車身油污對涂裝電泳縮孔的影響研究

姚欣 何金蓉 張發(fā)暉

摘 要：介紹了電泳縮孔的產(chǎn)生原理及形成種類，研究了車身防銹油、傳送鏈潤滑油、烘房油污三個(gè)油污來源，采用了交叉試驗(yàn)法快速排查污染源，提出了通過擦拭清理車身表面油污、提高脫脂溫度和堿度來治理電泳縮孔。結(jié)果表明，措施實(shí)施后電泳車身縮孔消失。減少污染源、提高除污能力可有效治理電泳縮孔。

關(guān)鍵詞：電泳縮孔;油污;治理

1 引言

電泳縮孔是汽車涂裝中最常見的質(zhì)量缺陷之一，通常批量出現(xiàn)，且修復(fù)困難，輕則導(dǎo)致批量返修，影響生產(chǎn)造成經(jīng)濟(jì)損失，重則導(dǎo)致車身漆膜防腐壽命縮短[1]，使產(chǎn)品質(zhì)量口碑下滑，損害品牌形象，是汽車涂裝生產(chǎn)過程中前處理電泳方面最需重視的一個(gè)問題。

本文通過介紹電泳縮孔的產(chǎn)生原理及形成種類，研究油污的來源與排查思路，并提出治理電泳縮孔的方法，以期對汽車的電泳質(zhì)量控制提供參考借鑒。

2 電泳縮孔產(chǎn)生原理及形成種類分析

電泳漆縮孔形成原因是表面張力梯度造成的。由于油污、纖維、顆粒等異物屬于低表面張力物質(zhì)，落到高表面張力的電泳漆膜上后，漆膜中心的異物與周圍的涂料存在表面張力差，這個(gè)差值就是縮孔形成的動(dòng)力[2]，促使周圍的液體流體向四周背離它而流開成凹陷，從而產(chǎn)生電泳縮孔。

電泳縮孔通常可分為油污縮孔、顆粒纖維縮孔、槽液縮孔、氣泡縮孔，可根據(jù)縮孔外觀及特征對主要污染源進(jìn)行區(qū)分。油污縮孔通常不露底，中間位置無凸起顆粒，大小一般為0.5～3.0mm;顆粒、纖維縮孔通常在中心縮孔位置可見纖維、顆粒等異物;槽液縮孔通常是槽液自身被雜質(zhì)污染，經(jīng)較長時(shí)間積累形成，縮孔特征與油污型類似，剛出現(xiàn)時(shí)縮孔較小，且通常表現(xiàn)為整車出現(xiàn)縮孔而非局部縮孔;氣泡縮孔一般孔形較大且露底，通常是由溶劑氣泡、小泡沫等在進(jìn)烘爐前未沖刷干凈造成的[3]。

解決電泳縮孔的主要方法是消除污染源，找到污染源是其中至關(guān)重要的一步，上述縮孔類型中，油污縮孔最常見，根據(jù)近幾年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，出現(xiàn)的批量電泳縮孔質(zhì)量事故中，有80%是油污污染引起的，本文重點(diǎn)對油污的來源及治理進(jìn)行分析研究。

3 油污來源分析與排查

3.1 油污來源分析

產(chǎn)生縮孔的油污主要來自于：白車身涂抹的防銹油、傳送鏈上滴落的潤滑油、附著于烘房內(nèi)壁的油煙。

3.1.1 白車身油污

白車身的各個(gè)零部件通常需要提前生產(chǎn)并運(yùn)輸，不可避免的會(huì)在庫房存放一定時(shí)間。為了防止零件生銹，各零部件廠家會(huì)在沖壓薄板件表面需涂抹防銹油。由于存放時(shí)間過長、涂抹的防銹油過多，大量粉塵與油污會(huì)逐漸干涸形成頑固油漬，涂裝前處理的脫脂無法完全清除，導(dǎo)致油污殘留在車身表面產(chǎn)生電泳縮孔缺陷，甚至污染電泳槽液。

3.1.2 傳送鏈潤滑油

涂裝車間的傳送鏈需定期進(jìn)行潤滑，以保證機(jī)運(yùn)傳送機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。傳送鏈運(yùn)行到電泳槽上方時(shí)，若機(jī)運(yùn)鏈下方的接油盤接口密封不良，新添加的潤滑油有可能滴落電泳槽，引起槽液污染而導(dǎo)致縮孔。若批量縮孔出現(xiàn)在傳送鏈潤滑后，則油污很大可能來源于傳送鏈潤滑油。

3.1.3 烘房油煙污染

烘房烘烤過程中產(chǎn)生的油煙大量附著于內(nèi)壁上，烘干過程中油污易附著在漆膜表面，形成較淺的油污縮孔。對烘房內(nèi)壁進(jìn)行定期清理，加強(qiáng)通風(fēng)排氣可防止油煙堆積。

3.2 油污排查分析

交叉試驗(yàn)法是涂裝車間快速找到污染發(fā)生部位的常用方法。交叉試驗(yàn)法是一種通過使用磷化板與隨線板，進(jìn)行一系列差異性驗(yàn)證，將不同的方案結(jié)果進(jìn)行對比分析，從而判斷污染源在白車身、前處理、電泳槽液還是烘爐房中的分析方法[4]。

通過方案的綜合結(jié)果來判定污染源：結(jié)合方案1、2，可判斷白車身油污是否含油量過高、頑固油漬過多，超出脫脂能力。若兩方案縮孔數(shù)量基本一致，可判定白車身油污為本次縮孔污染源，若方案2出現(xiàn)批量縮孔，則需進(jìn)一步分析;結(jié)合方案2、3，可判斷電泳槽液是否被污染。若方案3縮孔數(shù)合格，可判定電泳槽液為污染源，若出現(xiàn)批量縮孔，則需進(jìn)一步分析。其他組合方案同理，2、4方案判斷烘爐影響;2、5判斷磷化影響。通過前幾步即可判斷污染源的，無需實(shí)施后續(xù)驗(yàn)證步驟，可直接開展污染源的分析治理工作。

3.3 案例分析

某涂裝車間在一次7天長假后開班生產(chǎn)，出現(xiàn)批量電泳縮孔缺陷。對該質(zhì)量事故綜合上述油污源分析，初步判斷原因是白車身假前防銹油涂抹量過多、零件存放時(shí)間過長，導(dǎo)致油污干涸形成頑固油漬，涂裝車間脫脂清洗不徹底從而產(chǎn)生縮孔。進(jìn)行正交試驗(yàn)方案1、2，發(fā)現(xiàn)兩方案縮孔數(shù)基本一致，從而判定污染源為白車身殘留的頑固油漬。為對污染源進(jìn)行驗(yàn)證，從白車身表面取油污稱重，單臺(tái)油污>8g，超出單臺(tái)油污控制標(biāo)準(zhǔn)<4g/臺(tái)。用脫脂液在白車身進(jìn)入涂裝車間前進(jìn)行擦拭驗(yàn)證，跟蹤5臺(tái)車過電泳后無縮孔。驗(yàn)證結(jié)論：車身油污是本次電泳縮孔的主要污染源，見圖2。

4 治理方法分析

通過減少油污來源，增強(qiáng)除污效果，從而有效控制污染源，是治理電泳縮孔的主要方法。

4.1 減少油污來源

油污是產(chǎn)生電泳縮孔最主要的污染源，減少油污來源主要從以下幾方面進(jìn)行：1）對車身表面進(jìn)行預(yù)清理擦拭;2）定期檢查傳送鏈接油盤密封性，并定期清理;3）定期對烘爐進(jìn)行深度保潔，清除油污、粉塵及顆粒。

案例中對車身表面擦拭清理進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)電泳車身縮孔消失，表明減少油污來源措施驗(yàn)證有效。

4.2 增強(qiáng)除污效果

判斷前處理脫脂除油效果是否理想，可通過觀察前處理白車身水膜是否連續(xù)判斷，水膜不連續(xù)說明前處理脫脂效果不理想，可對脫脂方案進(jìn)行調(diào)整：1）洪流熱水中加適量脫脂劑;2）提高脫脂溫度5°～10°;3）提高2～3個(gè)堿度;4）適當(dāng)提高噴淋壓力。

案例中對脫脂溫度進(jìn)行調(diào)控，溫度從55°提高到60°，電泳車身縮孔數(shù)量明顯減少;提高脫脂游離堿從9.5ml提高到11.8ml，電泳車身縮孔消失，表明增強(qiáng)除污效果措施驗(yàn)證有效。

5 結(jié)束語

本文闡述了電泳縮孔的產(chǎn)生原理，重點(diǎn)對產(chǎn)生縮孔的油污來源進(jìn)行了分析研究，通過采用交叉試驗(yàn)法快速排查污染源，并提出從減少油污來源與增強(qiáng)除污效果兩個(gè)方面對電泳縮孔進(jìn)行治理。結(jié)果表明，減少油污來源、增強(qiáng)除污效果可有效治療電泳縮孔。

基金項(xiàng)目：文章為2020年度廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目“汽車涂裝過程中出現(xiàn)電泳縮孔問題的研究分析”研究成果，項(xiàng)目編號(hào)：2020KY37007， 主持人：姚欣。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐書玲.淺談汽車防腐評(píng)價(jià)體系在產(chǎn)品研發(fā)過程中的作用.汽車技術(shù).

[2]楊忠敏.談水性涂料的涂裝工藝及其質(zhì)量措施.橡塑資源利用.

[3]黃萍，羅秋.電泳油污縮孔缺陷原因分析及其控制方法研究.現(xiàn)代涂料與涂裝.

[4]楊學(xué)巖，白揚(yáng).淺談電泳批量縮孔問題的預(yù)防與排查.現(xiàn)代涂料與涂裝.