李 飛
南京匯眾汽車底盤系統有限公司
汽車陰極電泳漆涂裝線縮孔缺陷分析
李 飛
南京匯眾汽車底盤系統有限公司
汽車涂裝中危害最大的就是陰極電泳縮孔了,它不但對涂膜的外觀質量有著影響,而且還會破壞涂膜的完整性,從而直接影響耐蝕性。電泳成孔現象一旦形成,一般具有連續性,而且還會出現大批量的問題,很難在短期內消除。本文根據自己的相關工作經驗,主要從縮孔表象及產生原因、對策方面進行了闡述。
汽車;陰極;縮孔
在陰極電泳漆涂線中最為普遍并且很難在短期之內消除的就是縮孔了。縮孔會大大降低作為底漆電泳漆膜的保護作用,從而使得中涂漆和面漆不能同時附著在基層上。一旦縮孔出現,中油漆不能有效地將其掩蓋,從而直接影響面漆的質量,所以我們在前期工作中必須要進行打磨工作,并且還要涂上一層防銹底漆,這將會需要投入大量的人力和材料,從而導致生產成本的增加,并且還會帶來一系列的環境問題。
縮孔在烘干的電泳漆膜上的特征一般為火山口狀凹陷,一般直徑為0.5至3毫米。陷穴、凹洼一般被稱為不露底,露底的稱為縮孔;中間有粒子的被稱為魚眼。產生縮孔的原因之一就是漆膜中混入了油污和一些雜質等(如圖所示),顆粒和其他雜質在烘烤過程中由于表面張力梯度的不一致,產生漆膜流不平衡,從而導致縮孔產生。因此我們要想解決縮孔缺陷就要減少漆膜混合顆粒和其他雜質,減少膜表面張力梯度的差異。

漆膜中的油垢雜質
2.1控制雜質源頭
減少電泳涂裝線油污的主要來源:(1)當車身焊接時、為避免生銹通常會涂上一層防銹油和使用過程中產生的壓延油等等。特別是內表面和裂縫中存在防銹油、壓延油和機油等其他油,由于運輸和存儲經過了很長一段時間,有一些已經成為了油漬,往往不能有效的在脫脂槽中去掉。我們一般采用預擦洗劑可以很好的去除油漬,從而可以大大減少頑固油脂進入到電泳槽的概率,減少縮孔發生的幾率。
(2)輸送鏈、滴落的潤滑油。在電泳和地面滾道同步運行時,我們需要定期對動力傳送機進行潤滑。當輸送鏈和吊具同時運行在電泳槽上面時,潤滑油很大概率會滴入電泳槽,導致縮孔產生。解決這些問題最好的辦法就是經常對輸送鏈和吊具進行清潔,在電泳槽上方安裝一個托盤,確保托盤和焊接處密封,而且還要定期進行清洗。
(3)烘房在長期使用后會產生大量的煙塵,同時還會存在于烘房的內壁上,這也是雜質來源之一。在烘干的過程中縮孔常常表現為不露底,稱為“淺表縮孔”產生這種原因主要是因為工件受到了油煙的影響所致。解決這類問題最好的辦法就是經常對烘房內壁進行清理并且還要查看循環風中是否含有油垢和其他雜物,平時還應該加強通風,定期排放廢氣,以防止廢氣的積累。[1]
2.2電泳涂裝線上增強脫脂
(1)前處理脫脂。脫脂的時間,脫脂溫度和脫脂劑和其他材料等都會對脫脂的效果產生影響。脫脂時間可以適當延長,提高脫脂溫度到5至10℃,增加堿度(一般增加2到3個堿度),以加強工件的脫脂效果;我們還應對脫脂槽和堿度進行監控,當油垢偏高時,我們可以對脫脂槽內的曹液進行釋放,在添加一些脫脂劑和水,以減少含油量。
(2)電泳前加一些清水進行沖洗,在進行脫脂后我們必須要加一個步驟,用清水進行沖洗,而且還要經常對水槽的電導率進行監控(通常需要≤30μS/cm)和車身在進入電泳槽時滴水(通常需要≤20μS/厘米)。收集這兩部分工序的高電導率水珠加入到實驗室電泳槽液中進行實驗,結果表明,這是產生縮孔的主要原因之一。增加水沖洗步驟,并監測純水箱的導電性,在進入滴水槽電導率之前,可以有效地防止在電泳槽的這部分油進入,減少了縮孔的產生。
(3)電泳槽脫脂。在過濾系統中我們應該使用強效去油的吸油濾袋進行操作,且還要經常更換吸油袋,以增加對油污的吸收,降低含油量以此達到減少縮孔的效果。
(4)電泳槽后沖洗。在電泳流程結束以后,可能會出現一些槽液,甚至是含有油污的槽液附著在工件的表面上。如果只是采用常規的洗滌方法,最后也有可能會出現縮孔。為了減少浮漆,消除引起縮孔現象的因素,一般在電泳后設置槽上噴淋,通過超濾(UF)1/超濾(UF)2及純水3道浸洗,就可以達到很好的效果。
2.3加強電泳槽電泳過程參數控制
如果電壓,顏基比例不均衡,溶劑的含量不能適當得到控制,同樣有可能會出現縮孔現象。在電泳的過程中;可以讓金屬釋放出部分熱能量,這樣就可以讓陰極電泳漆在沉積過程中慢慢部分固化。正是由于這種不均勻現象產生,所以才會產生縮孔。在不損害漆膜的厚度性質前提下,降低電壓,可避免此問題。如果槽液中顏基比例過低,這表明樹脂和顏料沒有按照規定要求的比例沉積,電滲期間擊穿電壓下降,電滲透性較差,涂膜就很容易產生縮孔現象。解決的辦法是加強對參數的控制,不定期的對顏料漿進行補加,對槽液的顏基比例應進行適當的提高。[2]
2.4提高電泳漆的抗縮孔性
(1)潤滑油的選擇應具有很強的適應性。在選擇使用潤滑油前,我們應該對油脂和電泳槽相容性進行試驗研究。相同濃度但是潤滑劑不一樣也有可能會影響槽液表面的張力,表面張力梯度小,說明兩者的相容性高,產生縮孔的概率就會降低。
(2)利用交聯劑解封。我們必須應該使用少量且低溫的方式來解封交聯劑,在烘烤開始時就可以迅速對此進行解封,使得分子的質量可以在某一程度上進行快速增加,通過調整漆膜的狀態來達到電泳漆膜的耐油縮孔性。在使用交聯劑的過程中我們必須要嚴格控制添加量,以便影響其他的膜性能。
(3)烘房采用梯度升溫,通過熱流平,以提高收縮孔。烘房初期溫度增長非常快,濕膜交聯劑將會參與快速反應解封,這會導致涂膜層表面流性較弱。在確保該薄膜完全固化的情況下,在烘房中適當降低初段溫度,我們可以采用熱流河的方式來覆蓋漆膜縮孔的缺陷,從而形成更加光滑的干膜。
總而言之,電泳縮孔缺陷是陰極電泳涂裝工藝中最為復雜的,許多因素也可能是同時存在,目前如果處理不當將會給生產帶來巨大的損失。所以在生產的過程中我們必須要做好各項預防準備措施,以實現整個生產過程中的科學管理,并且還要制定相應的工藝流程以及標準的規范性文件,盡可能的使損失降到最低。
[1]向麗琴,邢汶平,吳吉霞.薄膜前處理技術在汽車涂裝中的應用[J].電鍍與涂飾,2015,10:569-573.
[2]朱晨沖.車身裙邊陰極電泳針孔原因分析及解決措施[J].科技與企業,2015,10:254-255.