汪榮，李萬朋，王燕

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241009）

前言

涂裝前處理電泳是涂裝第一道工序，前處理電泳車身質(zhì)量直接影響著涂裝產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率及制造成本，而前處理電泳質(zhì)量缺陷主要包括縮孔、顆粒、針孔、印痕、流痕等，這些缺陷的產(chǎn)生來自于原材料，生產(chǎn)工藝、設(shè)備，涂裝管理及涂裝環(huán)境，其中對于縮孔缺陷，是前處理電泳乃至整個(gè)涂裝過程最難控制，涂裝質(zhì)量影響最大的缺陷，筆者通過電泳縮孔缺陷調(diào)查，分析，驗(yàn)證，研究，將電泳漆膜縮孔缺陷的控制經(jīng)驗(yàn)在此分享給各位同仁，以此共勉。

1 白車身板材油污的控制

汽車車身構(gòu)造是通過焊接將不同部件，不同形狀的沖壓件組裝而成，由于沖壓件材質(zhì)以冷軋鋼板，鍍鋅板，鋁板及其它合金材質(zhì)為基礎(chǔ)，這些材質(zhì)在運(yùn)輸或沖壓過程中，為了防止板材生銹，沖壓或鍛造過程造成的鈑金開裂等現(xiàn)象發(fā)生，在板材表面或沖壓機(jī)床上涂上各種防銹油，拉延油及各種潤滑油品，這些油品隨著沖壓或鍛造好的成品移送到焊裝焊接拼裝，一方面，這些隨件攜帶的油品在涂裝前處理脫脂過程中，脫脂劑對各種油品的脫脂能力是有差異的，板材脫脂不凈，電泳過程電泳漆膜受到污染，易產(chǎn)生電泳縮孔，所以板材防銹油，沖壓拉延油、潤滑油的選用至關(guān)重要，同時(shí)，板材件上油污量的多少，對脫脂效果也有影響，一般板材涂油量不超過0.3g/m2；另一方面，沖壓成品上攜帶的各種油品，在焊接過程中，鈑金搭接面油污如果不進(jìn)行擦拭處理，油污就會(huì)藏留在搭接面，在涂裝前處理脫脂過程中，無法清洗干凈，雖然對下道工序及電泳槽液無污染，但在電泳濕膜烘烤固化過程中，油品隨著高溫烘烤，就會(huì)從鈑金搭接面揮發(fā)出來，電泳漆膜的烘烤溫度一般在（180-190）℃，而油品的最高沸點(diǎn)在（100-120）℃，油品的沸點(diǎn)低于電泳漆膜的烘烤溫度，易揮發(fā)，揮發(fā)出來的油品經(jīng)汽化污染電泳室體內(nèi)的空氣，氣流在車身表面污染電泳濕膜產(chǎn)生縮孔，因此，白車身板材使用油污的種類一定要和涂裝前處理脫脂劑進(jìn)行匹配，同時(shí)白件上油污含量的控制也非常重要，特別是鈑金各搭接面油污量。

2 涂裝前處理脫脂效果控制

1）脫脂劑的選用

脫脂劑的組成和品種對脫脂效果影響很大，例如含表面活性劑的堿性脫脂劑較單獨(dú)的堿性脫脂劑脫脂效果要好，所以要根據(jù)被清洗物質(zhì)的材質(zhì)（鋼板、鍍鋅板還是鋁板），油污狀態(tài)，處理方式及與下一道工序的匹配性，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來正確選擇脫脂劑，如果脫脂劑的選用不當(dāng)，直接會(huì)影響被清洗物質(zhì)的脫脂效果，脫脂效果不理想，油污會(huì)污染下道工序或隨板材帶入烘干工序，污染而產(chǎn)生縮孔缺陷。

2）脫脂處理方式的選擇

除了正確的選用脫脂劑外，脫脂處理方式（包括工藝處理及設(shè)備輸送處理）的選擇也很關(guān)鍵，不同的脫脂處理方式對被清洗物質(zhì)上的油污處理所達(dá)到的效果不近相同。

（1）工藝處理方式的選擇：傳統(tǒng)的脫脂工藝處理方式是預(yù)脫脂（噴淋式）+脫脂（浸漬式），新型脫脂工藝處理方式是預(yù)清洗（熱水噴浸式）+預(yù)脫脂（噴淋式）+脫脂（浸漬式），如表1：

表1

從表1可以看出，新型脫脂工藝處理方式要優(yōu)于傳統(tǒng)脫脂工藝處理方式。

（2）設(shè)備輸送處理方式的選擇：目前涂裝前處理電泳常用輸送方式有推桿懸鏈，擺桿鏈，RoDiP-3，多功能穿梭機(jī)等，由于幾種輸送方式在槽內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡不同，所以對車身及其各部位的脫脂效果也有差異，見表2：

表2

從上表幾種輸送方式來看，RoDiP-3，多功能穿梭機(jī)較推桿懸鏈，擺桿鏈脫脂效果要好，能很好的除去車身內(nèi)表面，內(nèi)腔及車身邊角區(qū)域的油污，起到較好的脫脂效果，對電泳縮孔缺陷的產(chǎn)生起到預(yù)防作用。

3）脫脂工藝參數(shù)的選擇

影響脫脂效果的因素除了脫脂劑的選用，工藝和輸送處理方式及機(jī)械作用外，還有脫脂槽液溫度和總堿參數(shù)，一般來說，槽液溫度越高，對車身的脫脂效果越好，溫度高加速了皂化等化學(xué)反應(yīng)及表面活性劑浸潤，乳化，分散作用，但并不是所有的場合溫度越高越好，各種脫脂劑都有它的溫度范圍，過高的溫度會(huì)使脫脂劑中的表面活性劑析出聚集附著在車身上，使槽液中的部分油污隨著車身帶出，造成車身二次污染，影響了脫脂效果，相應(yīng)的脫脂總堿也要根據(jù)各種脫脂劑的管理范圍進(jìn)行控制管理，才能達(dá)到最佳的脫脂效果。

3 電泳涂料自身特性與匹配材料選擇控制

1）烘房使用高溫潤滑油/脂與電泳漆兼容性選擇

電泳烘房高溫潤滑油及高溫潤滑脂種類各種各樣，高溫潤滑油或油脂在電泳烘房高溫烘烤過程中會(huì)揮發(fā)，散發(fā)到烘房室體內(nèi)，與室體內(nèi)的循環(huán)空氣形成混合氣體，從而產(chǎn)生對漆膜的固化作用，而不同的電泳漆膜對不同種類的油品的兼容性各有差異，兼容性差的就能在漆膜固化過程中在漆膜的內(nèi)外表面形成密集的縮孔缺陷，兼容性好的就無縮孔缺陷或較少的縮孔缺陷產(chǎn)生，為此我們通過不同的高溫潤滑油與不同的電泳漆模擬電泳漆膜固化兼容性試驗(yàn)，如表3。

表3

從表3試驗(yàn)結(jié)果可得出，潤滑脂B和潤滑油E與電泳漆1#、2#、3#兼容性都很好，產(chǎn)生的縮孔均為 0，所以烘房使用的潤滑油對控制電泳縮孔缺陷的產(chǎn)生非常重要。

備注：實(shí)驗(yàn)方法

步驟1：將采集來的油用二甲苯稀釋 (稀釋比例為：油/二甲苯＝10/90)；

步驟2：按HKSTM標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法電泳制板（膜厚要求在18μm左右）。

步驟3：取0.2ml的二甲苯稀釋油，放到盛油用的小杯中；再將0.2ml的純水加入到以上的小杯中；

步驟 4：將裝有油的小杯水平放置在電泳好的濕電泳板上；

步驟 5：再將以上放置小杯的電泳板水平放置在干燥爐內(nèi)固化（170℃×30min）；

步驟6：固化后,評價(jià)電泳漆膜板面的縮孔情況。

盛油用的小杯：半徑為1cm，高0.5cm敞口容器；

材質(zhì)要求：能耐200℃的高溫，如下圖所示式樣。

2）烘烤溫度與電泳漆匹配性的設(shè)定

由于不同的電泳漆膜在固化過程中，濕膜表面的張力差異，導(dǎo)致固化速率也不盡相同，如果表面張力差的，烘烤升溫段使用較高的溫度設(shè)定會(huì)導(dǎo)致電泳漆膜固化較快，而漆膜又受到表面張力的牽制，會(huì)在漆膜的表面形成大小不一的凹陷，產(chǎn)生縮孔，表4就是同一種電泳漆膜在不同溫度固化下縮孔缺陷試驗(yàn)。圖1和圖2分別是烘房爐溫調(diào)整前后的爐溫缺陷。

圖1

圖2

表4

3）電泳烘房風(fēng)速、風(fēng)量與送排風(fēng)匹配方式的選擇

因上述第 2）項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證，延長升溫段的漆膜固化速率可以有效的緩解電泳縮孔缺陷的產(chǎn)生，除了通過不同漆膜匹配的爐溫設(shè)定外，選擇合適的烘房內(nèi)風(fēng)速、風(fēng)量與送排風(fēng)方式的匹配也能減少縮孔的產(chǎn)生，選擇匹配的方式見表5。

表5

4）電泳漆抗污染性差異與相關(guān)電泳參數(shù)的選擇

不同類型的電泳漆自身的抗污染性是有差異的，可以通過兩種不同類型的電泳漆與不同油品的抗污染性的對比試驗(yàn)，及同一種油品不同濃度的滴加變化試驗(yàn)對比，即可看出兩種電泳漆的抗污染性的差異，見表6和表7。

表6

表7

備注：

1）判定標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)（◎）、良（○）、一般（△）不合格（╳）四個(gè)來表示；

2）以縮孔密度（個(gè)/cm2）表示：優(yōu)≈0；良＜1；一般2-3；不合格＞3。

分析：

1）表6中的電泳漆A和電泳漆B與拉延油1#、2#、3#、4#試驗(yàn)對比，單位面積出現(xiàn)的縮孔數(shù)電泳漆B較電泳漆A要多，抗污染性差。

2）表7中油品濃度為30ppm時(shí)，電泳漆B電泳涂膜出現(xiàn)少量縮孔，油品濃度為40ppm時(shí)，電泳漆A電泳涂膜才出現(xiàn)少量縮孔，由此也可看出電泳漆A較電泳漆B抗污染性好。

對于抗污染性差的電泳涂料，適當(dāng)增加電泳涂膜的厚度來提升漆膜表面張力，同時(shí)還可以加大電泳色漿與電泳樹脂的加料比例，提升槽液的灰分或顏基比含量，增強(qiáng)電泳漆膜的填充性。

4 前處理電泳過程環(huán)境控制

（1）電泳槽液及電泳周邊環(huán)境管理

電泳漆膜在濕膜狀態(tài)下易受到污染，加強(qiáng)電泳槽液及其電泳后沖洗周邊環(huán)境和設(shè)備清潔維護(hù)對控制電泳縮孔非常重要，必須做好以下幾點(diǎn)：

1）電泳室體保潔時(shí)禁止帶入含各種油污的保潔用品，要專管專用，同時(shí)保潔人員衣服著裝要保持干凈；

2）設(shè)備維修時(shí)要做好防護(hù)，禁止無關(guān)人員隨意進(jìn)入電泳室體，減少污染源的帶入；

3）電泳槽液主循環(huán)和超濾過濾器可安裝吸油過濾袋；

4）電泳段送風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口區(qū)域要保持清潔無污染；

5）電泳下件轉(zhuǎn)掛區(qū)域設(shè)備潤滑部分要做好遮蔽防護(hù)，防止油污飛濺污染車身。

（2）電泳烘房的管理

1）定期對烘房內(nèi)部室體進(jìn)行清潔維護(hù)；

2）定期對烘房各種過濾設(shè)施進(jìn)行更換保潔；

3）做好電泳高溫潤滑油品使用監(jiān)控，做到不誤加，不多加；

4）電泳烘烤溫度設(shè)定參數(shù)的監(jiān)控管理；

5）烘房所有送排風(fēng)閥門做到嚴(yán)格管控，禁止隨意調(diào)整。

5 結(jié)束語

電泳縮孔缺陷的控制管理是一個(gè)系統(tǒng)性工程，不僅涉及人、機(jī)、料、法、 環(huán)、測管理控制，而且管理中也要從每個(gè)細(xì)節(jié)抓起，特別是跨行業(yè)間影響因素的管理。對于現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，首先要通過不斷的現(xiàn)場調(diào)查，試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果分析找出要因，并制定有效的管控措施進(jìn)行管控。、

參考文獻(xiàn)

[1] 王錫春.最新汽車涂裝技術(shù).

[2] 陳慕祖.汽車涂裝技術(shù)文集.