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        淺談涂裝電泳問題過程保障措施

        2022-05-10 04:54:52秦學(xué)謙賈帥鋒奇瑞汽車河南有限公司河南開封475000
        上海涂料 2022年2期
        關(guān)鍵詞:電泳陽極細(xì)菌

        秦學(xué)謙,賈帥鋒,李 琦 (奇瑞汽車河南有限公司,河南開封 475000)

        0 引言

        汽車涂裝的目的是在汽車車身及其零部件上涂覆涂料以達(dá)到防腐蝕、美觀裝飾的作用,其中電泳工藝是整個(gè)涂裝過程的重要工序,電泳漆膜是提升車身防腐性能的主要涂層,電泳漆膜的質(zhì)量好壞對(duì)整車防腐質(zhì)量有很大的影響,針對(duì)我司老涂裝線體涂裝過程實(shí)際發(fā)生的電泳防腐質(zhì)量問題,從工藝參數(shù)管控、工藝維護(hù)保障、設(shè)備具備能力等方面進(jìn)行梳理和總結(jié),并制定相應(yīng)保障措施與解決方案。

        1 電泳工藝參數(shù)問題管控

        涂裝前處理、電泳工藝過程是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)過程,其中任何組分和條件的改變都將導(dǎo)致槽液的化學(xué)特性發(fā)生變化,其中每一個(gè)工藝過程根據(jù)產(chǎn)品特性都有相應(yīng)的工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍,工藝參數(shù)管控不到位將對(duì)電泳產(chǎn)品質(zhì)量造成較大影響,一般各大主機(jī)廠都有相應(yīng)的控制計(jì)劃,對(duì)工藝參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)、頻次、反應(yīng)措施進(jìn)行控制,但過程中人員未按要求操作、測量誤差等,均會(huì)導(dǎo)致工藝參數(shù)不達(dá)標(biāo),我司針對(duì)涂裝工藝參數(shù)管控,除日常按照控制計(jì)劃要求檢測監(jiān)控外,工藝人員對(duì)易出問題的重點(diǎn)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行篩選,提取“生產(chǎn)管理要素”,并利用SPC(statistical process control,統(tǒng)計(jì)過程控制)與涂裝電泳控制計(jì)劃制定“預(yù)警控制限值”與“監(jiān)控頻次”,從而對(duì)各重點(diǎn)參數(shù)過程及時(shí)監(jiān)控和提前識(shí)別,保障過程參數(shù)及問題的受控,具體參數(shù)見表1。

        利用表1對(duì)參數(shù)進(jìn)行分層管理,在原有參數(shù)日常監(jiān)控的基礎(chǔ)上,工藝員每日再對(duì)其中的重點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行管控,利用預(yù)警限值提前識(shí)別、發(fā)現(xiàn)參數(shù)的異常趨勢并及時(shí)調(diào)整,有效預(yù)防因工藝參數(shù)異常導(dǎo)致的防腐質(zhì)量問題。

        表1 前處理、電泳主要工藝參數(shù)控制表Table 1 Control table of main process parameters of pretreatment and electrophoresis

        2 電泳工藝維護(hù)保障

        電泳工藝維護(hù)是指涂裝電泳過程中對(duì)工藝設(shè)備、槽液和生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的科學(xué)管理,按計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)做好相關(guān)維護(hù)工作,過程工藝維護(hù)是否到位對(duì)車身電泳質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用,如工藝水洗槽長時(shí)間使用未及時(shí)排放更新,會(huì)導(dǎo)致車身顆粒、印痕增加;磷化槽液長時(shí)間不開展倒槽維護(hù),磷化渣過多會(huì)導(dǎo)致車身顆粒、漆膜粗糙;脫脂液長時(shí)間使用未及時(shí)排放更新,除油失效會(huì)導(dǎo)致電泳漆膜縮孔等問題,對(duì)車身防腐質(zhì)量、生產(chǎn)節(jié)拍造成嚴(yán)重影響。正常情況下各大主機(jī)廠涂裝車間都會(huì)制定相應(yīng)的工藝維護(hù)周期標(biāo)準(zhǔn),并按照標(biāo)準(zhǔn)開展各項(xiàng)工藝維護(hù)以保證車身正常生產(chǎn)與滿足質(zhì)量要求,然而各行業(yè)都會(huì)出現(xiàn)淡、旺季的現(xiàn)象,一旦工廠進(jìn)入旺季產(chǎn)量劇增,將沒有充足的時(shí)間開展相關(guān)工藝維護(hù)工作,工廠要滿足訂單需求的同時(shí)又要滿足質(zhì)量要求,這是每個(gè)涂裝車間都需要面對(duì)的問題,我司涂裝車間每年都會(huì)經(jīng)歷這樣的矛盾,針對(duì)沒有工藝維護(hù)時(shí)間的情況下如何保障生產(chǎn)質(zhì)量,制定以下流程:

        (1) 前處理電泳工藝維護(hù)項(xiàng)目梳理:組織各相關(guān)單位成立小組提前對(duì)前處理、電泳工藝維護(hù)項(xiàng)目開展過程、生產(chǎn)停線計(jì)劃等相關(guān)信息討論,梳理完成所有過程工藝維護(hù)需保障的項(xiàng)目;

        (2) 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別:小組工藝質(zhì)量人員對(duì)需要工藝維護(hù)的項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)重度分類,提前識(shí)別這些維護(hù)項(xiàng)目不及時(shí)開展將會(huì)出現(xiàn)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn);

        (3) 保障措施評(píng)估實(shí)施:針對(duì)各工藝維護(hù)項(xiàng)目質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),制定相應(yīng)的臨時(shí)保障措施并明確實(shí)施責(zé)任人,臨時(shí)保障措施經(jīng)評(píng)估后確保車身質(zhì)量可維持到產(chǎn)量降低有停線時(shí)間時(shí)進(jìn)行正常維護(hù);

        (4) 明確維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)控方法:小組涂裝工藝人員對(duì)臨時(shí)保障維護(hù)措施制定監(jiān)控方法和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)控與實(shí)施人員對(duì)當(dāng)日維護(hù)執(zhí)行情況監(jiān)控、匯報(bào),確保維護(hù)操作過程按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行到位;

        (5) 過程異常問題反饋應(yīng)對(duì):若發(fā)現(xiàn)過程質(zhì)量出現(xiàn)異常需及時(shí)反饋小組各成員,制定應(yīng)急處理方案,避免批量質(zhì)量事故的發(fā)生。

        具體工藝維護(hù)保障方案詳見表2。

        表2 涂裝生產(chǎn)工藝維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)方案Table 2 Coating production process maintenance risk response plan

        3 電泳設(shè)備運(yùn)行能力管控

        電泳涂裝設(shè)備主要由室體、電泳槽體及備槽、槽液循環(huán)過濾系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、陽極和極液循環(huán)系統(tǒng)、直流電源及供電系統(tǒng)、槽液溫度控制系統(tǒng)、涂料補(bǔ)給系統(tǒng)、輸送與烘干系統(tǒng)等組成,其中陽極系統(tǒng)是陰極電泳涂裝的重要設(shè)備,陽極的性能對(duì)電泳防腐質(zhì)量及成本有很大影響,以下是我司對(duì)電泳陽極設(shè)備出現(xiàn)故障后的排查、分析及解決方案。

        電泳工藝過程巡查時(shí),工藝人員發(fā)現(xiàn)陽極系統(tǒng)流量計(jì)內(nèi)部有細(xì)菌結(jié)塊現(xiàn)象,陽極箱內(nèi)極液異常損耗,陽極液配制完生產(chǎn)1個(gè)班次后液位下降2/3,需要重新配制,觀察電泳槽液位,在生產(chǎn)消耗過程中無下降反而略有升高,針對(duì)此問題,工藝人員及時(shí)組織電泳調(diào)整工、設(shè)備人員進(jìn)行分析。

        通過排查陽極系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),陽極極液循環(huán)管道生菌嚴(yán)重,陽極系統(tǒng)的生菌現(xiàn)象實(shí)質(zhì)是嗜酸菌在酸性水環(huán)境中的大量繁殖(水溫一般在20~30 ℃最為適宜)。在陽極系統(tǒng)中,細(xì)菌易附著在槽壁、管道內(nèi)表面等處,尤其是陽極管的進(jìn)、出液管、流量計(jì)的進(jìn)、出口閥門和調(diào)節(jié)閥等處,由于變徑影響,極易受到細(xì)菌污物堵塞。從電泳槽液位持續(xù)上升判斷,陽極管道堵塞已造成陽極液滲漏至電泳槽內(nèi),如不及時(shí)處理將造成電泳漆膜的弊病,進(jìn)一步影響車身防腐質(zhì)量。針對(duì)電泳陽極生菌問題,立即制定臨時(shí)措施,安排電泳班組人員向陽極液箱中添加陽極殺菌劑,循環(huán)1 h后,將陽極液全部排放掉,然后加純水進(jìn)行循環(huán)清洗2 h,再重新配制陽極液;然后排查電泳槽,發(fā)現(xiàn)3根陽極管已堵塞破裂發(fā)生泄漏,將泄漏陽極膜臨時(shí)抽出防止泄漏。實(shí)施以上措施后,短期內(nèi)(1周時(shí)間)表面觀察無影響,因陽極循環(huán)管道許多部位為一個(gè)整體,無轉(zhuǎn)接口,電泳工藝維護(hù)只能拆卸有接口的管道部位進(jìn)行疏通,整體管路內(nèi)部閥門等處已經(jīng)出現(xiàn)細(xì)菌抱團(tuán)現(xiàn)象(圖1),無法疏通排放。

        圖1 陽極系統(tǒng)管路內(nèi)部出現(xiàn)細(xì)菌抱團(tuán)現(xiàn)象Figure 1 Bacteria agglomerate in the anode system pipeline

        為確認(rèn)電泳系統(tǒng)生菌狀態(tài),同步對(duì)接電泳材料供應(yīng)商現(xiàn)場對(duì)陽極系統(tǒng)、電泳槽液中是否存在細(xì)菌進(jìn)行取樣及細(xì)菌培養(yǎng)試驗(yàn),結(jié)果詳見圖2。

        圖2 電泳系統(tǒng)細(xì)菌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)Figure 2 Bacterial culture experiment of electrophoresis system

        通過對(duì)陽極與電泳槽液中細(xì)菌生長情況進(jìn)行培養(yǎng)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)陽極液中細(xì)菌生長較多,且已經(jīng)影響到電泳槽液,若不及時(shí)遏制,對(duì)后續(xù)生產(chǎn)、質(zhì)量將產(chǎn)生巨大隱患。

        針對(duì)以上電泳陽極系統(tǒng)生菌嚴(yán)重問題,工藝人員組織設(shè)備、車間人員評(píng)估驗(yàn)證,最終制定了解決方案,詳見表3。

        表3 電泳陽極系統(tǒng)細(xì)菌解決方案Table 3 Bacterial solutions for electrophoresis anode system

        經(jīng)小組評(píng)估、驗(yàn)證,方案1、2、3除菌效果不佳,上述方案持續(xù)開展2個(gè)月以來,主要作用是遏制細(xì)菌生長速度,無法徹底將細(xì)菌控制、清除,另外,在排放槽液過程中,由于陽極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原因,陽極管內(nèi)部、主管路折彎、變徑部分都無法排放、清理干凈,細(xì)菌仍殘留在內(nèi)部,而且持續(xù)滋生。小組成員一致認(rèn)為方案4的除菌效果最好,它是解決細(xì)菌生長問題的治本方法,利用紫外線殺菌設(shè)備(圖3)抑制細(xì)菌大量滋生,再利用除菌過濾器(圖4)對(duì)陽極液進(jìn)行過濾,防止細(xì)菌長年累月進(jìn)入陽極系統(tǒng)管道堵塞陽極膜,將方案驗(yàn)證結(jié)論同步報(bào)批公司領(lǐng)導(dǎo),制定相應(yīng)設(shè)備改造計(jì)劃,按節(jié)點(diǎn)完成實(shí)施相應(yīng)設(shè)備改造工作。

        圖3 陽極系統(tǒng)紫外線殺菌設(shè)備Figure 3 The UV sterilization equipment of anode system

        圖4 陽極系統(tǒng)除菌過濾器Figure 4 The sterilizer filter of anode system

        待現(xiàn)場完成紫外線殺菌設(shè)備和除菌過濾器設(shè)備安裝后,對(duì)陽極液及電泳槽液再次取樣進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),結(jié)果見圖5。由圖5可以看出,通過增加紫外線殺菌設(shè)備和除菌過濾器設(shè)備后,電泳槽液細(xì)菌含量改善較好,槽液內(nèi)基本無細(xì)菌生長,陽極系統(tǒng)細(xì)菌含量對(duì)比設(shè)備改造前,明顯得到抑制。

        圖5 陽極設(shè)備改造后電泳系統(tǒng)細(xì)菌檢測對(duì)比圖Figure 5 Comparison photos of bacteria detection in electrophoresis system after anode equipment modification

        4 結(jié)語

        通過對(duì)電泳工藝參數(shù)提前預(yù)警管控,對(duì)前處理、電泳過程工藝維護(hù)提前識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)與執(zhí)行應(yīng)對(duì),以及對(duì)電泳重點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行過程的優(yōu)化改善,有效提升了油漆車身防腐質(zhì)量,為客戶對(duì)油漆車身日益提高的外觀與防腐質(zhì)量要求提供了有力保障。

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