車身鍍鋅板與冷軋板材質共用情況下涂裝前處理電泳適應性研究

劉元劭

摘 要：文章對汽車車身同時采用鍍鋅板及冷軋板零件時，對在涂裝前處理電泳過程中產生的漆膜弊病進行了分析研究，給出相應解決方法，為問題解決提供思路。

關鍵詞：汽車車身 電泳涂裝 鍍鋅板 冷軋板 前處理電泳 脫脂

Study on the Electrophoretic Adaptability of Coating Pretreatment under the Condition of Material Sharing between Body Galvanized Sheet and Cold-rolled Sheet

Liu Yuanshao

Abstract：This paper analyzes and studies the defects of paint film in the process of coating pretreatment electrophoresis when both galvanized sheet and cold-rolled sheet is used in the body of an automobile， and gives the corresponding solutions， providing ideas for solving the problems.

Key words：automobile body， electrophoresis painting， galvanized sheet， cold rolled sheet， pretreatment electrophoresis， degreasing

1 引言

鍍鋅鋼板是為防止鋼板表面遭受腐蝕，延長其使用壽命，在鋼板表面涂以一層金屬鋅，這種涂鋅的薄鋼板稱為鍍鋅板。鍍鋅是一種經常采用的經濟而有效的防腐方法。鋅的抗大氣腐蝕機理包括機械保護及電化學保護，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有氧化鋅、氫氧化鋅、堿式碳酸鋅保護膜，一定程度上緩解鋅的腐蝕，這層保護膜（也稱白銹）收到破壞又會形成新的膜層。當鋅層破壞嚴重，危及到鐵基體時，鋅對基體產生電化學保護作用，鋅與鐵形成微電池時，鋅作為陽極被溶解，鐵作為陰極被保護。隨著汽車行業對于車身的防腐能力需求越來越高，鍍鋅板開始逐步取代冷軋板應用于各新車型，且存在熱鍍鋅板、電鍍鋅板、冷軋板幾種材料同時存在于同一車型的情況。因此，需要進行前處理電泳工藝參數、材料上的調整，以適應多種板材材質混合過線的情況。避免出現鍍鋅板在前處理電泳過程中出現磷化膜刻蝕、電泳膜斑印等問題。

2 現狀

2.1 鍍鋅板磷化膜刻蝕形態（圖1）

3 與前處理電泳適應性驗證

3.1 熱鍍鋅板與前處理-電泳材料適應性驗證

本司前處理材料供應商為漢高、凱密特爾，電泳材料供應商為PPG、關西。熱鍍鋅板與前處理電泳槽液適應性驗證通過在實驗室進行脫脂率、刻蝕量、膜重、晶像等測量及磷化膜外觀評估進行確認。基本確認在凱密特爾前處理線上，熱鍍鋅板存在較高的刻蝕量，需通過調整脫脂液PH改善;在漢高前處理線上，存在磷化膜外觀發花現象，需用過調整磷化液陽離子、氟離子濃度改善，見表1。

3.2 鍍鋅板磷化膜重對漆膜性能的影響

將不同梯度的磷化膜重下（1.0～1.5g/m2、1.5～1.2g/m2、2.0～3.0g/m2、3.0～4.0g/m2）的鍍鋅板經電泳上膜烘烤后，進行電泳漆膜性能檢測，發現在1.0～1.5g/m2的磷化膜重范圍內的電泳漆膜耐水性能不達標。故針對公司實際匹配情況，將磷化膜膜重標準進行重新修訂為1.8～4.0g/m2，見表2。

3.3 電鍍鋅預磷化板涂裝脫脂刻蝕問題解決

電鍍鋅預磷化板材在涂裝前已有一層磷化膜（晶相2-4μm，膜重2.1g/m2），涂裝前處理后不會再重新上磷化膜;但涂裝前處理過線中原底材磷化膜被腐蝕（膜重下降0.1 g/m2），主要產物為鋅腐蝕形成的氧化鋅，表現在涂膜表面的缺陷即刻蝕。雖然磷化膜重下降輕微，但腐蝕不均勻會引起凹坑狀電泳斑印質量問題。

3.3.1 脫脂劑材料進行切換

白點和電泳條狀斑印問題，經分析原因是電鍍鋅預磷化板材在脫脂劑型號S5176中產生腐蝕。現場試驗確認，在冷軋板和鍍鋅板混線生產兼容性方面，H10037/2脫脂劑表現更好，且與后序磷化、電泳工藝性能配套，因此進行材料切換。

3.3.2 脫脂工藝參數調整

原脫脂液控制參數及范圍為：游離堿6～12ml，堿比<2.3。采用新材料后，為解決鍍鋅板刻蝕問題，根據現場參數調整驗證，確定為取消“游離堿”、“總堿/游離堿”兩項參數的檢測，增加“總堿”，“PH”兩項參數檢測。參數范圍為：總堿：8～20ml，PH：9.5～11.5，在此工藝條件下，刻蝕問題可完全消除。以下為不同參數狀態下的驗證結果，見表3：

4 結束語

熱鍍鋅板、電鍍鋅板、冷軋板幾種材料同時存在于同一車型的情況，需要進行實驗室模擬驗證、前處理電泳材料方面的調整、工藝范圍調整等。根據驗證結論，重新輸入新的工藝參數控制項及工藝控制范圍，完善工藝控制體系。

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