淺談電泳漆膜縮孔缺陷控制

2018-05-26 07:31:37汪榮李萬朋王燕

汽車實用技術 2018年8期

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，前處理電泳車身質量直接影響著涂裝產品質量、生產效率及制造成本，而前處理電泳質量缺陷主要包括縮孔、顆粒、針孔、印痕、流痕等，這些缺陷的產生來自于原材料，生產工藝、設備，涂裝管理及涂裝環境，其中對于縮孔缺陷，是前處理電泳乃至整個涂裝過程最難控制，涂裝質量影響最大的缺陷，筆者通過電泳縮孔缺陷調查，分析，驗證，研究，將電泳漆膜縮孔缺陷的控制經驗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，由于沖壓件材質以冷軋鋼板，鍍鋅板，鋁板及其它合金材質為基礎，這些材質在運輸或沖壓過程中，為了防止板材生銹，沖壓或鍛造過程造成的鈑金開裂等現象發生，在板材表面或沖壓機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、潤滑油的選用至關重要，同時，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行擦拭處理，油污就會藏留在搭接面，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，就會從鈑金搭接面揮發出來，電泳漆膜的烘烤溫度一般在（180-190）℃，而油品的最高沸點在（100-120）℃，油品的沸點低于電泳漆膜的烘烤溫度，易揮發，揮發出來的油品經汽化污染電泳室體內的空氣，氣流在車身表面污染電泳濕膜產生縮孔，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行匹配，同時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的堿性脫脂劑脫脂效果要好，所以要根據被清洗物質的材質（鋼板、鍍鋅板還是鋁板），油污狀態，處理方式及與下一道工序的匹配性，通過實驗驗證來正確選擇脫脂劑，如果脫脂劑的選用不當，直接會影響被清洗物質的脫脂效果，脫脂效果不理想，油污會污染下道工序或隨板材帶入烘干工序，污染而產生縮孔缺陷。

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（包括工藝處理及設備輸送處理）的選擇也很關鍵，不同的脫脂處理方式對被清洗物質上的油污處理所達到的效果不近相同。

（1）工藝處理方式的選擇：傳統的脫脂工藝處理方式是預脫脂（噴淋式）+脫脂（浸漬式），新型脫脂工藝處理方式是預清洗（熱水噴浸式）+預脫脂（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于傳統脫脂工藝處理方式。

（2）設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，多功能穿梭機等，由于幾種輸送方式在槽內的運動軌跡不同，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，多功能穿梭機較推桿懸鏈，擺桿鏈脫脂效果要好，能很好的除去車身內表面，內腔及車身邊角區域的油污，起到較好的脫脂效果，對電泳縮孔缺陷的產生起到預防作用。

3）脫脂工藝參數的選擇

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械作用外，還有脫脂槽液溫度和總堿參數，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反應及表面活性劑浸潤，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，相應的脫脂總堿也要根據各種脫脂劑的管理范圍進行控制管理，才能達到最佳的脫脂效果。

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揮發，散發到烘房室體內，與室體內的循環空氣形成混合氣體，從而產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，如表3。

表3

從表3試驗結果可得出，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生非常重要。

備注：實驗方法

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標準試驗方法電泳制板（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固化（170℃×30min）；

步驟6：固化后,評價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定會導致電泳漆膜固化較快，而漆膜又受到表面張力的牽制，會在漆膜的表面形成大小不一的凹陷，產生縮孔，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。圖1和圖2分別是烘房爐溫調整前后的爐溫缺陷。