建立塗裝前處理生產線，先要完成工藝設計，然後才能進行非標設備的設計、製造和安裝。因此工藝設計是建立生產線的基礎，正確、合理的路線對生產操作及產品質量將會產生良好的影響。工藝設計的內容主要包括：處理方法，處理時間，工藝流程等。

     1 處理方式

     工件處理方式，是指工件以何種方式與槽液接觸達到化學預處理之目的，包括全浸泡式、全噴淋式、噴淋浸泡組合式、刷塗式等。它主要取決於工件的幾何尺寸及形狀、場地面積、投資規模、生產量等因素的影響。例如幾何尺寸複雜的工件，不適合於噴淋方式；油箱、油桶類工件在液體中不易沉入，因而不適合於浸泡方式。

     1.1 全浸泡方式

     將工件完全浸泡在槽液中，待處理一段時間後取出，完成除油或除鏽磷化等目標的一種常見處理方式，工件的幾何形狀繁簡各異，只要液體能夠到達的地方，都能實現處理目標，這是浸泡方式的獨特優點，是噴淋、刷塗所不能比擬的。其不足之處，是沒有機械沖刷的輔助使用，因此處理速度相對較慢，處理時間較長，特別是像連續懸掛輸送工件時，除工件在槽內運行時間外，還有工件上下坡時間，因而使設備增長，場地面積和投資增大。僅對磷化而言，目前國外比較趨向於採用全浸泡方式，據稱全浸泡磷化易形成含鐵量較高的顆粒狀結晶磷化膜，與陰極電泳具有好的配套性。

     1.2 全噴淋方式

     用泵將液體加壓，並以0.1～0.2Mpa的壓力使液體形成霧狀，噴射在工件上達到處理效果。由於噴淋時有機械沖刷和液體更新使用，因此處理速度加快、時間縮短。生產線長度縮短，相應節首了場地、設備、不足之處是，幾何形狀較複雜的工件，像內腔、拐角處等液體不易到達，處理效果不好，因此只適合於處理幾何形狀簡單的工件。噴淋方式也不太適合於酸洗除鏽，它會帶來設備腐蝕、工序間生鏽等一系列問題，因此在選擇噴淋酸洗時必須十分慎重。據報導，全噴淋磷化易形成結晶枝狀粗大、含鐵量較低的磷化膜，國外不提倡作為陰極電泳漆前打底的前處理。全噴淋方式主要應用於家用電器、零部件類的粉末塗裝、靜電塗漆、陽極電泳等。

     1.3 噴淋-浸泡結合式

     噴淋-浸泡結合式，一般是在某道工序時，工件先是噴淋，然後入槽浸泡，出槽後再噴淋，所有的噴淋、浸泡均是同一槽液。這種結合方式即保留了噴淋的高效率，提高處理速度，又具有浸泡過程，使工件所有部位均可得到有效處理。因此噴淋-浸泡結合式前處理即能在較短時間內完成處理工序，設備佔用場地也相對較少，同時又可獲得滿意的處理效果。目前在國內外，對於前處理要求較高的汽車行業，一般都趨向於採取噴淋-浸泡結合方式。

     1.4 刷塗方式

     直接將處理液通過手工刷塗到工件表面，來達到化學處理的目的，這種方式一般不易獲得很好的處理效果，在工廠應用較少。對於某些大型、形狀較簡單的工件，可以考慮用這種方式。

     2 處理溫度

     從節省能源、改善勞動環境、降低生產成本、化學反應速度、處理時間和生產速度要求出發，在生產應用中普遍採用的是低溫或中溫前處理工藝。

     工件除有液態油污外，還有少量固態油脂，在低溫下，固態油脂很難去除，因此脫脂溫度不管是浸泡還是噴淋均應選擇中溫範圍。如果只有液態油脂，選用低溫脫脂完全可以達到要求。

     對一般鏽蝕及氧化皮工件，應選擇中溫酸洗，方可保證在10min內徹底除掉鏽蝕物及氧化皮。除非有足夠的理由，一般不選擇低溫或不加溫酸洗除鏽，低溫酸洗僅限於如：工件鏽蝕很少、無氧化皮；除鏽時間不受限制；允許採用鹽酸酸洗等情況。

     表面調整工序，通常不需加溫，一般就是常溫處理。

     低溫或中溫磷化，磷化速度都沒有明顯的差別，都可在較短的時間內快速形成磷化膜。磷化後的工件，如果要求有較長的工序間存放時間，變應該選擇中溫磷化，才會有較好的防銹效果。

     整個前處理過程，都可採用常溫不加溫洗方式，如果最後一道水洗是熱水燙幹，其水溫應在80℃以上。

     3 處理時間

     處理方式、處理溫度一旦選定，處理時間應根據工件的油污、鏽蝕程度來定。一般可參考前處理藥劑使用說明書的處理時間要求。

     4 工藝流程

     根據工件油污、鏽蝕程度以及底漆要求，分為不同的工藝流程。

     4.1 完全無銹工件

     預脫脂--脫脂--水清洗--表調--磷化--水清洗--烘乾（電泳底漆時可不干燥，直接進入電泳槽）。這是標準的四工位流程，應用面廣，適合於各類冷軋板及機加工的無銹工件前處理，還可將表調劑加到脫脂槽內，減少一道表調工序。

     4.2 一般油污、鏽蝕、氧化皮混合工件

     脫脂除鏽“二合一”--水清洗--中和--表調--磷化--水清洗--烘乾（或直接電泳）。這套工藝是國內應用最為廣泛的流程，適合各類工件（重油污除外）的前處理；如果採用中溫磷化，還可省掉表調工序，簡單的板型工件，也可省掉中和工序，成為標準帶銹件的四工位工藝。

     4.3 重油污、鏽蝕、氧化皮類工件

     預脫脂--水清洗--脫脂除鏽“二合一”--水清洗--中和--表調--磷化--水清洗--烘乾（或直接進入電泳槽）。對於重油污的工件，首先應進行預脫脂，除去大部分的油脂，以保證在下一步脫脂除鏽“二合一”處理後，得到完全潔淨的金屬表面。

     5 幾點注意事項

     在工藝設計中有些小地方應該十分注意，即使有些是與設備設計有關的，如果考慮不周，將會對生產線的運行及工人操作產生很多不利的影響，如工序間隔時間，溢流水洗，磷化除渣，工件的工藝孔，槽體及加熱管材料等。

     5.1 工序間隔時間

     各個工序間的間隔時間如果太長，會造成工件在運行過程中二次生鏽，特別是有酸洗工藝時，酸洗後工件極易在空氣中氧化生鏽泛綠，最好設有工序間水膜保護，可減少生鏽。生鏽泛黃泛綠的工件，嚴重影響磷化效果，造成工件掛灰、泛黃，不能形成完整的磷化膜，所以應盡量縮短工序間的間隔時間。工序間的間隔時間若太短，工件存水處的水，不能完全有效的瀝乾，產生串槽現象，特別在噴淋方式時，會產生相互噴射飛濺串槽，使槽液成分不易控制，甚至槽液遭到破壞。因此在考慮工序間隔時，應根據工件幾何尺寸、形狀選擇一個恰當的工序間隔時間。

     5.2 溢流水清洗

     提倡溢流水洗，以保證工件充分清洗乾淨，減少串槽現象。溢流時應該從底部進水，對角線上部開溢流孔溢流。

     5.3 工件工藝孔

     對於某些管形件或易形成死角存水的工件，必須選擇適當的位置鑽好工藝孔，保證水能在較短的時間內充分流盡。否則會造成串槽或者要在空中長時間瀝乾，產生二次生鏽，影響磷化效果。

     5.4 磷化除渣

     對於任何一種磷化液都會或多或少產生沉渣（輕鐵系彩色磷化沉渣很少），應在工藝予設計時註明設有磷化除渣裝置，特別是噴淋磷化時，除渣裝置必不可少，典型的除渣裝置有：斜板沉澱器、高位沉澱塔、離心除渣器、紙布袋濾渣等都可供選擇。

     5.5 槽體及加熱管材料

     雖然對於槽體加熱管材料的選擇不是工藝設計的內容，如果在工藝設計時不予提醒，可能會造成設備設計人員的疏忽，而影響整個生產線的運行。對於硫酸、鹽酸酸洗時，其槽體材料只能選用玻璃鋼、花崗岩、塑料，加熱管只能選用鉛銻合金管、陶瓷管，而不能選用不銹鋼材料。如果是採用磷酸酸洗，其槽體及加熱管材料均可選用不銹鋼材料，當然玻璃鋼、塑料、花崗岩均可。