鋼板製ボディであるかの判断を行う。車体搬送装置Cにより搬送される自動車ボディ9が複合ボディと判断された場合には、アルミ化成処理槽313の入口側近傍に設置されたリミットスイッチ98への接触により回転駆動装置90が自動車ボディ9を鉛直方向に180°回転させて当該ディッピング槽313に浸漬させ、また当該ディッピング槽313の出口側近傍に設置されたリミットスイッチ98への接触により回転駆動装置90が自動車ボディ9をさらに鉛直方向に180°回転させて当該ディッピング槽313から出槽させる。
【0083】
一方、車体搬送装置Cにより搬送される自動車ボディ9が、アルミニウム用の化成処理を必要としない鋼板製ボディと判断された場合には、アルミ化成処理槽313の入口側近傍に設置されたリミットスイッチ98への接触があっても、制御装置97は回転駆動装置90に回転開始の指令を送信せず、また当該アルミ化成処理槽313の出口側近傍に設置されたリミットスイッチ98への接触があっても、制御装置97が回転駆動装置90に回転開始の指令を送信しない。即ち、自動車ボディ9が鋼板製ボディの場合は、アルミ化成処理槽313に浸漬させずにその上方を通過させる。これにより、アルミ化成処理槽への不要な浸漬を回避し、アルミニウム用化成処理液の塵埃、油分等の不純物の混入を最小限に抑えることが可能となる。
【0084】
そして、本実施形態においては、自動車ボディ9が鋼板製ボディの場合、アルミ化成処理槽313の浸漬させずにその上方を通過させる間に、自動車ボディ9に付着した脱脂兼化成処理液が乾燥するおそれがあるため、その乾燥を防止するために当該アルミ化成処理槽313の上方に純水を霧状に噴霧する噴霧装置71が設けられている。当該噴霧装置71は、リンス槽201内に満たされた純水をポンプ72により吸引して供給される。なお、例えば、上述の自動車ボディ9のID照合に従って、アルミ化成処理槽313の入出口近傍に設置されたリミットスイッチ98との接触により噴霧装置71による噴霧のオン/オフを行っても良い。即ち、自動車ボディ9が鋼板製ボディと判断された場合に、制御装置97の指令によりリンス槽201から純水をポンプ72を経由して噴霧装置71に供給する。一方、複合ボディと判断された場合には、制御装置97は純水を噴霧装置71に供給する指令を送信しないようにしても良い。
【0085】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【0086】
上述した実施形態の自動車ボディ9は、ドア、トランクリッド及びドアなどの部品がアルミニウム製部品であったが、アルミニウム合金であってもよい。
【0087】
【実施例】
以下、本発明をさらに具体化した実施例及び比較例により本発明の効果を確認した。以下の実施例は、上述した実施形態で用いた脱脂兼化成処理液の効果を確認するためのものである。
実施例
実施例の脱脂兼化成処理液は、極性有機溶剤としてのジエチレングリコールモノエチルエーテル(DEGMEE)、ナトリウムイオンの供給源となるナトリウム化合物としての硝酸ナトリウム、リチウムの供給源となるリチウム化合物としての硝酸リチウム、リン酸イオンの供給源としてのオルトリン酸、亜鉛イオンの供給源となる亜鉛化合物としての硝酸亜鉛、ニッケルイオンの供給源となるニッケル化合物としての硝酸ニッケル、マンガンイオンの供給源となるマンガン化合物としての硝酸マンガンを用い、表1に示す配合により調整した。
【0088】
また、実施例のアルミニウム用化成処理液として、ヘキサフルオロジルコネート(ヘンケル社製Deoxylyte54C)を用いた。
【0089】
テストピースとして、冷延鋼板(CRS)、電気亜鉛メッキ鋼板(ZE)及びアルミニウム6111(AL)の3種類を用意し、アセトンで脱脂した後に、3種類の防錆油(コスモ石油社製ラクトクリーンK、出光興産製出光NR3、日本石油製ノンラストPN−1)の等量混合油を0.5g/m2 塗布し、試験用の油面を有するテストピースを作成した。このテストピースを上述した脱脂兼化成処理液及びアルミニウム用化成処理液を用いて表面処理し、得られたリン酸亜鉛被膜の性状及び性能、すなわち皮膜重量、結晶皮膜の緻密度合い、一次塗装密着性及び二次塗装密着性を評価した。結果を表1に示す。
【0090】
なお、脱脂兼化成処理液による処理はテストピースを処理液にディッピングすることにより行い、その処理時間は300秒とし、処理液の液温は40℃とした。また、アルミニウム用化成処理液による処理はテストピースに処理液をスプレーすることにより行い、スプレー時間を20秒、30秒及び100秒とした。アルミニウム用化成処理液のpHは4.0、液温は40℃とした。
【0091】
評価結果は、皮膜重量、結晶皮膜の緻密度合い、一次塗装密着性、二次塗装密着性を、◎極めて良好、○良好、△少々劣る、×不良の4つに区分して行った。
【0092】
皮膜重量は、処理後のテストピースをドライヤーで乾燥させた後に計測した。ここでは皮膜重量として1m2あたりの重さ(g)に換算し、リン酸亜鉛化成処理膜が塗装下地として優れた防錆製及び塗装性を有するためには皮膜重量が2〜3.5g/m2程度の均一且つ緻密な結晶皮膜が求められるので、皮膜重量が2〜2.5g/m2であれば◎(極めて良好)、2.6〜3.5g/m2であれば○(良好)、1.5〜1.9g/m2であれば△(少々劣る)、1.5g/m2未満であれば×(不良)と評価した。
【0093】
結晶皮膜の緻密度合いは、処理後のテストピースの中央部から試料をサンプリングし、走査型電子顕微鏡(SEM)でリン酸亜鉛結晶皮膜の形状、大きさを観察した。
【0094】
本実施例においては、緻密度合を示す結晶サイズが5μm以下であればA(極めて良好)、5μm超〜10μm以下であればB(良好)、10μm超〜20μm以下であればC(少々劣る)、20μmより大きければD(不良)という基準に基づき評価した。
【0095】
一次塗装密着性は、処理後のテストピースに塗装を施して評価した。具体的には、処理後のテストピースに、電着塗料(神東ハーバーツ・オートモーティブ・システムズ(株)社製サクセード#80V)を、200Vの電圧をかけて3分間通電させたのち、170℃で20分間焼き付け、15〜20μmの電着膜厚を形成した。こうして得られた電着塗膜が形成されたテストピースを用いてJIS・K5400の碁盤目試験に従い、テストピースの塗装面を、NTカッタ−で1mm間隔で100個の升目に刻み、セロハン製テープ(ニチバン製、幅18mm)を貼り付け、2分経過後、セロハン製テープを剥離させた後に100個の升目のうち何個分の塗装膜が残存しているか、升目の個数で評価した。残存塗装膜の升数が100個であれば◎(極めて良好)、95〜99個であれば○(良好)、85〜94個であれば△(少々劣る)、84個以下であれば×(不良)と評価した。
【0096】
二次塗装密着性は、上述した一次塗装密着性試験と同様の電着塗膜を形成し、これを温水浸漬することで塗膜の密着性を意図的に劣化させた後の塗膜の密着性を評価するものである。温水浸漬は、電着塗膜が形成されたテストピースを、40℃±1℃の温水に1000時間浸漬する。なお、密着性の評価は、一次塗装密着性と同様にJIS・K5400の碁盤目試験に従って行った。
【表1】
比較例
【0097】
実施例における脱脂兼化成処理液の極性有機溶剤と水との重量比率を1:9とした以外は実施例と同じ条件で脱脂兼化成処理液及びアルミニウム化成処理液を作製し、同様の評価を行った。その結果を表2に示す。
【表2】
考察
【0098】
表1及び表2の結果からも明らかなように、比較例の塗装前処理方法では、皮膜重量、結晶皮膜の緻密度合い、一次塗装密着性、二次塗装密着性の何れにおいても少々劣る〜不良であったのに対し、実施例の塗装前処理方法を採用することで、皮膜重量、結晶皮膜の緻密度合い、一次塗装密着性、二次塗装密着性の何れについても極めて良好〜少々劣るとなり、品質的にも問題がないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の塗装前処理装置の第1実施形態を示すシステム図である。
【図2】本発明の第1実施形態における処理槽への入槽、浸漬、出槽工程を概略的に図示した図である。
【図3】図2の概略平面図である。
【図4】図2及び図3に示す車体搬送装置の回転駆動装置の周囲の要部断面図である。
【図5】本発明の塗装前処理装置の第2実施形態を示すシステム図である。
【符号の説明】
101…処理槽
201…リンス槽(リンス手段)
300…アルミニウム化成処理ゾーン(アルミニウム化成処理手段)
301…アルミニウム用化成処理液補給タンク
302…配管
303…ポンプ
304…ノズル
307…回収槽
308…配管
309…ポンプ[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a pre-painting apparatus and a pre-painting method, and more particularly to a pre-painting apparatus and a pre-painting method suitable for use in a pre-painting line in which a composite body of iron and aluminum flows.
[0002]
[Background Art]
From the viewpoint of reducing weight, improving rigidity, or improving recyclability, the use of aluminum parts such as hoods, trunk lids, door inners, etc. in automobile bodies is being studied.
[0003]
As a pretreatment liquid for such a composite body of iron and aluminum, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-515959 discloses that a chemical treatment is performed only on an iron part in a first step, and a chemical conversion treatment is performed on an aluminum part in a second step. It has been proposed to perform processing.
[0004]
In the chemical treatment solution used in this pretreatment method, free or complex-bonded fluoride ions are added in order to precipitate or mask aluminum that has been eluted and eluted. The free fluoride concentration is limited to less than 8 / T (g / L, where T is the processing temperature (° C.)) so as to prevent the formation of a conversion coating, that is, to prevent a large amount of sludge from accumulating at one time.
[0005]
However, in the pretreatment method described in JP-T-2001-515959, since the chemical conversion treatment solution contains fluoride ions, aluminum sludge is accumulated in the tank, and it is necessary to remove and discard the sludge. In addition, if the concentration of free fluoride is not controlled to a predetermined value or less as described above, a chemical conversion coating is formed on the aluminum surface more than necessary, so that an operation or system for controlling and controlling the concentration of fluoride and controlling and controlling the replenisher is required. become.
[0006]
Further, since the aluminum chemical conversion treatment step is provided after the steel sheet chemical conversion treatment step, the total length of the pretreatment step is increased, which is disadvantageous in terms of space, processing time and equipment cost.
[0007]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The present invention provides a coating pretreatment apparatus and a coating pretreatment method that can achieve a space saving, an improvement in productivity, and a significant reduction in equipment costs, chemical costs, management man-hours, and wastewater treatment load even for a composite body of iron and aluminum. The purpose is to provide.
[0008]
To achieve the above object, according to the present invention, a mixed solvent of a polar organic solvent and water having a weight ratio of 2.8: 7.2 to 3.8: 6.2, sodium ion and / or lithium A treatment tank filled with a degreasing / chemical conversion treatment solution containing at least ions, phosphate ions, zinc ions, nickel ions, manganese ions, nitrate ions and / or nitrite ions, and immersed in an object to be coated; An aluminum conversion treatment means provided at a subsequent stage and treating the article with a chemical conversion treatment solution for aluminum; a rinsing means provided at a subsequent stage of the aluminum conversion treatment means to wash the article with a cleaning liquid; An article transfer means for moving the article to be treated to the treatment tank, the aluminum conversion treatment means, and the rinsing means, wherein the article transfer means comprises the treatment tank, Bromide chemical treatment means, at least one, it said pre-painting processing apparatus having a coated article rotating means for rotating the object to be coated is provided out of the rinsing means (see claim 1).
[0009]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a composite automobile body of iron and aluminum having a part made of aluminum or an aluminum alloy on at least a part of an outer plate part has a weight ratio of 2.8: A mixed solvent of 7.2 to 3.8: 6.2, a polar organic solvent and water, sodium ion and / or lithium ion, phosphate ion, zinc ion, nickel ion, manganese ion, nitrate ion and / or zinc ion. A first step of immersing the body in a degreasing and chemical conversion solution containing at least nitrate ions for treatment, a second step of treating the vehicle body with a chemical conversion solution for aluminum, and cleaning the vehicle body with a cleaning solution And a third step of rotating the vehicle body in at least one of the steps. It is the (see claim 35).
[0010]
In the coating pretreatment apparatus and the coating pretreatment method of the present invention, the degreasing treatment and the chemical treatment of the iron parts of the article to be coated are performed with the degreasing and chemical conversion treatment liquid filled in the treatment tank, and the degreasing treatment of the aluminum parts. I do. Since the degreasing / chemical conversion treatment liquid according to the present invention filled in the treatment tank does not contain a fluoride for etching aluminum, aluminum sludge does not accumulate in the treatment tank.
[0011]
With the degreasing and chemical conversion treatment liquid filled in the treatment tank of the present invention, aluminum components of the coating object are only subjected to degreasing treatment and no chemical conversion coating is formed. Spraying or immersing the chemical conversion treatment solution. In particular, when the aluminum component is on the outer plate portion of the object to be coated, a sufficient conversion coating can be formed only by spraying. Further, even when the aluminum component is on the inner plate portion of the object to be coated, a sufficient chemical conversion film can be formed by performing the immersion treatment or by considering the spraying method using a spray device.
[0012]
After the treatment with the chemical conversion treatment solution for aluminum, the entire object to be coated is washed by the next-stage rinsing means. Thus, the pre-coating process as a base such as the electrodeposition coating is completed. The object to be coated may be conveyed to a drying oven before being sent to the electrodeposition coating step.
[0013]
According to the present invention, since the degreasing and chemical conversion treatment liquid does not contain a fluoride for etching aluminum, accumulation of aluminum sludge in the treatment tank can be prevented. As a result, it is possible to reduce the number of work steps and system cost required for removing and disposing of aluminum sludge. Further, since the aluminum sludge itself is not generated, the number of man-hours and system cost related to the concentration control of the fluoride can be reduced as compared with the conventional pretreatment method.
[0014]
Furthermore, a chemical conversion treatment step for aluminum parts is provided at a stage subsequent to the degreasing and chemical conversion treatment tank. Particularly when a chemical conversion coating is formed by spray treatment, the process space and equipment costs can be significantly reduced as compared with immersion treatment. . By reducing the process space, the processing time is shortened, and the productivity of the automobile body is improved.
[0015]
Furthermore, by making the entry and exit tanks of the car body into and out of the dipping tank rotate, there is no need to provide an inclined surface at the entrance and exit of the dipping tank, and the length of the dipping tank in the transport direction can be shortened. The overall length can be reduced. Further, by rotating the automobile body in the dipping tank, the processing property and cleaning property of the air pocket generating portion in the bag structure and the like are improved.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
First Embodiment FIG. 1 is a system diagram showing a first embodiment of a coating pretreatment apparatus of the present invention. For example, an object to be coated such as an automobile body is used as a base treatment for electrodeposition coating. Fig. 4 shows a pre-coating treatment step for performing degreasing treatment, surface conditioning, and chemical conversion treatment. FIG. 2 is a diagram schematically showing the steps of entering, immersing, and leaving the treatment tank in the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a schematic plan view of FIG. 2, and FIG. FIG. 4 is a sectional view of a main part around a rotation drive device of the vehicle body transfer device shown in FIG. 3.
[0018]
In particular, the automobile body 9 flowing through the coating line of the present example is an iron-aluminum composite body in which aluminum parts are used for outer plates such as a hood, a trunk lid, and a door, and other parts are made of a steel plate. In the coating pretreatment device of the present invention, all the objects to be coated need not be limited to such an iron-aluminum composite body, and may be a mixed line of an iron-aluminum composite body and a steel plate body. In addition, even in the same iron-aluminum composite body, vehicle types having different adoption portions of aluminum parts may be mixed and flow.
[0019]
As shown in FIG. 1, the vehicle body 9 is transported by the coating transport device C while being fixed to the
[0020]
The degreasing and chemical conversion treatment liquid used in this example is a treatment liquid capable of performing three types of treatments such as degreasing treatment, surface conditioning, and chemical conversion treatment in the same step. As such a degreasing / chemical conversion treatment solution, for example, a polar organic solvent, water, sodium ion and / or lithium ion, phosphate ion, zinc ion, nickel ion, manganese ion, nitrate ion and / or nitrite ion are used. A processing solution containing at least can be used. By using this processing liquid, the degreasing step, the surface conditioning step, and the chemical conversion step can be collectively performed in one step at the same time, greatly reducing the processing steps, simplifying the processing equipment, saving space, and improving productivity. Improvement, reduction of drug cost, and simplification of drug management can be achieved.
[0021]
The degreasing and chemical conversion treatment liquid of this example will be described in more detail. The weight ratio of the mixed solvent of the polar organic solvent and water is 2.8: 7.2 to 3.8: 6.2, preferably 3.0: 7.2. 7.0-3.8: 6.2, more preferably 3.3: 6.7-3.8: 6.2, more preferably 3.3: 6.7-3.5: 6.5, Most preferably, it is 3.5: 6.5.
[0022]
Examples of the polar organic solvent of this example include ethylene glycol and other lower alkyl ethers or lower alkyl esters represented by (—CH 2 —CH 2 —O—) n (where n = 1 to 4), propylene glycol or dipropylene. Glycols and other lower alkyl ethers or lower alkyl esters, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and other lower alkylene glycols, lower alcohols and esters thereof can be exemplified.
[0023]
As the ethylene glycol-based lower alkyl ether or lower alkyl ester, for example, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether and other ethylene glycol ethers, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether and the like diethylene glycol ether And triethylene glycol mono-n-butyl ether, tetraethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate and the like.
[0024]
Examples of the lower alkyl ether or lower alkyl ester of propylene glycol or dipropylene glycol include, for example, propylene glycol butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and polypropylene glycol monoethyl ether.
[0025]
In addition, examples of the lower alcohol include alcohols having 1 to 8, preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include glycol alcohols such as ethyl alcohol, isopropyl alcohol, tertiary butyl alcohol, methoxydimethylpentanol, diacetone alcohol, 2-methoxyethanol, and 2-ethoxymethanol.
[0026]
Examples of the esters include ethyl lactate, methoxybutyl acetate and butyl lactate.
[0027]
Among the above-mentioned polar organic solvents, at least one selected from the group consisting of diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol monoalkyl ether, diethylene glycol monoalkyl ether, diethylene glycol dialkyl ether, and propylene glycol monoalkyl ether It is most preferred to employ more than one glycol compound or a mixed solvent of these glycol compounds and a lower alcohol.
[0028]
The alkyl group in these glycol compounds is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. The lower alcohol is preferably an alcohol having 1 to 8 carbon atoms, more preferably an alcohol having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably an alcohol having 1 to 4 carbon atoms.
[0029]
The degreasing and chemical conversion solution of this example is obtained by adding sodium ion and / or lithium ion, phosphate ion, zinc ion, nickel ion, manganese ion, nitrate ion and / or nitrite ion to the above-mentioned mixed solvent of polar organic solvent and water. At least.
[0030]
It is preferable that the phosphate ion is contained in an amount of 0.2 to 0.5 part by weight based on 100 parts by weight of the mixed solvent. If the content is out of this range, the amount of oil mixed in is large, and the desired good zinc phosphate coating is not formed at the time of poor stirring. The source of the phosphate ions is not particularly limited, and examples thereof include orthophosphoric acid, pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, trimetaphosphoric acid, tetrametaphosphoric acid, and phosphorus pentoxide. It is also possible to supply as an anion to metal ions (sodium ion and / or lithium ion, zinc ion, nickel ion, manganese ion) contained in the degreasing / chemical conversion treatment liquid.
[0031]
Zinc ions have a function of forming a zinc phosphate chemical conversion film together with phosphate ions. The zinc ion is preferably contained in an amount of 0.5 to 0.7 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed solvent. If the content is out of this range, the amount of oil mixed in is large, and the desired good zinc phosphate coating is not formed at the time of poor stirring. Examples of the supply source of the zinc ion include inorganic acid salts such as zinc oxide, zinc carbonate, zinc nitrate, zinc chloride, zinc sulfate, and zinc phosphate.
[0032]
Nickel ions have a function of improving the corrosion resistance of the uncoated object. Nickel ions are preferably present in an amount of 0.09 to 0.23 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed solvent. If the content is out of this range, the amount of oil mixed in is large, and the desired good zinc phosphate coating is not formed at the time of poor stirring. Examples of the supply source of the nickel ions include inorganic acid salts such as nickel nitrate and nickel phosphate.
[0033]
Manganese ions have a function of improving wet coating adhesion of an object containing zinc metal. Manganese ion is preferably used in an amount of 0.03 to 0.16 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed solvent. If the content is out of this range, the amount of oil mixed in is large, and the desired good zinc phosphate coating is not formed at the time of poor stirring. Examples of the source of the manganese ion include inorganic acid salts such as manganese nitrate and manganese phosphate.
[0034]
The nitrate ion and / or nitrite ion is preferably 3.5 to 10.8 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed solvent. If the content is out of this range, the amount of oil mixed in is large, and the desired good zinc phosphate coating is not formed at the time of poor stirring.
[0035]
It is preferable that sodium ion and / or lithium ion be contained in an amount of 0.8 to 3.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed solvent. The sodium ions and / or lithium ions have a function of making the zinc phosphate coating crystals formed on the surface of the article to be dense together with the water of the degreasing and chemical conversion treatment solution. Examples of the sodium ion supply source include sodium nitrate, sodium phosphate, sodium nitrite, and sodium hydroxide. Further, part or all of sodium nitrate can be replaced with sodium nitrite. By the action of nitrite ions, the etching power of the acid is further enhanced, and the promotion of the chemical reaction can be expected.
[0036]
Further, the sodium ion can be replaced with a lithium ion which is common as a monovalent alkali metal. Specifically, 50% to 98%, preferably 60% to 90%, more preferably 70% to 80% of the total amount of sodium ions and lithium ions is replaced with lithium ions. By including lithium ions in the degreasing and chemical conversion treatment liquid, the crystals of the zinc phosphate film become more dense and the coating adhesion is further improved. Examples of the supply source of lithium ions include inorganic acid salts such as lithium nitrate, lithium phosphate, and lithium nitrite.
[0037]
Incidentally, it is preferable that the degreasing and chemical conversion treatment liquid is treated at a temperature of 40 ° C to 60 ° C for 3 minutes to 10 minutes.
[0038]
By using the degreasing and chemical conversion treatment liquid having the above composition, even if a large amount of oil is mixed in the degreasing and chemical conversion treatment liquid, or even if the stirring state of the degreasing and chemical conversion treatment liquid is poor, corrosion resistance and A zinc phosphate conversion coating having excellent film adhesion can be formed.
[0039]
Returning to FIG. 1, the degreasing / chemical conversion treatment liquid in the
[0040]
The
[0041]
However, the
[0042]
The chemical
[0043]
The
[0044]
Of these, the heated oil removal device is preferably applied to an aqueous solution containing a nonionic surfactant as a degreasing component.When this is heated to a specific temperature or higher, it itself becomes insoluble in water, This is an oil-removing device that utilizes the characteristics of a nonionic surfactant, such as oil-water separation into two phases, an oil phase and a water phase, each of which is composed of a nonionic surfactant.
[0045]
In addition, the coalescer type oil removing device is a method of breaking down a water-oil emulsion by passing oil droplets dispersed in an aqueous solution with a size of several μm through a filter, thereby expanding and growing the oil droplets. It is an oil removal device that can float and recover.
[0046]
The ultrafiltration type oil removing device uses ultrafiltration, that is, using a filter having a mesh of about 0.01 to 0.001 μm, and applying pressure at a low pressure of about 0.5 to 5 × 10 −5 Pa or This is an oil removing device using a filtration method of separating colloid particles from a solvent by suction filtration.
[0047]
These heated oil removal equipment, coalescer oil removal equipment, and ultrafiltration oil removal equipment are selected according to the required degree of oil-water separation, and can be used alone or in combination.
[0048]
Between the
[0049]
Further, a
[0050]
The aluminum chemical treatment liquid collected on the floor of the booth is collected in the
[0051]
The chemical conversion treatment solution for aluminum used in this example is not particularly limited, and examples thereof include hexafluorotitanate and hexafluorozirconate. Such a new aluminum chemical conversion liquid is stored in an aluminum chemical
[0052]
Incidentally, the chemical conversion treatment solution for aluminum is preferably treated at a pH of 2.5 to 10 and a temperature of 20 ° C to 70 ° C for 20 seconds to 100 seconds.
[0053]
A rinsing tank 201 is provided at a stage subsequent to the aluminum
[0054]
Since dust, chemical sludge, and oil adhering to the vehicle body 9 are mixed into the pure water in the rinsing tank 201, the pure water in the rinse tank 201 is sucked by the
[0055]
As shown in FIGS. 1 to 4, in the first embodiment of the present invention, an automobile body 9 to be coated is moved to the above-mentioned two dipping
[0056]
The
[0057]
As shown in FIG. 4, the
[0058]
The
[0059]
As shown in FIG. 4, the
[0060]
A
[0061]
Further, as shown in FIG. 3, in the first embodiment of the present invention, the other side (upper side in FIG. 3) of the above-described two
[0062]
As shown in FIG. 2, the
[0063]
Then, the vehicle body 9 moves to the vicinity of the outlet portion of the degreasing
[0064]
Next, when the
[0065]
As described above, by making the entry and exit tanks of the car body into and out of the dipping tank rotate, it is not necessary to provide an inclined surface at the entrance and exit of the dipping tank, that is, it is not necessary to make the shape of the dipping tank into a hull shape. In addition, the length of the dipping tank with respect to the transport direction can be reduced. Further, by rotating the automobile body in the degreasing chemical treatment tank, the processability of the air pocket generating portion in the bag structure or the like is improved.
[0066]
As shown in FIG. 1, a
[0067]
In addition, while moving in the state of being inverted in the vertical direction, by applying a function of shaking the vehicle body by the rotation drive device, or by rotating the vehicle body a plurality of times in the dipping tank, the bag structure portion It is possible to further improve the processability. Alternatively, the vehicle body may be fixed to the skid with the side of the vehicle body facing the transport direction, or a rotation about an axis perpendicular to the transport direction or an axis parallel to the transport direction. It is possible to obtain the same effect by rotating around.
[0068]
Next, the operation will be described.
[0069]
The white body 9 that has been welded and assembled in the vehicle body process is transported by the coating transport device C while being fixed to the
[0070]
However, the aluminum parts of the automobile body 9 are only subjected to dust removal and degreasing, but do not react with the degreasing and chemical conversion treatment liquid, and no chemical conversion film is formed. That is, since the degreasing and chemical conversion treatment liquid of the present example does not contain a fluoride for etching aluminum, the chemical conversion sludge of aluminum is not accumulated in the
[0071]
The degreasing / chemical conversion treatment liquid in the
[0072]
The degreasing / chemical conversion treatment liquid from which the dust, the chemical sludge and the oil have been removed is sent to the treatment
[0073]
When it comes into contact with the
[0074]
By the treatment in the aluminum
[0075]
Finally, when the vehicle body 9 that has passed through the aluminum
[0076]
Second Embodiment FIG. 5 is a system diagram showing a second embodiment of the coating pretreatment device of the present invention. As in the first embodiment, for example, an object to be coated such as an automobile body is used. The drawing shows a pre-coating treatment step of performing a degreasing treatment, a surface conditioning, and a chemical conversion treatment as a base treatment of the electrodeposition coating. The present embodiment is basically different from the above-described first embodiment in that a
[0077]
An aluminum chemical
[0078]
The aluminum chemical conversion liquid in the
[0079]
The chemical conversion treatment solution for aluminum used in this example is not particularly limited, and examples thereof include hexafluorotitanate and hexafluorozirconate. Such a new aluminum chemical conversion liquid is stored in an aluminum chemical
[0080]
Since the
[0081]
Incidentally, in the present example, similarly to the first embodiment described above, the vehicle body 9 is rotated by rotating the vehicle body 9 as shown in FIGS. 2 to 4 so as to enter and exit the three dipping
[0082]
Further, in the present embodiment, it is determined whether the automobile body 9 is a composite body of iron and aluminum or a steel plate body by, for example, ID collation. When it is determined that the vehicle body 9 transported by the vehicle body transport device C is a composite body, the
[0083]
On the other hand, when it is determined that the vehicle body 9 conveyed by the vehicle body conveyance device C is a steel plate body that does not require chemical conversion treatment for aluminum, the limit switch installed near the entrance side of the aluminum chemical
[0084]
In the present embodiment, when the vehicle body 9 is a steel plate body, the degreasing and chemical conversion liquid adhering to the vehicle body 9 is dried while the
[0085]
The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
[0086]
Although parts such as the door, the trunk lid, and the door of the automobile body 9 of the above-described embodiment are made of aluminum, they may be made of an aluminum alloy.
[0087]
【Example】
Hereinafter, the effects of the present invention were confirmed by Examples and Comparative Examples that further embody the present invention. The following examples are for confirming the effects of the degreasing and chemical conversion treatment liquid used in the above-described embodiment.
The degreasing and chemical conversion treatment solution of Example <br/> Example, sodium nitrate as a diethylene glycol monoethyl ether (DEGMEE), sodium compound as a source of sodium ions as the polar organic solvent, lithium as a source of lithium Lithium nitrate as a compound, orthophosphoric acid as a source of phosphate ions, zinc nitrate as a zinc compound serving as a source of zinc ions, nickel nitrate and manganese ion as a source of nickel compounds serving as a source of nickel ions Using manganese nitrate as a manganese compound, the composition was adjusted as shown in Table 1.
[0088]
Hexafluorozirconate (Deoxylyte 54C manufactured by Henkel) was used as the chemical conversion treatment solution for aluminum in the examples.
[0089]
Three types of test pieces are prepared: cold-rolled steel sheet (CRS), galvanized steel sheet (ZE), and aluminum 6111 (AL). After degreasing with acetone, three kinds of rust-preventive oils (Lactclean manufactured by Cosmo Oil Co., Ltd.) K, manufactured by Idemitsu Kosan Idemitsu NR3, equal amounts mixed oil 0.5 g / m 2 was applied in the Nippon oil Nonrasuto PN-1), was prepared a test piece having an oil surface for testing. The test piece was surface-treated with the above-described degreasing and chemical conversion treatment solution and a chemical conversion treatment solution for aluminum, and the properties and performance of the obtained zinc phosphate coating, that is, the coating weight, the density of the crystal coating, and the primary coating adhesion. And the secondary coating adhesion was evaluated. Table 1 shows the results.
[0090]
The treatment with the degreasing and chemical conversion treatment liquid was performed by dipping a test piece into the treatment liquid, the treatment time was 300 seconds, and the temperature of the treatment liquid was 40 ° C. The treatment with the chemical conversion treatment solution for aluminum was performed by spraying the treatment solution on the test piece, and the spray time was set to 20 seconds, 30 seconds, and 100 seconds. The pH of the chemical conversion treatment solution for aluminum was 4.0, and the solution temperature was 40 ° C.
[0091]
The evaluation results were carried out by classifying the coating weight, the density of the crystalline coating, the adhesion of the primary coating, and the adhesion of the secondary coating into four categories: 極 め て very good, 良好 good, △ slightly poor, and × bad.
[0092]
The film weight was measured after the test piece after the treatment was dried with a dryer. Here, the film weight is converted into the weight (g) per 1 m 2, and the weight of the film is 2 to 3.5 g /
[0093]
The density of the crystal film was determined by sampling a sample from the center of the test piece after the treatment, and observing the shape and size of the zinc phosphate crystal film with a scanning electron microscope (SEM).
[0094]
In this embodiment, A (extremely good) if the crystal size indicating the denseness is 5 μm or less, B (good) if it is more than 5 μm to 10 μm or less, and C (somewhat inferior) if it is more than 10 μm to 20 μm or less. If it is larger than 20 μm, it was evaluated based on the criterion D (defective).
[0095]
The primary coating adhesion was evaluated by coating the test piece after the treatment. Specifically, an electrodeposition paint (Shindo # 80V manufactured by Shinto Herberts Automotive Systems Co., Ltd.) was applied to the treated test piece by applying a voltage of 200V for 3 minutes, and then the test piece was heated at 170 ° C. Baking was performed for 20 minutes to form an electrodeposited film thickness of 15 to 20 μm. Using the test piece on which the electrodeposition coating film thus obtained was formed, the coated surface of the test piece was cut into 100 squares at 1 mm intervals with an NT cutter according to JIS K5400 grid test, and a cellophane tape was used. (Nichiban, width 18 mm) was applied, and after 2 minutes, the cellophane tape was peeled off, and the number of coating films remaining in 100 cells was evaluated by the number of cells.で あ れ ば (very good) when the number of remaining coating films is 100, ((good) when 95 to 99, △ (slightly poor) when 85 to 94, and × when 84 or less. (Poor).
[0096]
The secondary coating adhesion is determined by forming an electrodeposited coating similar to the primary coating adhesion test described above, and immersing it in warm water to deliberately degrade the adhesion of the coating and then adhere the coating. It evaluates sex. In hot water immersion, the test piece on which the electrodeposition coating film is formed is immersed in warm water at 40 ° C. ± 1 ° C. for 1000 hours. The adhesion was evaluated in accordance with the JIS K5400 grid test in the same manner as the primary coating adhesion.
[Table 1]
Comparative Example [0097]
A degreasing / chemical conversion liquid and an aluminum chemical conversion liquid were prepared under the same conditions as in the example except that the weight ratio of the polar organic solvent and water in the degreasing / chemical conversion liquid in the example was set to 1: 9, and the same evaluation was performed. went. Table 2 shows the results.
[Table 2]
Discussion [0098]
As is clear from the results of Tables 1 and 2, the coating pretreatment method of the comparative example is slightly inferior in any of the coating weight, the density of the crystalline coating, the primary coating adhesion, and the secondary coating adhesion. On the other hand, by adopting the coating pretreatment method of the example, the coating weight, the denseness of the crystalline coating, the primary coating adhesion, the secondary coating adhesion is also very good to slightly inferior, It was confirmed that there was no problem in quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a first embodiment of a coating pretreatment device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating steps of entering, immersing, and exiting a processing tank in a processing tank according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic plan view of FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part around a rotary drive device of the vehicle body transfer device shown in FIGS. 2 and 3;
FIG. 5 is a system diagram showing a second embodiment of the coating pretreatment device of the present invention.
[Explanation of symbols]
101: Treatment tank 201: Rinse tank (rinse means)
300 ... aluminum chemical conversion treatment zone (aluminum chemical conversion treatment means)
301: Chemical conversion liquid supply tank for
Claims (48)
前記処理槽の後段に設けられ、前記被塗物をアルミニウム用化成処理液で処理するアルミニウム化成処理手段と、
前記アルミニウム化成処理手段の後段に設けられ、前記被塗物を洗浄液で洗浄するリンス手段と、
前記被塗物を、前記処理槽、前記アルミニウム化成処理手段、前記リンス手段に移動させる被塗物搬送手段とを備え、
前記被塗物搬送手段が、前記処理槽、前記アルミニウム化成処理手段、前記リンス手段のうち少なくとも一つで、前記被塗物を回転させる被塗物回転手段を有する塗装前処理装置。A mixed solvent of a polar organic solvent and water having a weight ratio of 2.8: 7.2 to 3.8: 6.2, sodium ion and / or lithium ion, phosphate ion, zinc ion, nickel ion, and manganese ion A treatment tank in which a degreasing and chemical conversion treatment solution containing at least nitrate ions and / or nitrite ions is filled, and an object to be coated is immersed;
Aluminum chemical conversion treatment means provided at the subsequent stage of the treatment tank and treating the object to be coated with a chemical conversion treatment solution for aluminum,
Rinsing means provided at a subsequent stage of the aluminum chemical conversion treatment means, for washing the article to be coated with a washing liquid,
The article to be coated, the treatment tank, the aluminum conversion treatment means, comprising an article transfer means to move to the rinsing means,
A pre-coating treatment apparatus, wherein the article transfer means has at least one of the treatment tank, the aluminum conversion treatment means, and the rinsing means, and has an article rotating means for rotating the article.
前記被塗物回転手段により前記被塗物を回転させて前記処理槽及び/又は前記リンス槽から出槽させる請求項3記載の塗装前処理装置。The article transporting means rotates the article by the article rotating means to enter the processing tank and / or the rinsing tank,
4. The pre-coating treatment apparatus according to claim 3, wherein the object to be coated is rotated by the object to be coated and discharged from the processing tank and / or the rinsing tank.
前記被塗物回転手段により前記被塗物をさらに鉛直方向に反転させて前記処理槽及び/又は前記リンス槽から出槽させる請求項4記載の塗装前処理装置。The article transporting means, the article to be rotated by the article rotating means is vertically inverted and put into the treatment tank and / or the rinsing tank,
The coating pretreatment apparatus according to claim 4, wherein the object to be coated is further inverted in the vertical direction by the object to be coated and is discharged from the treatment tank and / or the rinsing tank.
前記被塗物回転手段により前記被塗物を回転させて前記アルミニウム化成処理槽から出槽させる請求項13記載の塗装前処理装置。The article-to-be-coated conveying means rotates the article to be coated by the article-to-be-coated rotating means to enter the aluminum chemical conversion treatment tank,
14. The pre-coating treatment apparatus according to claim 13, wherein the object to be coated is rotated by the object-to-be-coated rotating means to be discharged from the aluminum chemical conversion treatment tank.
前記被塗物回転手段により前記被塗物をさらに鉛直方向に反転させて前記アルミニウム化成処理槽から出槽させる請求項14記載の塗装前処理装置。The object to be transported, the object to be coated is inverted by the object to be rotated in the vertical direction, and is put into the aluminum chemical conversion treatment tank,
The coating pretreatment apparatus according to claim 14, wherein the object to be coated is further vertically inverted by the object to be coated and is discharged from the aluminum chemical conversion treatment tank.
前記被塗物が外板部の少なくとも一部にアルミニウム又はアルミニウム合金製部品を有する、鉄とアルミニウムとの複合自動車ボディである場合に、
前記制御手段が、前記被塗物回転手段に前記被塗物を回転させる指令を行い、前記被塗物が外板部にアルミニウム又はアルミニウム合金製部品を有しない鋼板製自動車ボディである場合に、
前記制御手段が、前記被塗物回転手段に前記被塗物を回転させない指令を行う請求項14〜18の何れかに記載の塗装前処理装置。Having a control means to control the start and stop of the rotation of the workpiece to the workpiece rotating means,
When the object to be coated has a part made of aluminum or an aluminum alloy on at least a part of an outer plate portion, when a composite automobile body of iron and aluminum is used,
The control means performs a command to rotate the object to be coated to the object rotating means, when the object to be coated is a steel plate automobile body having no aluminum or aluminum alloy parts in the outer plate portion,
The coating pretreatment apparatus according to any one of claims 14 to 18, wherein the control means issues a command not to rotate the work to the work rotating means.
前記制御手段が、前記被塗物回転手段に前記被塗物を回転させない指令を行う場合に、前記噴霧手段が、前記鋼板製自動車ボディに純水を噴霧する請求項19記載の塗装前処理装置。Spraying means for spraying pure water above the aluminum chemical conversion treatment tank,
20. The pretreatment apparatus according to claim 19, wherein when the control unit issues a command not to rotate the object to be rotated to the object rotating unit, the spraying unit sprays pure water on the steel plate-made automobile body. .
重量比率が2.8:7.2〜3.8:6.2である極性有機溶剤及び水の混合溶媒と、ナトリウムイオン及び/又はリチウムイオン、リン酸イオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、マンガンイオン、硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンを少なくとも含有する脱脂兼化成処理液に浸漬させて処理する第1のステップと、
前記自動車ボディをアルミニウム用化成処理液にて処理する第2のステップと、
洗浄液にて前記自動車ボディを洗浄する第3のステップと、を有し、
少なくとも何れか一つの前記ステップにおいて前記自動車ボディを回転させる塗装前処理方法。A composite automobile body of iron and aluminum having an aluminum or aluminum alloy part in at least a part of the outer plate portion,
A mixed solvent of a polar organic solvent and water having a weight ratio of 2.8: 7.2 to 3.8: 6.2, sodium ion and / or lithium ion, phosphate ion, zinc ion, nickel ion, and manganese ion A first step of immersing in a degreasing and chemical conversion treatment solution containing at least nitrate ions and / or nitrite ions for treatment;
A second step of treating the automobile body with a chemical conversion treatment solution for aluminum;
A third step of cleaning the vehicle body with a cleaning liquid,
A coating pretreatment method for rotating the vehicle body in at least one of the steps.
前記自動車ボディが、鉛直方向に反転して前記脱脂兼化成処理液に浸漬し、
前記自動車ボディが、さらに鉛直方向に反転して前記脱脂兼化成処理液から離脱する請求項35記載の塗装前処理方法。In the first step,
The vehicle body is inverted in the vertical direction and immersed in the degreasing and chemical conversion treatment solution,
36. The coating pretreatment method according to claim 35, wherein the automobile body is further inverted in a vertical direction and detaches from the degreasing and chemical conversion treatment liquid.
前記自動車ボディが、鉛直方向に反転して前記アルミニウム用化成処理液に浸漬し、
前記自動車ボディが、さらに鉛直方向に反転して前記アルミニウム用化成処理液から離脱する請求項35又は36記載の塗装前処理方法。In the second step,
The automobile body is immersed in the chemical conversion treatment solution for aluminum after being inverted in the vertical direction,
37. The coating pretreatment method according to claim 35, wherein the automobile body is further inverted in a vertical direction and detached from the chemical conversion treatment liquid for aluminum.
前記自動車ボディが、鉛直方向に反転して前記洗浄液に浸漬し、
前記自動車ボディが、さらに鉛直方向に反転して前記洗浄液から離脱する請求項35〜37の何れかに記載の塗装前処理方法。In the third step,
The automobile body is inverted in the vertical direction and immersed in the cleaning liquid,
The coating pretreatment method according to any one of claims 35 to 37, wherein the vehicle body is further inverted in a vertical direction and detached from the cleaning liquid.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102553789A (en) * | 2012-03-06 | 2012-07-11 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Automatic supplement and updating system of pretreatment meter adjusting slot liquid as well as operating method thereof |
CN103774186A (en) * | 2014-01-24 | 2014-05-07 | 中国环境科学研究院 | Negative polar plate needle-spraying counter-flow cleaning device in subsequent electrolysis working section of electrolytic zinc |
CN106245046A (en) * | 2016-08-25 | 2016-12-21 | 上海广韩真空科技有限公司 | Line and technique are produced in a kind of precision equipment renovation |
JP2017537229A (en) * | 2014-12-12 | 2017-12-14 | ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェンHenkel AG & Co. KGaA | Optimization of process control in corrosion-preventing metal pretreatment based on fluoride-containing bath |
JP7471704B1 (en) | 2023-08-17 | 2024-04-22 | 協和ステンレス株式会社 | Electrolytic polishing device for stainless steel tanks and electrolytic polishing method for stainless steel tanks |
-
2002
- 2002-06-12 JP JP2002171078A patent/JP2004018865A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102553789A (en) * | 2012-03-06 | 2012-07-11 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Automatic supplement and updating system of pretreatment meter adjusting slot liquid as well as operating method thereof |
CN103774186A (en) * | 2014-01-24 | 2014-05-07 | 中国环境科学研究院 | Negative polar plate needle-spraying counter-flow cleaning device in subsequent electrolysis working section of electrolytic zinc |
JP2017537229A (en) * | 2014-12-12 | 2017-12-14 | ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェンHenkel AG & Co. KGaA | Optimization of process control in corrosion-preventing metal pretreatment based on fluoride-containing bath |
CN106245046A (en) * | 2016-08-25 | 2016-12-21 | 上海广韩真空科技有限公司 | Line and technique are produced in a kind of precision equipment renovation |
CN106245046B (en) * | 2016-08-25 | 2018-06-01 | 上海广韩真空科技有限公司 | A kind of precision equipment renovation producing line and technique |
JP7471704B1 (en) | 2023-08-17 | 2024-04-22 | 協和ステンレス株式会社 | Electrolytic polishing device for stainless steel tanks and electrolytic polishing method for stainless steel tanks |
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