淺談電泳烘爐對(duì)涂裝電泳縮孔的影響研究

姚欣 何金蓉 張發(fā)暉

摘 要：文章結(jié)合汽車涂裝生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，著重闡述了排查和分析產(chǎn)生電泳縮孔的原因，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果提出了相應(yīng)解決方法，為有效減少電泳縮孔提供一定的方法思路。

關(guān)鍵詞：電泳;縮孔;涂裝

1 引言

隨著汽車生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善，人們對(duì)汽車的外觀美化和保護(hù)工作越來越重視。而汽車涂裝恰恰是能夠決定汽車外觀最為關(guān)鍵的工藝之一。如何能夠有效提高汽車的美觀度，防止汽車殼體材料受到腐蝕，延長汽車使用壽命，一直是用戶最為關(guān)注的問題。而電泳縮孔往往是汽車涂裝最容易產(chǎn)生的缺陷之一。一旦形成縮孔，利用一般的物理方法，如打磨等都很難消除縮孔。即使噴涂面漆，也很難掩蓋縮孔缺陷，不僅影響汽車的防腐性能，還會(huì)增加造車成本。本文結(jié)合涂裝現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，簡單分析縮孔產(chǎn)生的原因。本文針對(duì)某次縮孔事故，著重分析電泳烘爐對(duì)縮孔的生產(chǎn)的影響。

2 常見電泳縮孔產(chǎn)生的原因

電泳縮孔是指在電泳過程中或電泳后由于縮孔物質(zhì)（油、硅油等）的存在，導(dǎo)致電泳過程產(chǎn)生直徑為1～5mm孔穴的現(xiàn)象。在濕的電泳漆膜上難以發(fā)現(xiàn)縮孔，一般只有烘干后漆面表面才能看到火山口的凹坑。引起這一現(xiàn)象的主要原因是電泳濕膜中或表面有塵埃、油污等與電泳涂料不相容的粒子，成為陷穴中心，使烘干初期的流展能力不均衡，而產(chǎn)生涂膜缺陷[1]。涂裝電泳縮孔可能由以下幾個(gè)因素造成：1）前處理脫脂不完全，殘留的油污被帶入電泳槽而產(chǎn)生縮孔;2）除油過濾袋過濾不完全，污染電泳槽液;3）電泳后水洗受到污染[2];4）工件中油污除不完全，烘烤中油水共沸，造成縮孔;5）烘房中殘留具有易揮發(fā)性的油污，在烘烤過程中隨熱風(fēng)吹到車身造成縮孔。

而根據(jù)涂裝電泳縮孔產(chǎn)生的不同原因，采取相對(duì)應(yīng)的措施可有效消除縮孔的產(chǎn)生。例如加強(qiáng)脫脂工序，防止殘留油污污染電泳槽;定期更換除油過濾袋;控制烘爐溫度和循環(huán)熱風(fēng)的清潔程度;保持后清洗水質(zhì)的潔凈度等。

3 案例分析

3.1 問題描述

涂裝車間生產(chǎn)線某生產(chǎn)時(shí)段，電泳車左右兩側(cè)腰線以上、BC柱、及頂棚流水槽附近出現(xiàn)大量縮孔缺陷（如圖1所示），且故障率達(dá)50%以上，嚴(yán)重影響后期的打磨暗燈。由于這些縮孔必須用打磨器處理才能完善，而使用打磨器，不可避免會(huì)增加打磨工作量和打磨灰，還可能會(huì)造成成品車表面產(chǎn)生顆粒，直接影響車間下線合格率。

3.2 問題調(diào)查分析

針對(duì)涂裝生產(chǎn)線上發(fā)生的縮孔現(xiàn)象，為快速找到污染發(fā)生的部位，我們采取交叉試驗(yàn)法對(duì)電泳工序進(jìn)行分析研究。試驗(yàn)及結(jié)果如表1所示。根據(jù)表1可知：試驗(yàn)2、3、4縮孔數(shù)量較多，嚴(yán)重超標(biāo)，與試驗(yàn)1和試驗(yàn)5對(duì)比，可以確定污染區(qū)域發(fā)生在電泳線上的烘爐區(qū)域。

為進(jìn)一步找出烘爐哪一區(qū)域?qū)s孔產(chǎn)生影響，嘗試對(duì)電泳烘爐內(nèi)壁板、夾層、鏈條、吹風(fēng)嘴等進(jìn)行排查。采取“擦拭- 浸泡”法[3]，首先準(zhǔn)備好做好記號(hào)的潔凈瓶子，并往瓶子內(nèi)裝適量純水。然后以干凈的擦凈紙作為空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)，將拭擦過電泳烘爐的不同區(qū)域的擦凈紙標(biāo)記好，分別將其放入事先準(zhǔn)備好的瓶內(nèi)浸泡24h。最后取瓶內(nèi)的浸泡液進(jìn)行蘸板試驗(yàn)，如表2所示。由蘸板試驗(yàn)結(jié)果可知，電泳烘爐內(nèi)的鏈條是產(chǎn)生縮孔的主要區(qū)域。結(jié)合電泳爐溫曲線的升溫特點(diǎn)（如圖2所示），初步猜想由于烘爐前段升溫較快，當(dāng)車身帶水進(jìn)入烘爐時(shí)，與烘爐內(nèi)的鏈條潤滑油形成油水混合物，從而增大電泳烘爐內(nèi)油水混合物的揮發(fā)量，產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。

為驗(yàn)證猜想是否正確，我們利用油和水+油混合物做對(duì)比試驗(yàn)。將等質(zhì)量的潤滑油和水+潤滑油混合物在190℃條件下分別對(duì)電泳板進(jìn)行烘干，對(duì)比其產(chǎn)生縮孔的數(shù)目大小。結(jié)果如表3所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)烘爐中存在油水混合物時(shí)，相同溫度下，時(shí)間越長，油水混合物在高溫條件下的揮發(fā)量越大，從而造成電泳縮孔現(xiàn)象的產(chǎn)生。而不同的溫度，也會(huì)影響潤滑油的揮發(fā)程度，造成不同的縮孔現(xiàn)象。

取相同質(zhì)量的鏈條潤滑油，放在50℃，100℃，150℃，200℃的實(shí)驗(yàn)室烘箱中進(jìn)行烘烤5h， 測(cè)量并記錄烘干前、烘干后的質(zhì)量。試驗(yàn)結(jié)果如表4和圖2所示，電泳烘爐內(nèi)鏈條潤滑油的揮發(fā)量隨著溫度的升高而增加，從而產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。

4 改善措施

通過以上試驗(yàn)內(nèi)容可知，電泳烘爐內(nèi)的鏈條潤滑油會(huì)隨著爐溫升溫段的驟然升溫而揮發(fā)，當(dāng)車身進(jìn)入烘爐時(shí)，車身未瀝干的水分將和潤滑油形成的油水混合物，從而會(huì)導(dǎo)致電泳縮孔的產(chǎn)生。因此有必要保持車身干燥和控制烘爐溫度，減少縮孔現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4.1 保持車身干燥

電泳后瀝水時(shí)間的長短將會(huì)影響車身的水分含量，因此可通過適當(dāng)延長瀝水時(shí)間，減少車身水分進(jìn)入烘爐;除此之外，還可以在電泳下線位置增加人工壓縮空氣吹水，將車身的水分吹干，從而保持車身干燥。

4.2 調(diào)整電泳烘爐溫度

由電泳爐溫曲線可知，電泳烘爐升溫段上升較快，容易導(dǎo)致烘爐內(nèi)鏈條潤滑油的揮發(fā)，因此可通過適當(dāng)減少烘爐內(nèi)鏈條潤滑油的涂油量和優(yōu)化烘爐烘烤段的結(jié)構(gòu)等，適當(dāng)降低烘爐的升溫段溫度，可有效降低潤滑油的揮發(fā)量，從而減少電泳縮孔的產(chǎn)生。

5 總結(jié)

涂裝電泳縮孔問題是汽車生產(chǎn)線上最常見的質(zhì)量弊病。 本文重點(diǎn)研究電泳烘爐對(duì)汽車縮孔的影響。通過對(duì)電泳生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工序的分析，開展污染源的排查，以及實(shí)施對(duì)照試驗(yàn)等確定了電泳縮孔產(chǎn)生的主要原因，并提出相應(yīng)措施，從而有效減少電泳縮孔現(xiàn)象。為實(shí)際分析縮孔問題產(chǎn)生原因和解決措施提供思路。

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]鄧烈雄，電泳漆膜縮孔案例分析，現(xiàn)代涂料與涂裝.

[2]潘辰，淺析汽車涂裝電泳縮孔及顆粒問題的治理，工藝裝備.

[3]趙曉峰，淺談電泳烘干爐環(huán)境對(duì)電泳縮孔的影響，現(xiàn)代涂裝.