浅析汽车车身阴极电泳涂装工艺控制要点

张 震，王 赫

(1.华晨宝马汽车有限公司涂装规划部，沈阳 110000； 2.华晨宝马汽车有限公司涂装车间工艺部，沈阳 110000)



浅析汽车车身阴极电泳涂装工艺控制要点

张 震1，王 赫2

(1.华晨宝马汽车有限公司涂装规划部，沈阳 110000； 2.华晨宝马汽车有限公司涂装车间工艺部，沈阳 110000)

本文着重分析了电泳涂装的工艺技术控制要点，对涂装的清洁、涂膜的烘干技术以及车身阴极电泳涂装的工艺进行技术分析，对生产电泳涂装的现场进行技术指导和控制。

汽车车身；阴极；电泳；控制要点

1 电泳涂装工艺

汽车的本身金属零部件在涂装之前都需要进行一些处理，这其中主要是去锈、去除表面氧化物等。进行清除工作时，第一步先要将表面的各种杂质污物清干净，再进行化学清理，这时应该进行大量的清水冲洗，这样才会洗掉之前清洁所用的化学品等，最后再用去离子水冲洗。在选择去离子水时要注意，选择质量较好的水，电导率的标准一定要控制在范围内，同时应该保证车身的滴水率合格。整体车身经过处理之后可能残留一些油污，如果没有进行彻底清洗，而直接放入电泳槽内，就会影响电泳的效果，甚至还会产生缩孔的现象。如果表面的锈去除不彻底，那么磷就不会化，还可能导致电泳涂膜的反常，并且在涂膜状态下还能进行腐蚀。如果氧化皮不进行彻底去除，会不导电，也会导致泳涂失败。如果将一些废品金属屑等药品没有进行排除而直接带入电泳槽，就会直接导致槽液的稳定效果下降和涂装效果的降低。通过实践可以表明，车身的阴极电泳在进行涂装工作之前所使用的磷化膜必须要拥有严格的标准，外观、磷化膜的质量要求、结晶度等都要符合标准。

2 电泳涂装过程的主要技术参数介绍

电泳涂装的工艺技术主要由以下技术物质组成。

其一，槽液主要是由固体分、灰分和有机溶剂等组成。其二，电泳主要是由泳涂时间、泳涂电压、槽液温度指标控制。其三，槽液的指标由pH值、电导率等主要因素决定。其四，电泳主要是由最大电流值、泳透力控制、库仑效率决定的。温度、槽液的固体分、pH值和电导率都是现场管控的主要指标。电泳涂料在100 ℃左右的高温下进行烘干时，所残留的不可挥发物质通常被称作涂料的固体分。当生产工作开始以后，固体分的含量也就逐步减少，为了能够保持涂膜的质量达到所规定的标准，就要求其指标必须要在可控的范围之内，在槽液中的固体分应该把握在20%范围内。电泳槽液的两大主要特性值就是pH值、电导率，它会对电泳的特征、稳定性和效果都产生比较大的作用。所以要保持全部数据指标的参数都在技术参数指标的范围内。所有不同种类的涂料，都有符合自己特点的酸性范围，这样才能保证涂装的质量和槽液的可靠。槽液是一种酸性体系，它可以通过适当的酸浓度来控制槽液的稳定性。当pH值超过规定的数值时，槽液的可控性开始出现不稳定情况，甚至还会产生不溶性的颗粒物质，还很容易产生分层、甚至沉淀的情况出现，很容易导致电导率的降低，也会使涂膜的外观结构变得不好，特别是当水平面出现颗粒。但是，随着pH值的下降，槽液的溶解性还会继续增加，对于涂膜的再溶性能和机械的腐蚀性也会增大，如果把酸碱度控制在合适的范围之内就会有效的控制对相关器械的腐蚀损坏。对于不同种类的涂料，它的导电率是不同的，这也要控制在相对理想的数量之内，对于电导率的变化，对涂膜的性能影响较大，所以通常情况下，应该把技术参数控制在±200 μS/cm。如果槽液的电导率变化过大，就会对涂膜的影响比较大。但是，随着电导率的逐步增大，泳透力也会随之升高，膜厚度也会加大。如果电导率还是持续过高，就可以选择用去离子水进行置换作用来进行降低。如果出现泳涂电压过低的情况时，可以在泳涂上不涂膜，也可以把这个电压叫作临界值。通常在工作时都要选择合适的电压来进行工作。在其他条件都符合的条件下，这可能导致泳透力的变化，在电压增高的情况下，常常采用调整泳涂电压来进行控制涂膜的厚度。在实际工作中，为了取得比较好的涂膜外观，就会在生产的过程中使用较低的电压进行工作，这样才会降低电极之间的各种反应，在反应相对稳定之后，可以逐步增大电压进行反应测试，通过反复的测试选择最佳的参考值，这样就能提高表面的质量。电泳槽液通常要控制在可控的范围之内，在厚膜阴极的电泳涂装使用过程中应该采用比较高的槽液温度，一般控制在30 ℃左右的范围内。在电泳涂装时，应该将电能转变能量，这样就会使槽液的温度迅速升高。要想保持温度的持续升高，就必须严格控制槽液的温度，使其长期保持在最适合的温度状态。但是，随着温度的逐步上升，涂膜也会随着变厚，这就会使原溶液很快变质，造成很大的影响。如果在温度过低的情况下，很可能导致影响溶液的稳定性，对其产生不利的影响，也会使涂膜变得更薄，当低于15 ℃时，涂膜的黏度就会大大增强，这也常常导致涂物面的气泡不易被排出，所以就会产生薄膜弊病。槽液温度对它也会产生影响，在通常的状态下，较低的温度会使漆膜泳透力快速升高。电泳时间就是指被涂物浸在槽液中的时间，一般情况下，时间设定完成，就不会再改变。

3 涂膜的清洗过程

许多沉积物沉淀在被涂物质的表层，还有许多涂膜本身具有不溶水的性质，可以经过超滤液和水的清洗，这样就会使依附在表面的槽液可以使用水进行冲洗。电泳后将其进行清洗有很多好处，不但能回收大量的槽液，还能够提高电泳涂料的利用效率，一般都可以达到90%以上，同时可以有效的提高和改善涂膜的质量，还可以减少打磨的工作程度，这样也能提高涂层的抗腐蚀程度。

4 烘干技术工艺

电泳涂料是一种热固化性的物质，必须要在合适的温度，甚至更高的温度下进行。要想让电泳涂料达到固化效果，就必须让其在固化的过程中蒸发其中的水分，通过高温加热，使其表面的水分完全蒸发，达到固态效果。其实涂膜它的自身含水量就比较少，只要经过一些吹干和晾干之后就能够完成。它的烘干过程比较简单，和涂料的过程几乎完全一样，完全可以实现直接加工就能实现烘干过程。在固化的过程中，当温度上升到一定的程度以后，就会产生高温分解物，有时还伴有一定量的烟，经过了很长时间的烘干，会使涂膜变得更薄一些，使膜的整体平整度更好。烘干的条件主要是依靠足够的温度和一定量的时间，这两个条件是烘干作业的主要决定因素。烘干的过程要满足两个合适的条件，就是要有合适的温度和足够的时间，这两个要素缺一不可，只有烘干的过程良好，才能满足固化的需要。在烘干良好的情况下，才不会影响涂膜的质量。有时由于涂膜的材质不同，对烘干的要求也不同，就要根据实际情况找到最佳的状态。对于不同材料的情况，可以根据涂料的说明书进行判断应该使用哪种材料，来进行确定。通常情况下，应该使用最低的温度进行烘干，当用所规定的时间内能够完成车身的金属零部件上的涂膜，并且全部都干透以后，要始终保持有良好的耐腐蚀性，那么可以把这时的烘干温度，定义为最佳温度。如果涂膜的烘干受到影响，就会在最大程度上影响效果的发挥和使用，对涂膜的力学性能和耐腐蚀性都会产生严重的影响。如果在烘干的过程中，没有按照要求去做，烘干的时间过长，或者温度过高，都会严重影响喷涂的效果，导致涂膜变脆，或者更为严重的是直接脱落等。这就要求应该始终使用正确的涂膜干燥规范，一定要保持涂膜的质量，这对该工作有着十分重要的意义。同时，在生产的每一个环节过程中，都要认真观察涂膜的色泽变化，以此来判断涂膜的工作进展情况。

5 结语

阴极电泳涂装是现代的一种新型的涂膜法，在实际的使用过程中，显示出强大的实际应用能力，受到了市场的广泛好评。现在的汽车车身涂装领域大多都采用了阴极电泳涂装涂底漆，这已经成为当代汽车提高车身的使用年限和提高市场竞争力的主要办法之一。

[1] 宋华.电泳涂钳技术[M].北京：工业出版社，2015.

[2] 彭义军.汽车涂装技术[M].北京：电子工业出版社，2015.

[3] 林鸣玉.汽车涂装技术[M].北京：北京理工大学出版社，2015.

Analysis on key points of cathode electrophoresis painting process control for autobody

ZHANG Zhen1, WANG He2

(1.Department of Painting and Planning, Huachen BMW Automotive Co., Ltd., Shenyang 110000, China; 2.Department of Painting and Processing, Huachen BMW Automotive Co., Ltd., Shenyang 110000, China)

This paper focuses on the analysis of the technical control of electrophoresis painting. The painting cleaning, the drying technology of the coating and the process of cathode electrophoresis painting are made technical analysis, and technical guidance is made on electrophoresis painting.

Autobody; Cathode; Electrophoresis; Control points

2016-10-18

张震(1976-)，男，工学学士。

TQ639

B

1674-8646(2017)01-0144-02