JP4720050B2 - 自動車ボディーの化成処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車ボディーの塗装工程の前処理である自動車ボディーの化成処理方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車ボディーを塗装する場合には、前処理として基材表面の脱脂を行ない、その基材表面にチタンコロイドを付着させる表面調整を行なった後リン酸亜鉛処理を行なって上記チタンコロイドを核として防錆用のリン酸亜鉛の皮膜を形成する化成処理を行なっていた。この化成処理の後電着塗装を行ない、その後中塗り工程及び上塗り工程へと進み自動車ボディーの塗装が行われていた。
【０００３】
上記化成処理を行う際には、基材が鉄である自動車ボディーの表面にリン酸亜鉛皮膜Ｚｎ₃（ＰＯ₄）₂４Ｈ₂Ｏが析出するときに、化成スラッジとしてリン酸鉄ＦｅＰＯ₄２Ｈ₂Ｏが発生する。この化成スラッジには皮膜成分であるリン酸亜鉛も含まれており、乾燥炉で含水率を落とした後高温加熱を行って鉄、亜鉛、リンに分離して回収される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、自動車ボディーの基材は鉄だけとは限らず、アルミニウム或いは鉄・アルミニウム・樹脂などが混在したものもあり、上記従来の自動車ボディーの化成処理方法において、全てリン酸亜鉛処理を行なうと、ボディーの基材がアルミニウムの場合にクリオライトＮａ₃ＡｌＦ₆が化成スラッジとして発生する。このクリオライトは、過剰な遊離フッ素でアルミニウムを処理した場合、アルミニウムとナトリウムを含有するフッ素化合物として析出する。クリオライトにはフッ素が含まれているので、リサイクル時、高温加熱を行なう際に、加熱炉をいためてしまう。このため、上記リン酸鉄と同様の処理を行なうことができず、その結果処理コストが高くなってしまうという問題があった。
【０００５】
特に最近では、同一の塗装ラインで複数種類の自動車ボディーを処理する必要があるので、鉄、アルミニウム或いはこれらが混合して使用されたボディーが混在して塗装ライン中を流れてくる。このため、発生する化成スラッジには、リン酸鉄のみならず大量のクリオライトも混入し、上記化成スラッジの処理コストの問題は重要性が高くなっている。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、アルミニウムを含む自動車ボディーを処理する際に、フッ素が混入した化成スラッジの発生を抑制できる自動車ボディーの化成処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、自動車ボディーを塗装工程前に前処理するための自動車ボディーの化成処理方法であって、自動車ボディーの表面を脱脂する脱脂工程の後の、表面に酸化膜を形成する酸化膜処理工程と、表面にリン酸亜鉛皮膜を形成するリン酸亜鉛処理工程とを、自動車ボディーの材質に応じて選択することを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、酸化膜処理工程と、リン酸亜鉛処理工程とを、自動車ボディーの材質に応じて選択することにより、リン酸亜鉛処理工程でのトータルのクリオライト析出量を低減できる。
【０００９】
また、上記自動車ボディーの化成処理方法において、自動車ボディーの材質は自動車の車種で対応関係付けられており、自動車の車種に応じて処理工程を選択することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、処理工程の選択が容易にできる。
【００１１】
また、上記自動車ボディーの化成処理方法において、異種材質からなる自動車ボディーを同一ラインで処理するため、脱脂工程と塗装工程との間に、酸化膜処理工程、リン酸亜鉛処理工程の順で各工程が配置されていることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、異種材質からなる自動車ボディーの混合処理が容易にできる。
【００１３】
また、上記自動車ボディーの化成処理方法において、酸化膜処理工程及びリン酸亜鉛処理工程は、自動車ボディーを処理液に浸漬して処理されることを特徴とする。
【００１４】
また、上記自動車ボディーの化成処理方法において、処理工程を選択するために、処理工程前に車種検出手段により自動車ボディーの車種を検出することを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、車種に関係付けられた自動車ボディーの材質を簡易に識別することができる。
【００１６】
また、上記自動車ボディーの化成処理方法において、オールアルミボディー、オール鉄ボディー、アルミニウムと鉄の混合材質ボディーを同一ラインで処理することを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、低コストで設備を設置することが出来る。
【００１８】
また、上記自動車ボディーの化成処理方法において、車種検出手段の異常時には、脱脂工程の後、自動車ボディーを酸化膜処理工程、リン酸亜鉛処理工程の順に処理することを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、車種検出手段の異常という緊急事態に適切に対応することができる。
【００２０】
また、自動車ボディーを塗装工程前に前処理するための自動車ボディーの化成処理方法であって、オールアルミボディー、オール鉄ボディー、アルミニウムと鉄の混合材質ボディーから選択される、異種材質からなる自動車ボディーを同一ラインで前処理するため、自動車ボディーの表面を脱脂する脱脂処理工程後、酸化膜処理工程、リン酸亜鉛処理工程の順序で処理することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００２２】
図１（ａ），（ｂ）には、本発明に係る自動車ボディーの化成処理方法の実施形態の工程図が示される。前述したように、自動車ボディーには、すべてアルミニウムで形成されたオールアルミボディーと全て鉄で形成されたオール鉄ボディーと鉄、アルミニウム、樹脂などが混合している混合材質ボディーとがある。これらの内、全てアルミニウムで形成されたオールアルミボディーは、図１（ａ）に示された酸化膜処理工程で処理される。
【００２３】
すなわち、車体工場から塗装工場に搬入された自動車ボディーは、自動車ボディーの基材表面を脱脂するために脱脂処理槽１０を通過する。この脱脂処理槽１０においては、通常の脱脂工程が行われる。
【００２４】
その後、酸化膜処理槽１２を通過し、基材表面に酸化膜を形成する酸化膜処理工程が行われる。この酸化膜処理は、ノンクロメート化成処理の一つであり、化成スラッジの発生を大幅に抑制することができる。この酸化膜処理工程により自動車ボディーの基材表面に酸化膜が形成されることによって自動車ボディーの防錆が行われる。
【００２５】
その後、表面調整槽１４及びリン酸亜鉛処理槽１６はバイパスし、電着塗装槽１８を通過して電着塗装が行われる。このように、電着塗装まで終了した自動車ボディーは、電着乾燥炉から次工程である中塗り工程へ搬出される。
【００２６】
図１（ａ）で示された工程では、オールアルミボディーに対してリン酸亜鉛処理が行なわれないので、クリオライトであるＮａ₃ＡｌＦ₆が発生しない。このため、オールアルミボディーの化成処理工程において、処理コストの高い化成スラッジの発生を大幅に抑制することができる。
【００２７】
次に、オール鉄ボディー及び混合材質ボディーの場合には図１（ｂ）に示されたリン酸亜鉛処理工程により処理される。すなわち、車体工場から搬入された自動車ボディーは、脱脂処理槽１０で脱脂された後、酸化膜処理槽１２をバイパスして表面調整槽１４を通過し、基材表面にリン酸亜鉛結晶を成長させるための核となるチタンコロイドが付着される。
【００２８】
その後、リン酸亜鉛処理槽１６を通過し、基材表面にリン酸亜鉛皮膜が形成される。このようにリン酸亜鉛皮膜が形成されることにより、基材の防錆処理が行なわれる。
【００２９】
リン酸亜鉛処理工程の後には、図１（ａ）と同様に電着塗装槽１８により電着塗装が行われ、電着乾燥炉から次工程である中塗り工程へ搬出される。
【００３０】
図１（ｂ）に示された処理工程では、リン酸亜鉛処理工程においてリン酸鉄ＦｅＰＯ₄２Ｈ₂Ｏ及びわずかにクリオライトが化成スラッジとして発生するが、これは前述したように乾燥、高温処理により鉄、亜鉛、リンに分けることによりリサイクルすることができる。
【００３１】
以上の図１（ａ），（ｂ）に示された各処理工程を自動車ボディーの材質に応じて選択することにより、オールアルミボディーからの大量のクリオライトの析出を防止できるため、リン酸亜鉛処理工程でのトータルのクリオライト析出量を低減できる。
【００３２】
図２には、上述した酸化膜処理槽１２、表面調整槽１４、リン酸亜鉛処理槽１６等の例が示される。図２において、自動車ボディー２０は、図示しないオーバーヘッドコンベア等により搬送され、上記各処理を行なうための処理液２４が収容された各処理槽中を通過し、各処理液に浸漬されることにより所定の処理が行なわれる。ここで、図１に示されたバッチ処理ラインでも、図２に示された連続搬送ラインであっても、各処理液に浸漬して処理を行うという考え方は同じである。
【００３３】
上記図１（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態に係る自動車ボディーの化成処理方法においては、脱脂処理槽１０における脱脂工程の後に、自動車ボディーの基材材質に応じて酸化膜処理槽１２による酸化膜処理工程とリン酸亜鉛処理槽１６によるリン酸亜鉛処理工程とを使い分けることが特徴となっている。このような構成により、オールアルミボディーを処理する際にクリオライトが発生することを防止できるとともに、オールアルミボディーの数だけリン酸亜鉛処理する台数が減るので、化成処理工程における化成スラッジの発生量も全体として抑制することができる。
【００３４】
また、自動車ボディーの基材材質は、通常自動車の車種で対応関係付けられている。そこで、図１（ａ），（ｂ）に示されるように、車体工場から搬出された自動車ボディーの車種を、脱脂処理槽１０の手前で車種検出手段により検出し、図示しない制御機構により自動車の車種に応じて自動的に酸化膜処理工程とリン酸亜鉛処理工程とを使い分ける構成とすることも好適である。これにより、自動車ボディーの材質を簡易に識別することができ、処理工程の選択が容易にできる。
【００３５】
本実施形態にかかる自動車ボディーの化成処理方法を実施するためには、図１（ａ），（ｂ）に示されるように、脱脂工程を行う脱脂処理槽１０と電着塗装槽１８以降の塗装工程との間に、酸化膜処理工程を行う酸化膜処理槽１２とリン酸亜鉛処理工程を行う表面調整槽１４、リン酸亜鉛処理槽１６とが、この順序で配置される構成となる。このため、本実施形態に係る自動車ボディーの化成処理方法を導入する際には、従来のオール鉄ボディーを前提とした化成処理工程即ち脱脂処理槽１０，表面調整槽１４，リン酸亜鉛処理槽１６，電着塗装槽１８を有する工程に酸化膜処理槽１２を追加すれば良い。このため、オールアルミボディー専用の前処理工程をオール鉄ボディー用の前処理工程と別に設ける必要がなくなり、低コストで設備を設置することが出来る。
【００３６】
このように、従来のオール鉄ボディーを前提とした化成処理工程に酸化膜処理槽１２を追加することにより、オールアルミボディー、オール鉄ボディー、アルミニウムと鉄の混合材質ボディーが同一ラインに混在しても、容易に処理することが可能となる。したがって、異種材質からなる自動車ボディーの混合処理が容易にできる。さらに、上述した車種検出手段に異常が発生し、車種の検出ができなくなった場合には、酸化膜処理工程とリン酸亜鉛処理工程とを使い分けず、脱脂工程の後、自動車ボディーを酸化膜処理工程、リン酸亜鉛処理工程の順に処理するという対応も可能となる。これにより、車種検出手段の異常という緊急事態にも適切に対応することができる。
【００３７】
なお、全ての種類の自動車ボディーについて、酸化膜処理工程とリン酸亜鉛処理工程とを両方行なうこととしても防錆上問題はない。すなわち、この場合には、脱脂処理槽１０で脱脂工程を行なった後、酸化膜処理槽１２で酸化膜処理を行ない、表面調整槽１４で表面調整を行なった後リン酸亜鉛処理槽１６でリン酸亜鉛処理を行なうことになる。このようにした場合、オールアルミボディー及び混合材質ボディーのアルミニウム表面は酸化膜処理槽１２で酸化膜が形成されているので、その後のリン酸亜鉛処理工程でクリオライト等の化成スラッジが発生することはない。また、酸化膜処理槽１２にオール鉄ボディー或いは混合材質ボディーを通過させても基材の鉄に何らの変化も起こらないので、その後に引き続いて行われる表面調整及びリン酸亜鉛処理工程で何等問題が生ずることはない。
【００３８】
したがって、参考例にかかる自動車ボディーの化成処理方法の他の実施形態として、オールアルミボディー、オール鉄ボディー、アルミニウムと鉄の混合材質ボディーから選択される、異種材質からなる複数種類の自動車ボディーを同一ラインで前処理するために、自動車ボディーの表面を脱脂する脱脂処理工程を実施した後、全ての自動車ボディーについて酸化膜処理工程、リン酸亜鉛処理工程をこの順序で実施することも可能である。
【００３９】
更に、上記実施形態は、自動車ボディーの化成処理方法として説明したが、自動車ボディーに限らず各種アルミ部品と鉄部品が混流しているラインでの塗装前処理、電着塗装工程にも容易に応用することが可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、酸化膜処理工程とリン酸亜鉛処理工程とを自動車ボディーの基材材質に応じて使い分けるので、多材質が混合して流れる化成処理工程において、化成スラッジの発生量を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る自動車ボディーの化成処理方法の実施形態の工程図である。
【図２】 図１における各種処理槽の例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 脱脂処理槽、１２ 酸化膜処理槽、１４ 表面調整槽、１６ リン酸亜鉛処理槽、１８ 電着塗装槽、２０ 自動車ボディー、２４ 処理液。

Claims (7)

1. 自動車ボディーを塗装工程前に前処理するための自動車ボディーの化成処理方法であって、
   自動車ボディーの表面を脱脂する脱脂工程の後の、前記表面に酸化膜を形成する酸化膜処理工程と、前記表面にリン酸亜鉛皮膜を形成するリン酸亜鉛処理工程とを、自動車ボディーの材質に応じて選択することを特徴とする自動車ボディーの化成処理方法。
2. 請求項１記載の自動車ボディーの化成処理方法において、前記自動車ボディーの材質は自動車の車種で対応関係付けられており、自動車の車種に応じて前記処理工程を選択することを特徴とする自動車ボディーの化成処理方法。
3. 請求項１または請求項２記載の自動車ボディーの化成処理方法において、異種材質からなる自動車ボディーを同一ラインで処理するため、前記脱脂工程と前記塗装工程との間に、前記酸化膜処理工程、前記リン酸亜鉛処理工程の順で各工程が配置されていることを特徴とする自動車ボディーの化成処理方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項記載の自動車ボディーの化成処理方法において、前記酸化膜処理工程及び前記リン酸亜鉛処理工程は、自動車ボディーを処理液に浸漬して処理されることを特徴とする自動車ボディーの化成処理方法。
5. 請求項１または請求項２記載の自動車ボディーの化成処理方法において、前記処理工程を選択するために、前記処理工程前に車種検出手段により自動車ボディーの車種を検出することを特徴とする自動車ボディーの化成処理方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項記載の自動車ボディーの化成処理方法において、オールアルミボディー、オール鉄ボディー、アルミニウムと鉄の混合材質ボディーを同一ラインで処理することを特徴とする自動車ボディーの化成処理方法。
7. 請求項５記載の自動車ボディーの化成処理方法において、前記車種検出手段の異常時には、前記脱脂工程の後、自動車ボディーを前記酸化膜処理工程、前記リン酸亜鉛処理工程の順に処理することを特徴とする自動車ボディーの化成処理方法。

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