淺談一種電泳抗縮孔助劑的應用

李欣聞，王亮，劉銳鋒

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

引言

電泳涂裝是工業涂裝中運用最為普遍的一種涂裝方法，陰極電泳涂裝因具有高效、優質、安全環保、經濟等優點，在汽車工業涂裝中獲得廣泛運用，汽車車身幾乎100%采用陰極電泳涂裝底漆。陰極電泳涂裝是一個非常復雜的電化學反應，主要包括電解、電泳、電沉積、電滲四個同時進行的過程。

現場對于電泳縮孔涂膜弊病，一般采用人工打磨的方式進行消除縮孔，不僅會影響面漆漆膜外觀，而且會降低車身防腐蝕性能。本文以某公司涂裝生產線出現電泳涂膜縮孔質量問題進行原因分析及問題整改，從而實現在生產過程中對于電泳槽液抗污染能力差時而產生的縮孔質量問題進行管控。

1 問題描述

某汽車涂裝生產線，發現白車身經過前處理電泳以及電泳烘房烘干工序后，車身垂直面的縮孔較多，電泳漆膜表面存在火山口狀的縮孔，目視表現為大部分為較小較淺縮孔，部分為較大較深縮孔。電泳縮孔質量問題的出現，不僅增加電泳漆膜打磨工作量，而且電泳涂膜縮孔部位由于打磨造成電泳膜厚不足，存在車身早期生銹的風險，降低車身防腐蝕性能。

2 問題調查及原因分析

2.1 問題調查

該涂裝生產線為乘用車涂裝線，主要生產轎車和SUV 車型，節拍為42JPH，生產線前處理電泳工段工藝流程如圖1所示。前處理電泳為連續式生產線，采用翻轉式Ro-Dip 輸送方式，Ro-Dip 即全旋反向浸漬輸送技術。白車身進入涂裝車間時表面比較干凈，沒有明顯的鐵屑、焊渣、銹蝕等問題。

圖1 前處理電泳工段工藝流程

2.2 原因分析

在連續生產時，如果白車身的油污不能在脫脂徹底清洗干凈，會將污染物持續帶入磷化和電泳各槽，造成電泳槽污染，導致縮孔增加。在實驗室做實驗驗證電泳槽液污染縮孔。取現場槽液和現場槽液用除油過濾袋過濾6 遍后，分別泳L板做對比分析，發現用沒有過濾的電泳槽液制板后存在電泳縮孔，而用除油過濾袋過濾后的槽液制板后基本無電泳縮孔。

3 對策的制定及實施

當產量比較低時會導致槽液更新較慢，原漆添加量減少，槽液存在輕微老化現象，槽液的抗污染能力會下降。針對目前槽液的狀況對槽液加一種抗縮孔助劑進行調整以改善槽液的抗污染能力，從而減少車身的電泳縮孔。

3.1 槽液參數對比

針對現場電泳槽液工藝參數，對電泳槽液分別加入5PHR 和10PHR 的助劑進行分析，防縮孔劑呈弱酸性，故添加防縮孔劑后pH 所有下降，MEQ 和電導率有所提高，其他各參數波動幅度不大，均在工藝要求范圍內。詳見表1 電泳槽液參數對比表。

表1 電泳槽液參數對比表

3.2 施工性能對比

對于加入5PHR 和10PHR 的助劑和原槽液的施工性能進行對比分析，添加防縮孔劑后庫倫效率有所下降，其他各項施工性能基本穩定。詳見表2 施工性能對比表。

3.3 涂膜性能對比

用加入5PHR 和10PHR 的助劑的槽液分別制電泳板，考察電泳漆膜的性能。從表中可以看出添加防縮孔劑后涂膜粗糙度有所提高，其他各項涂膜機械性能波動幅度不大，均在規格范圍內。

表2 施工性能對比表

表3 涂膜性能對比表

3.4 抗縮孔助劑的應用效果

針對帕卡MU-320A 型沖壓油，用“皇冠法”對比原槽液和槽液中分別加入抗縮孔助劑5PHR 和10PHR，對比電泳涂膜的縮孔數量。

表4 電泳涂膜縮孔數量對比表

以缺陷密度（個/cm2）表示：優≈0；良＜1；中1-3；差＞3。

皇冠法：

（1）把實驗需考察的油樣品和二甲苯（X-1）按油樣：X-1=1：9 的比例進行稀釋。

（2）用錫箔紙做一個直徑約2.0cm，高為0.5cm 的容器。

（3）在所做容器中裝0.2ml 稀釋后的油樣和0.2ml 的純水。

（4）若油樣不溶于X-1 或溶解性較差，則將0.02g 油樣、0.18mlX-1 以及0.2ml 純水直接加入到所做的容器中。

（5）按標準條件制板，把盛裝油樣的錫箔紙容器平放在試板上烘烤固化(170℃×20min)。

（6）固化完全后觀察水平朝上（放置容器）面的縮孔情況。

從表中可以看出添加5PHR 量的防縮孔劑后現場槽液針對帕卡MU-320A 型沖壓油“皇冠法”平均總缺陷密度減少約20%；添加10PHR 量的防縮孔劑后現場槽液針對帕卡MU-320A 型沖壓油平均總缺陷密度減少約70%。

3.5 面漆配套實驗結果

表5 復合涂膜性能對比表

用加入抗縮孔助劑5PHR 和10PHR 制備的電泳板噴涂面漆驗證復合涂膜的性能，選用噴涂素色面漆白色和金屬漆紅色做驗證，從表5 中可以看出，加入抗縮孔助劑后對復合涂膜沒有影響，復合涂膜的性能均在標準范圍內。

4 結論

縮孔是涂裝生產過程中常見的漆膜弊病之一，當電泳槽液受到污染，槽液的抗污染能力差時，電泳很容易形成縮孔，縮孔不僅影響車身外觀質量，而且打磨很容易打磨露底，降低車身電泳漆膜質量，影響車身的防腐性能。因此對電泳漆膜縮孔缺陷應立足于預防、加強涂裝現場管理。造成涂裝生產線電泳縮孔的原因是很復雜的，而且很多原因可能是同時存在的，結合本文電泳抗縮孔助劑應用的經驗，希望對相關從業人員有一定的參考價值。