浅析磷化酸雾对电泳品质的影响

梁 旭，刘洪赐，周华南 （东风汽车有限公司，东风日产乘用车公司，广东广州 510800）

浅析磷化酸雾对电泳品质的影响

梁 旭，刘洪赐，周华南 （东风汽车有限公司，东风日产乘用车公司，广东广州 510800）

在当今的汽车生产过程中，自动化生产已被应用到了汽车生产的各个方面，其中涂装前处理电泳过程的自动化率更是达到了100%。自动化生产在提高效率的同时，也伴随着一些品质问题，产生问题的原因有很多，其中最容易被忽略的就是环境因素，本研究主要阐述室体环境对磷化、电泳品质的影响及其解决方法。

汽车涂装；自动化；环境；电泳品质

0 引言

前处理电泳是汽车涂装中非常重要的一个环节，也是汽车防腐不可或缺的方面，电泳品质的优劣直接影响后续的中、面涂品质，当电泳品质出现问题时，会给后续工序带来难以估量的影响，虽然有些问题可以通过人工的方式来进行处理，但在连续的自动化生产模式下，人工处理的方式显然不能满足生产需求，甚至会造成停产的风险，因此电泳品质的保证已成为汽车涂装中的重中之重。本研究主要通过对电泳品质问题的分析，阐述涂装前处理过程中问题的解决思路及方法。

1 问题的现状

某公司在日常汽车涂装生产过程中，发现在每年春夏交接的时间段，车顶部位会出现电泳品质不良的问题，发生非常直观的外观变化，最初是类似于气泡一样的凸起，每个凸起的直径在1 mm左右，随着时间的推移，发展到最后已演变成直径10~15 mm的类似于圆形的凸起，且问题点有增多的趋势。每种车型均有该现象发生，并且持续2周左右会自动消失。

2 研究与分析

由于该现象每次发生的时间段比较特殊，且持续的时间较短，因此需要尽快对问题现状进行分析，以便找到问题的发生源，防止其再次发生，避免造成车间可能因此停产的风险。

2.1 缺陷部位的打磨分析

在涂装线体对缺陷部位进行打磨后初步观察发现，电泳漆膜经打磨后能够在磷化层面看到缺陷部位的黑色印记，并且印记比较明显，与电泳漆膜的缺陷形状十分吻合，初步判断此缺陷发生在电泳之前。

用1 000倍放大镜对电泳漆膜打磨后出现的黑色印记进行观察，发现缺陷部位的磷化膜非常粗糙，与正常磷化膜有明显差异（如图1所示）。初步判断该缺陷发生在磷化层。

图1 磷化膜状态对比Figure 1 The contrast of phosphating film state

2.2 缺陷部位的切片图谱分析

为了更直观地对缺陷部位的状态有一个清晰的了解，决定报废一台车辆，对缺陷部位切片并进行电子能谱半定量分析，结果见表1。

表1 缺陷部位电子能谱分析Table 1 Analysis of defects by electron spectroscopy

由表1可见：缺陷部位的P、O元素含量比正常区域高，Fe、Zn元素含量比正常区域低，进一步表明缺陷部位的磷化层异常。

3 问题原因查找

通过以上的分析，基本能够判断问题点发生在涂装前处理阶段，由于涂装前处理涉及脱脂、水洗、表调、磷化等工序，并且板材的特性也会导致一些异常的发生，解决此问题还需要逐步地进行验证。

3.1 车顶板材验证

由于焊装车体在进入涂装前处理前还需要存放大约45 min，在此期间板材是否受到影响，也需要进行验证，验证目的是判断问题发生源是在车体涂装之前还是车体进入涂装线体之后，验证结果如表2所示。

通过验证试验结果可知，车体顶盖缺陷与板材无关。

3.2 涂装室体排查

经过上述分析，将缺陷的产生原因锁定在了涂装的前处理过程中，首先排查了前处理所有槽体的槽液情况，未发现明显的异常，另外通过对缺陷部位的形状分析，以及对缺陷发生的时间点和持续时间进行统计后发现，缺陷的发生类似于在涂装前处理过程中由于顶部积水的滴落造成板材被腐蚀，从而导致磷化不良。因此有必要对室体顶部的积液情况进行排查，结果如图2所示。

表2 车体进入涂装线体前验证试验结果Table 2 The verification test results before automobile body enter the painting line

图2 前处理室体排查结果Table 2 The checked results of the pretreatment room

3.3 取样分析

通过对前处理室体顶部的排查，发现部分室体的顶部存在积水，特别是表调与磷化之间的室体顶部存在大量积水，对这些积水取样进行分析，结果如表3所示。

表3 积水取样化验结果Table 3 The test results of water sampling

3.4 缺陷再现

由表3可见：表调与磷化之间的室体顶部积水的pH偏低，但是积水有很多处，还不能确定是否是表调与磷化间室体的积水导致了缺陷的发生，因此需要对顶部积水取样进行缺陷的再现性验证，结果如表4所示。

表4 缺陷再现性验证结果Table 4 The verification results of defects reproducibility

通过再现试验验证了表调与磷化间的室体顶部积水是导致此次缺陷的根本原因，印记再现非常清晰，而且在放大镜下观察，发现磷化层明显不完整，有凹坑的现象，如图3所示。

图3 缺陷再现验证Figure 3 Defect reconstruction verification

4 对策制定

通过以上分析已经找到了问题的所在，但是为什么室体顶部会有如此多的积水，这是外界产生然后进入室体的还是室体本身的原因，有待进一步确认。

4.1 积水原因查找

对所有室体进行外部的排查发现，室体本身没有破损或焊缝破裂的情况，因此可以排除由于室体损坏导致的漏水，对磷化室体进行观察发现，室体内部的酸雾非常严重，在室体外不能很好地观察到室体内部的情况。对室体顶部的积水进行清理，2 h后再次看到室体顶部又重新积水，初步判断室体的排风出了问题，磷化蒸汽不能排出，在室体顶部遇冷凝结导致积水。对磷化室体4个排风口的排风量进行测量，结果如表5所示。

表5 排风口规格及排风量测量结果Table 5 The specifications of air outlet and measurement results of exhaust air volume

通过对磷化槽4个排风口排风量进行测量发现，目前的排风量已不能满足最小排风量（200 m3/min）的要求，随后对排风设备进行检查，发现随着使用时间的延长，排风设备的管路出现了老化现象，一些排风设备的接缝处有大量的磷化液渗出，如图4所示。

4.2 对策制定

通过以上分析可知，电泳品质问题产生的原因是磷化室体的排风能力降低导致磷化槽液的蒸汽不能及时排出，从而在季节变化时在室体顶部凝结成水滴，通过长时间的凝结→干燥→再凝结→再干燥的积累过程，导致室体顶部凝结水的pH逐渐降低，随后滴落至车顶上造成板材腐蚀，导致磷化膜不完整。针对以上问题，主要采取以下三方面措施加以解决：

图4 磷化槽排风管路磷化液渗出状态Figure 4 The phosphating fluid exudation state of phosphating tank exhaust pipe

第一，在生产期间对室体顶部的积水进行定期清理，防止积水滴落至车身；

第二，在长假期间对通风管路进行拆解并对受损管路进行清理或更换；

第三，增加磷化槽体的排风口并增加一台风机，从而增加磷化槽体的排风能力，防止由于管路受损导致排风能力受到影响而产生电泳品质问题。

通过制定一系列的对策，使得问题得到了圆满解决，同时也积累了解决问题的经验。

Brief Discussion on the Effects of Phosphate Mist on the Electrophoresis Quality

Liang Xu，Liu Hongci，Zhou Huanan
（Dongfeng Motor Co.，Ltd.，Dongfeng Nissan Passenger Vehicle Company，Guangzhou Guangdong，510800，China）

In today’s automobile production process，automated production has been applied to all aspects of automobile production，in which the pre-processing electrophoresis process automation rate is reached 100%. Automated production improved efficiency，but also accompained by some quality problems，there are many reasons for the problems，one of the most easily ignored is the environmental factors. This paper mainly expounded the influence of chamber environment on the quality of phosphating，electrophoresis and its solution.

automobile painting；automation；environment；electrophoresis quality

TQ 639

A

1009-1696（2017）03-0045-04

2016-10-17

梁旭（1984—），男，大学本科，学士学位，助理工程师。自2007年起从事汽车涂装相关工作，目前主要负责汽车涂装前处理电泳、涂胶、打磨等相关的技术问题解析，新工厂投产的工艺调试、新车型的试制等工作。