支文*，郭家玲，袁俊，熊華鋒

（江西江鈴專用車輛廠有限公司，江西 南昌 330022）

在汽車行業(yè)的涂裝工藝中，電泳為車身防腐蝕提供了有力的保障[1-4]。在日常生產(chǎn)中，受各種環(huán)節(jié)因素的影響，電泳涂裝過程中最容易出現(xiàn)縮孔缺陷，通常進(jìn)行打磨修補(bǔ)處理后再進(jìn)入下一道工序，不僅增加了人工成本，降低了產(chǎn)品品質(zhì)，還影響生產(chǎn)節(jié)拍，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。此外，縮孔缺陷通常具有批量出現(xiàn)、不易快速解決的特點(diǎn)，這進(jìn)一步加劇了對(duì)生產(chǎn)工作造成的影響。因此，縮孔的預(yù)防控制和快速解決一直是涂裝生產(chǎn)線的重點(diǎn)目標(biāo)[5-6]。

本文結(jié)合國(guó)內(nèi)某知名電泳涂裝線的案例，分析電泳涂裝中縮孔的成因及解決方案。

1 縮孔問題描述

某車型涂裝生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)電泳涂層出現(xiàn)大量縮孔，其分布沒有明顯的規(guī)律，不同工件、相同工件的不同區(qū)域的縮孔程度接近，如圖1所示。

圖1 縮孔缺陷外觀 Figure 1 Appearance of shrinkage defect

2 縮孔問題的分析排查與解決方案

2.1 縮孔缺陷的產(chǎn)生原理

涂層固化流動(dòng)過程中表面存在低表面張力區(qū)域，引起涂料流動(dòng)不均，形成凹陷狀缺陷[7]，這就是縮孔。

2.2 縮孔缺陷的排查

根據(jù)縮孔出現(xiàn)的位置和分布初步判斷，縮孔緣于涂裝過程的某個(gè)或某幾個(gè)工序。

對(duì)各涂裝工序的參數(shù)進(jìn)行排查(見表1)后可知各槽體參數(shù)均處于正常范圍。

表1 涂裝材料和關(guān)鍵工藝的主要參數(shù) Table 1 Main parameters of coating materials and key processes

基于以上檢查結(jié)果，對(duì)涂裝過程開展區(qū)塊交叉排查。將前處理?電泳工序分為前處理、電泳和烘烤三大區(qū)塊，通過不同工序間的交叉排查，鎖定主要的問題區(qū)塊，排查方案和結(jié)果見表2。

表2 縮孔原因區(qū)塊排查方案及結(jié)果 Table 2 Troubleshooting scheme for shrinkage defect and the results of experiments

空白組實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析如下：

(1) 隨線掛板可以模擬出現(xiàn)場(chǎng)的缺陷，交叉掛板可以作為快速對(duì)比評(píng)價(jià)的依據(jù)。

(2) 在實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)磷化板和新配涂料制板后在實(shí)驗(yàn)室烘烤，沒有出現(xiàn)縮孔，表明標(biāo)準(zhǔn)磷化板在實(shí)驗(yàn)室條件下烘烤不會(huì)出現(xiàn)縮孔，這可以作為后續(xù)驗(yàn)證的對(duì)比。

以上兩項(xiàng)空白實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為區(qū)塊交叉排查建立了基礎(chǔ)。

交叉排查實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析如下：

(1) 3#實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明前處理工序不是引起本次縮孔缺陷的主要原因。

(2) 4#實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明電泳槽液可能已經(jīng)受到一定的污染。

(3) 5#實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明烘烤工序不是引起本次縮孔缺陷的主要原因。

結(jié)合對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，基本鎖定電泳槽液被污染是本次縮孔的主要原因。

2.3 縮孔源的排查

針對(duì)電泳槽被污染這一基礎(chǔ)判斷，著重對(duì)電泳槽體及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行排查。在檢查過程中發(fā)現(xiàn)電泳槽體上方接油盤內(nèi)液體較多，運(yùn)行過程中存在滴落的現(xiàn)象。進(jìn)一步查看設(shè)備維護(hù)的操作記錄發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)批量縮孔前2個(gè)工作日曾對(duì)電泳出槽位置的噴淋系統(tǒng)進(jìn)行維修，在維修過程中有液體濺入接油盤。結(jié)合縮孔現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)間和現(xiàn)象，判定這是引起電泳槽污染的主要原因，并立即開展對(duì)接油盤的清理工作。

2.4 縮孔缺陷的解決

在清理污染源的同時(shí)，還需要對(duì)已被污染的電泳槽液進(jìn)行調(diào)整。解決縮孔的思路通常分為兩類：一類為抑制涂料流動(dòng)類，如上調(diào)涂料顏基比或加入抗縮孔助劑，通過限制涂料在固化過程中的流動(dòng)性來抑制縮孔；另一類為縮孔源消除類，如通過過濾、鋪設(shè)除油棉等手段，直接稀釋或去除槽液中的污染源。

通過實(shí)驗(yàn)對(duì)兩種措施的有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

(1) 提高電泳槽液的顏基比：電泳槽液的原始顏基比為0.19，技術(shù)指標(biāo)范圍為0.18 ~ 0.24。通過額外補(bǔ)充色漿，將顏基比提高至0.23。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室模擬，額外補(bǔ)充色漿后制板并隨線清洗、烘烤，可以將樣板表面縮孔的數(shù)量由5 ~ 10個(gè)降低至3 ~ 5個(gè)，且縮孔尺寸有所減小。

(2) 使用除油型過濾袋對(duì)槽液進(jìn)行全過濾：經(jīng)實(shí)驗(yàn)室模擬，采用除油過濾袋對(duì)電泳槽液樣品進(jìn)行2次全過濾后，制板烘烤縮孔完全消除。

基于以上模擬實(shí)驗(yàn)，在線采用提高電泳槽液顏基比、鋪設(shè)除油棉及更換除油過濾袋的方式對(duì)槽液進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)為了從根源上避免再次出現(xiàn)油污，制作了OPL(單點(diǎn)教程)，規(guī)范機(jī)修員工設(shè)備保養(yǎng)過程中的加油操作，最終縮孔問題得到根除。

3 結(jié)語(yǔ)

電泳涂裝涉及的工序、材料和設(shè)備比較多，引起縮孔的原因往往比較復(fù)雜。在生產(chǎn)過程中一方面需要依靠日常管理維護(hù)來避免缺陷發(fā)生；另一方面，當(dāng)出現(xiàn)缺陷時(shí)需要掌握排查技巧和應(yīng)對(duì)措施，快速控制和解決問題。本文所述的案例可為相關(guān)的行業(yè)工程師快速解決類似問題提供一定的借鑒。