壓合邊電泳流痕產生原因及治理

趙子曄 孫濤 房忠明

石家莊格力電器小家電有限公司 河北石家莊 050000

電泳流痕是涂裝行業生產過程中經常發生的缺陷，為防止對漆膜外觀造成影響，需要對產生電泳流痕的部位進行打磨和修補，這不僅增大了電泳打磨工位的工作量，增加了生產成本，而且在打磨過程中對電泳漆膜的破壞還會影響打磨部位的防腐能力，帶來產品早期銹蝕的隱患。由于油汀噴涂采用懸掛線懸掛方式，油汀鈑金件均為豎立吊掛，電泳流痕點數較多，一直是制約現場生產的瓶頸。同時由于流痕成因復雜，偶然性大，一直以來是涂裝最常見同時也是最難解決的漆膜缺陷之一，在很大程度上影響車間現場正常生產節拍。本文主要介紹對油汀散熱片壓合邊電泳流痕問題分析和解決。

1 壓合邊流痕簡介

1.1 壓合邊流痕定義

電泳流痕俗稱電泳析出物，是油汀電泳頻繁產生的弊病，部位多發生在壓合邊位置，也成為壓合邊流痕。壓合邊流痕指電泳漆膜加熱固化過程中，在折邊縫隙處殘留的含有一定固體分的電泳液膨脹固化，在油汀散熱片壓合邊縫隙處形成堅硬的固體殘留物，嚴重時從縫隙處流淌，滴落在其他外觀區域，破壞漆膜外觀。

1.2 產生部位

油汀散熱片出于美觀和安全性考慮，采用大片包小片方式進行折邊，即組合后大片翻邊90°、再箱內翻邊45°、壓合包住小片。折邊壓痕邊流痕產生在散熱片壓合邊空腔縫隙位置。

1.3 流痕弊病

油汀體電泳后需要進行粉末噴涂固化，散熱片壓合邊位置產生的流痕雜質/凸起會造成外觀不良的問題。因此，一般在油汀噴粉前設置流痕打磨工位，將壓合邊流痕處理干凈。歸納起來，電泳流痕的處理會帶來以下幾方面的弊病：①打磨工時增加，嚴重時造成停線，影響產量；②壓合邊區域防腐性能降低；③打磨材料增加，工具消耗增加，動能（壓縮空氣）消耗增加；④車間潔凈度降低，打磨產生粉塵量增加；⑤操作者勞動強度增加，部分區域打磨困難，需要仰頭操作，甚至俯身對油汀體吊掛底部位置進行打磨。

2 流痕產生原因分析

電泳過程分為電解、電泳、電沉積、電滲4個階段，在電泳、電沉積階段，電泳漆中的帶電粒子在電場的作用下向被涂物移動，在被涂物的非電場屏蔽部位均勻成膜，此時在油汀散熱片包邊縫隙、搭接面等部位亦成膜并積存電泳液，在經過后續的超濾液及純水噴淋、浸洗后，由于表面張力的作用，上述部位內的電泳液無法被清洗完全。在電泳烘干過程中，隨著溫度升高，縫隙間積液分子間作用力下降，同時表面分子的動能增加，當積液的表面張力低于其重力時，就會從縫隙中流出，隨著漆膜固化形成條狀流痕；當升溫速率過快，縫隙間積液體系由于水的沸騰而噴出，形成噴濺式流痕。

3 電泳流痕問題的解決方案

3.1 優化產品結構

145型號油汀散熱片縫焊完成后，產品表面高熱較干，模具長時間生產容易造成毛刺、翻邊異常，會導致散熱片局部較寬，包邊寬度變窄，產生內部空腔縫隙。對此在不影響油汀外觀、強度、功能的前提下，采用縫焊內圈，大片單獨壓合疊邊工藝，來消除此處縫隙，進而消除此處電泳流痕，見圖1。

3.2 沖壓制造過程

一般來講，沖壓模具是根據油汀結構數據進行設計的，只要保證油汀數據不存在扣合問題，沖壓模具按照油汀結構數據進行開模，就不會存在導致電泳流痕的結構。但是由于沖壓模具在長期使用過程中產生磨損，從而在沖裁時導致散熱片零件邊緣處產生毛刺、壓合時扣合間隙等問題，進而導致電泳過程中電泳漆液的殘留，形成電泳流痕。因此，沖壓制造過程中控制電泳流痕的主要方法有3個方面：第一，沖壓模具的設計及開模的控制；第二，對沖壓模具定期進行維護、保養，延長模具的有效使用時間；第三，定期檢驗模具是否與設計之初的狀態一致，如發現狀態變化，及時對模具進行修復。

圖1 產品結構優化

3.3 壓合制造過程

對于壓合制造過程，如果鈑金件搭接疊邊處存在縫隙，將會導致電泳流痕。出現線電泳流痕后，在不增加成本的前提下，首先應考慮優化疊邊縫隙。調整壓合設備，減小或消除疊邊縫隙，經調整設備壓合力及程序設定，在流痕發生頻次較高的情況下，調整效果明顯，僅兩次調整，流痕產生就減少50%以上，但疊邊縫隙已經減小的條件下繼續調整難度大，連續調整多次后才能使其消失。在壓合疊邊縫隙調整過程中對間隙進行測量，分析間隙與流痕發生頻率關系，初步判定確定為當壓合邊縫隙小于20μm時，可消除流痕，因此后續結構設計和生產過程中按照此值進行監控質量。

3.4 設計合理的導流工裝

涂裝制造過程還可以通過設計涂裝輔助工裝，即導流工裝來降低電泳流痕占比。當出現在產油汀數據設計不合理，但又不能通過優化涂裝工藝參數加以解決的時候，就可以通過設計導流+吹氣工裝達到解決電泳流痕的目的。正如俗話所說，堵水不如疏水。導流工裝的作用是將電泳固化后流出的電泳液導流到不影響油汀外觀的部位或者汀體外部，從而解決電泳流痕問題。但此法自身有一定的局限性，因為不是所有出現流痕的位置都可以設計導流工裝。有的位置，如汀體底部的位置，沒有或者很難有導流工裝固定的位置，就不能用導流工裝解決電泳流痕問題，再次位置增加吹氣工裝對汀體底部進行吹掃，降低電泳固體份，降低電泳流痕產生。設計導流工裝應滿足3個條件：第一，有足夠的空間可以固定導流工裝；第二，滿足能通過工裝將電泳液導流到不影響外觀的部位或者車身外部；最后一個就是設計導流工裝的成本可以接受。滿足這3個條件，可以優先考慮設計工裝來解決電泳流痕問題。

4 結語

電泳流痕是長期困擾涂裝工藝技術人員的問題，打磨流痕既會降低產品防腐性能，也會造成人員、原材料的浪費。然而解決電泳流痕最好的階段仍然是數模凍結前，筆者介紹的上述問題其實都可以在數據凍結前杜絕，一旦問題流出，沖壓模具已經鑄造成型，修改產品結構就意味著大量的時間成本及經濟成本的投入，這顯然不是理想的解決措施。盡管各品牌油汀設計千差萬別，但殊途同歸，流痕的解決方法大同小異，希望解決流痕問題的經驗能給同行一點啟發。