JPS6037200B2 - 電着塗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、雷着塗装方法に関する。

自動車車体等の竜着塗装ラインにあっては、被塗物に雷
着塗装電圧を印加しながら雷着塗料格に浸債を開始する
、いわゆる通雷入槽方式が多用されているが、この方式
においては、浸債時の初期トラブルとして被塗物の垂直
面に段つきが発生しやすいという欠点があり、特にカチ
オン性電着塗料を採用している場合には、前記の欠点が
目立ち、多大の修正研ぎ工数を要するという難点がある
。

さらに、また２段電圧方式として被塗物の浸債開始から
全没までを第２段電圧よりやや低い電圧を印加し、全没
後に第２段目の電圧を印加して亀着塗装を完成させる方
法も知られているが、第１段電圧を塗料析出開始電流値
（彼塗物に電着塗料が析出を開始するに要する被塗物単
位面積当りの電流値）よりかなり高い電流が被塗物に流
れるように設定されていたため、前記の通電人槽方式の
欠点を完全には解消できないという問題がある。

一方、被塗物が全没後に通電するという方式においては
、一般的には塗膜肌は良好になるとされているが、たと
え電圧の印加を徐々に塗装電圧まで上昇させる立上り制
御をなしつつ開始したとしても、初期電流のピークが依
然として高いため、初期トラブルとしてガスピンホール
が発生しやすいという欠点がある。さらに、直流電源装
置の出力電流値を高く設定せざるを得ないことや、電圧
の印加されるバスバ−に全没した車体側の集電子が接触
する際に過電流が流れてスパークが発生し易いこと等の
理由により、生産台数に比較して設備費、保守費用が割
り高になるという難点がある。本発明は、叙上の点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、前
記欠点ないし難点を解消するにあり、その特徴とすると
ころは、被塗物が電着塗料浴に浸潰する前に該被塗物を
電着用電源に接続するとともに、少なくとも浸債直前に
は亀着用電源から印加される電圧を雰に制御し、該彼塗
物が浸債を開始した後、塗料析出電流密度の下限値より
低い値となるように電圧を印加し該被塗物が半没した後
、前記電圧を亀着塗装電圧にして塗装を行なうことにあ
る。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示すものである。同図
において、リン酸塩等の化成処理液により処理して化成
皮膜が形成された自動車車体等の被塗物１を載暦したハ
ンガー２がオーバーヘッドコンベヤ３によって搬送され
てくると、まず第１のバスバー４の後端位置Ａ（竜着塗
装ラインへの搬入位置）において、ハンガー２に設けら
れた集電器５の集電子５ａ，５ｂが直流電源装置６から
導線７および分岐導線８を接続して負の電着塗装電圧が
印加されている第１のバスバー４に接触する。しかし、
この位置では未だ彼塗物１は、内面をラィニング９され
た電着浴槽１０‘こ収容されたカチオン性電着塗料俗１
１中には全く浸潰されていないため電流は流れない。し
たがって、片当りの係合状態であってもスパークは発生
しない。前記のようにしてハンガー２がオーバーヘッド
コンベヤ３に沿って進行してＢ位置（浸債開始直前位置
）に達すると、第１のリミットスイッチ１２を作動させ
、その作動信号が配線１３を介して直流電源装置６の制
御部６ａに入力され、該制御部６ａに設けられたりレー
回路（図示せず）を介してコンタクト１４をオフする。

このため、被塗物１が電着塗料格１１中へ浸糟を開始し
たから後述するようにＣ位置において被塗物１が半没す
るまでは、該被塗物１には電圧が全く印加されない。一
方、前記信号が制御部に入力されても、第２のバスバー
１６には所定の負の電圧が印加された状態を保っており
、このため第２のバスバー１６に係合して全没中の別の
彼塗物１は電着塗装され続ける。

ハンガー２がオーバヘツドコンベヤ３に沿ってＣ位置に
到ると該被塗物１は半没した状態による。

このＣ位置において、第２のリミットスイッチ１７を作
動させ、その作動信号が配線１８を介して直流電源装置
６の制御部６ａに入力され、該制御部６ａに設けられた
りレー回路を介してコンタクト１４をオンにする。した
がって、該被塗物１の裕中に浸潰した部分には、第１の
バスバー４、集電器５およびハンガー２を介して正規の
電着塗装電圧が印加される。ハンガー２がオーバーヘッ
ドコンベヤ３上をさらに走行すると、被塗物１はさらに
浴中に浸潰されて、やがて全没する。

この間、通電子５ａ，５ｂはともに第１のバスバ−３に
係合しており、負の電圧に印加されて陰極を形成する被
塗物１と、直流電源装置６に導線１９を介して結線され
かつ隔膜室２０１こ収納された陽極板２１との間にカチ
オン性電着塗料格を介して通電されて電着塗装が行なわ
れる。しかして、ハンガー２がＤ位置に到ると、通電子
５ａは第１のバスバー３にかつ通電子５ｂとは絶縁子１
５に係合し、ついで、通電子５ａは絶縁子１５にかつ通
電子５ｂは第２のバスバ−１６に係合し、さらにハンガ
ー２が走行すると、通電子５ａ，５ｂともに第２のバス
バー１６に係合する。しかも、第１のバスバ−３および
第２のバスバー１６はともに同電位であるから、被塗物
１には塗装電圧が印加されたまま乗り移りまスムースに
行なわれる。つぎに、別の新しい彼塗物１が亀着塗装ラ
インに搬入され、前記と同じサイクルで作動を繰り返え
す。

亀着塗装を終了した被塗物１は浴中より引上げられ、つ
いで、第２のバスバー１６の終点において、集電子５ｂ
が、ついで集電子５ａが第２のバスバー１６と離れたの
ち、オーバーヘッドコンベヤ３により次工程へ搬送され
る。なお、同図において、２２はアース線である。第２
図は本発明の第２実施例を示すものである。

同図において、リン酸塩等の化成処理液により処理して
化成皮膜が形成された自動車車体等の被塗物１０１を載
直したハンガー１０２がオーバーヘッドコンベヤ１０３
によって搬送されてくると、バスバー１０４の後端部Ｆ
位置において、まずハンガー１０２に設けられた集電子
１０５が、直流電源装置１０６から導線１０７を接続し
て負の函着塗装電圧が印加されているバスバー１０４に
係合する。しかし、この位置では未だ被塗物１０１は、
内面をライニング１０９された電着浴槽１１０‘こ収容
されたカチオン性電着塗料格１１１中に全く浸潰されて
いないため電流は流れない。したがって、集電子１０５
がたとえバスバー１０４に片当りの係合状態であっても
、例えば集電子１０５がバスバー１０４に係合開始する
際にスパークは発生しない。前記のようにしてハンガー
１０２がオーバーヘッドコンベヤー０３上によりＧ位置
（浸債開始直前位置）に到ると、第１リミットスイッチ
１１２に当接して該スイッチを作動させ、その作動信号
が配線１１３を介して直流電源装置１０６の制御部１０
６ａに入力し、これにより該制御部１０６ａの制御回路
が作動して直流電源装置１０６のシリコン制御整流路（
ＳＣＲ）のゲートに印加される電圧を、制御することに
より前記ＳＣＲからバスバー１ ０４に印加する電圧を
例えば一５Ｖにして被塗物に塗料析出電流密度よりかな
り小さな電流を流すようにする。

すなわち、Ｇ位置から被塗物がさらに進行して電着塗料
格１１１中に浸贋を開始し、半没する直前までは被塗物
１０１に−５Ｖの電圧が印加される。ハンガー１０２が
オーバーヘッドコンベヤ１０３に沿って走行し、Ｈ位置
に到ると該被塗物１０１は半没した状態になる。

このときの被塗物１０１の位置は、第２図において２点
鎖線で表示されている。このＨ位置で第２のリミットス
イッチ１１７を作動させ、その作動信号が配線１１８を
介して直流電源装置１０６の制御部１０６ａに入力し、
かつ先行した被塗物１０１の出槽により第３のリミット
スイッチ１２４が作動してこの作動信号が配線１２３を
介して制御部１０６ａに入力し、これにより該制御部１
０６ａの制御回路が作動して直流電源装置１０６のＳＣ
Ｒのゲートに印加するパルス信号を制御することにより
前記ＳＣＲから導線１０７を介してバスバー１０４に印
加する電圧を立上り制御しつつ正規の電着塗装電圧にす
る。すなわち被塗物１０１が半没の時点では、該被塗物
には立上り制御された負の電圧が印加され先行する別の
被塗物１０１は出没したところである（Ｋ位置）。従っ
てこの実施例では槽１１０内には被塗物１０１が１台ず
つしか入ることができないのである。このようにして被
塗物１０１は半没状態から全没し、更に出浴するまで該
被塗物１０１と直流電源装置１０６に導線１１９を介し
て結線されかつ隔膜室１２０‘こ収納された陽極板１２
１との間にカチオン性電着塗料格を介して正規塗装電圧
の印加下に通電されて電着塗装が完了する。・つぎに、
第２実施例の方法により行なった試験例および該試験例
と同様な方法で条件を変えて行なった比較例の試験条件
および試験結果を第１表に示す。

なお、供試被塗物は、前処理としてリン酸塩化成皮膜の
形成された自動車車体（試験例５台、比較例５台の計１
０台）であり、実ラインにおけるラ．ィントラィャルの
結果がある。なお、同表における適用電圧１とは車体が
浴中に浸簿を開始する直前から半没するまでに印加した
低電圧であり、適用電圧ロとは半没時点から出格までに
車体に印加した電着塗装電圧である。なお第１表におけ
る電着特性は適用電圧０の条件下におけるものである。
第 １ 表 上記実施例において、−５Ｖという微小電圧を印加する
区間においては、‘ａ｝電着塗料格と接している車体表
面の電流密度は、塗料析出電流密度の下限値よりかなり
低い値となるので該電流密度は塗料が異常析出する電流
密度よりかなり低い値にあると推定される。

｛ｂはた、この車体表面には、単に雷着塗料浴が付着し
た状態であり、かつ｛ｃ）該車体の表面積はコンベヤの
搬送速度に応じた割合で増加しつつある。つぎに、露着
塗装電圧の立上り区間においては、前記｛ａ｝，｛ｂ｝
および｛ｃ’の条件下に正規の塗装電圧まで昇圧するの
で、塗料が異常析出する電流密度下に車体表面が存在す
る時間が僅かであり、車体表面と該表面の近傍では雷気
泳動現象、電気浸透現象、電気析出現象、電気分解現象
が相互に安定した状態で進行するので、段付きが発生し
ない。さらに、霞着塗装電圧印加区間においては、前記
｛ｂ｝および〔ｃ｝の理由により電流値のピークが解消
し、この結果、彼塗物表面における急激なガス発生が抑
制されるため、塗膜中にガスピンホールが残存しなかっ
たものと考察される。一方、上記比較例において、微４
・電圧印加区間においては、剛電気塗料俗と接している
車体表面の電流密度は、塗料析出電流密度の下限値に近
い値あるいは前記下限値を若干越えた値と推定される。

（ｅ｝したがって、単なる塗料格の付着に加えて、前記
の車体表面には僅かに電着塗膜が形成されていると判断
される。また｛ｆ｝前記下限値に近い値あるいは前記下
限値を若干越えた領域に電気塗料が異常析出する領域が
存在するものと考えられる。また、竜着塗装電圧の立上
り区間では、（ｅーの状態で塗装電圧が印加されるので
、電圧の立上り勾配が前記試験例の場合に比べてゆるく
なり、｛ｆ｝の条件下に車体表面がおかれる時間も長く
なる結果、発生期の段付き現象とみなされる横しまが華
直面に発生し、かつ水平面にブッ状突起が発生したもの
と認められる。したがって、さらに適用電圧１を上げた
場合は、通露入槽した場合と同じような垂直面の段つき
が再現されるものと推定する。以上述べたように、本発
明による露着塗装方法は、被塗物や霞着塗料浴に浸潰さ
れる前に、該被塗物を霞着用電源に接続するとともに、
少なくとも浸潰直前には露着用電源から印加される電圧
を霧に制御し、該被塗物が浸債を開始した後、塗料析出
電流密度の下限値より低い値となるように電圧を印加し
、該被塗物が半没した後、前記電圧を露着塗装電圧にし
て塗装を行なうものであるから、従来法による場合に発
生していた被塗物の垂直面における段付き‘ま発生せず
、またガスピンホールの発生も全くなくなる。

本発明は、上記のごとき効果に加えて、第１実施例に方
法においては、バスバーを２段として後段には常に被塗
物が浸潰して電着塗装されつつある状態にあるので、量
産ラインに適したものであり、１段と２段とをコンタク
トを介して電気的に連結した構成であるため、従来の２
段通電方式に比較して電源装置と、これに係る制御系に
関する設備費が割安となる。

また、第２実施例の方法においては、浸簿開始から半没
までの被塗物に対する電圧印加を微小電圧、例えば一５
ボルトにしたので、塗料析出電流密度以下の微小電流が
浸債部表面に印加される結果、前記した四つの亀着塗装
現象が第１実施例の場合に比較してさらに安定して促進
される。

なお、第２図の例は中小規模の電着ラインに適した構成
であるが、この設備を複数列に設ければ、高品質の霞着
塗膜が形成できる量産ラインに適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による軍着塗装法の第１実施例を示す概
略図であり、また第２図は第２実施例を示す概略図であ
る。 １，１０１・・・・・・被塗物、２，１０２・・・・・
・ハンガー、３，１０３……オーバーヘッドコンベヤ、
４，１６，１０４・・・・・・バスバー、５・・・・・
・集電器、５ａ，５ｂ，１０５・・・・・・集電子、６
，１０６・・…・直流電源装魔、６ａ，１０６ａ・・・
・・・制御部、ｌｏ，１１０・・・・・・電着浴槽、１
１，１１１・・・・・・カチオン電着塗料格、１２，１
７，１１２，１１７’１２４……リミットスイッチ、１
４……コンタクト、１５・・・・・・絶縁子、２１，１
２１・・・・・・陽極板。 第１図第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被塗物が、電着塗料浴に浸漬される前に、該被塗物
   を電着用電源に接続するとともに、少なくとも浸漬直前
   には電着用電源から印加される電圧を雰に制御し、該被
   塗物が浸漬を開始した後、塗料析出電流密度の下限値よ
   り低い値となるように電圧を印加し、該被塗物が半没し
   た後、前記電圧を電着塗装電圧にして塗装を行なうこと
   を特徴とする電着塗装方法。