汽车电泳漆膜缩孔问题分析研究

陈兴华

摘要：着社会不断发展，人们对汽车需求日益增大。汽车主机厂产量越来越大，对汽车生产工艺质量要求也越来越高。如果出现质量问题，就会导致暂停产线，减少产量，这对车厂来说是不被允许的。一般一辆汽车的使用寿命为8-10年，在此期间消费者无法接受出现漆膜脱落掉色，生锈，失光等现象发生，这就要求中涂和面漆膜具备良好的防腐，防晒，防老化，防盐雾性能，中途面漆具备良好性能的前提是必须要有良好的电泳漆膜，否则一切前功尽弃。下面将对电泳漆膜缩孔问题做主要应用研究。

关键词：电泳漆，缩孔 ，工艺调整

分类号：TQ639;U466

1.引言

电泳漆膜主要病变有针孔，缩孔，颗粒，花斑，击穿等。本文主要针对缩孔作主要应用分析。缩孔主要是由于漆膜受污染，导致漆膜在烘干后出现类似火山口一样的弹坑，湿模无法观察到。直径大约为1.5-6mm凹坑缩孔主要由于电泳漆受污染有灰尘，油污或与漆膜不相容的物质存在，使得漆膜在烘干过程中较差的流平延展而形成缩孔。下面重点阐述电泳漆生产线调查与分析产生缩孔原因与解决措施整个过程。

2.电泳缩孔产生的因素及预防措施

2.1经确认污染源在预处理

检查预处理各区，特别是在脱脂区的槽液参数和设备运转情况，如有偏离立即调整。检查白车身情况，确认车身用油。密封胶种类等，如有新油对其进行电泳相容性进行验证。

2.2经确认电泳区域被污染

检查输送链的加油记录和加油装置，并考察润滑油污染可能性。

检查喷淋区域，是否有喷嘴直接喷在输送链条上。

检查集盘是否漏油。

2.3确认是否烘房产生缩孔

在烘房挂板，找出确定污染源。

检查烘房是否彻底清洗。

检查链条油是否更换及使用频率。如有新油对其进行电泳相容性进行验证。

3.案列分析

3.1问题描述

我司客户投槽当天排放UF1/2/3槽的纯水，清洗UF1/2/3后缩孔确认合格，然后将存储在电泳备槽的超滤液倒回UF2槽，UF1/3槽注满纯水;纯水清洗电泳备槽，缩孔测试合格。第二天再次纯水冲洗电泳备槽，缩孔确认合格后，安装除油过滤袋，然后重力过滤将电泳从主槽倒到备槽。清洗电泳主槽，调整喷嘴的方向，优化层流和搅拌效果;同时更换超滤系统有问题的阀门。结束后通过循环泵将电泳液从备槽倒回电泳槽。到槽结束后冲洗电泳备槽，缩孔测试合格，工事结束。第三天电泳槽液参数化验，补料;然后将新鲜超滤液并回UF3，开启电泳-UF大循环。发现缩孔在数量和状态上都发现明显变化。倒槽前缩孔数量从150个削减到80个左右（备注：此时数量上的削减，主要是因为我们将被污染的UF1/3排掉，UF2倒到电泳备槽;然后UF1/2/3注满纯水来清洗车身，所以电泳缩孔数量有了明显的下降。）状态上倒槽前缩孔有比较多的露底大缩孔，并集中在后侧围挡板后段和门的下沿。倒槽后缩孔基本都是小缩孔，分布比较分散前翼子板/前门/后门/后侧围挡板均有。缩孔变化如下图所示：

倒槽前缩孔均为较大的露底缩孔 倒槽后缩孔露底缩孔基本消失，大部分为浅

小缩孔。

3.2原因分析

倒槽前缩孔均为较大的露底缩孔 缩孔放大 倒槽后缩孔露底缩孔基本消失，大部分为浅小缩孔倒槽前我们做了大量的实验，尤其是多次在电泳循环泵口取样无法做出缩孔，但是在电泳槽表面取样可以做的出来（2块板2-3个）;同时在电泳槽前转弯段位置挂板，然后在电泳出槽后关闭（0次和1次喷淋也关闭）的情况下，出现较多缩孔。因此我们确信油污污染物是处在电泳槽中上部，无法进入过滤袋被过滤出去（这也符合油比较轻，会漂浮在液面上的特性）。因此我们决定通过倒槽重力过滤来除油，因为倒槽的话槽液是100%要经过过滤袋的（备注：电泳槽会因为搅拌层流的影响存在循环死角，部分槽液无法完全进过过滤袋，这也是电泳槽也会有大粒径颗粒的原因。）倒槽后缩孔数量明显上升，是因为我们将原来被污染的UF2超滤液（约100吨）又重新并回了电泳UF系统。（备注：不能废弃UF2超滤液的原因是UF2超滤液量太大，约有100吨（电泳槽液才320吨），里面含有大量的小分子樹脂，如果大量的排超滤液，会导致电泳槽液电导率直线下降，溶剂流失，参数平衡被打破，泳透力直线下降，最终是内腔膜厚下降，影响整车防腐。） 重力过滤是从槽液底部开始过滤，中上部分的槽液最后才经过过滤袋，此时过滤袋已经吸附了大量的油污趋近饱和。残留下来的油份在备槽转回电泳主槽的过程中，需要通过两个300吨/小时循环量的泵来转移，由于泵的流量很大，并且剪切速度非常快（1480转/分钟），导致大的油份被强行分散成小的油污，这也是漏底缩孔消失，小缩孔增多的原因. 缩孔样品（直接将车门缩孔样品切割下来）送到德国做扫描电镜分析，结果是缩孔是由硅油类的油污污染引起。硅油类的油脂不容易被常规的除油过滤袋吸附，在拦截过滤过程中，油会被分散成小油污，这也是露底缩孔大量减少，小缩孔数量增加的原因。

3.3挂板交叉试验

3.3.1 电泳槽前U段位置，在车身4个轮罩处分别挂2块邦德板，2块UF1槽前摘下/2块电泳烘干炉前摘下，并于实验室烘箱烘烤。板面缩孔数量：UF1前4个/4个;OVEN前5个/3个。

结论：电泳槽已经受到污染，但是水洗区无法判断是否收到污染（因为烘干炉前摘下的板缩孔数量并没有比UF1前摘下的板缩孔数量明显增加）。同一台电泳车在电泳烘干炉前摘下2块板后，继续在空出的两个轮罩上分别挂上2块电泳板（新配槽泳的电泳板）;

3.3.2 验证烘干炉是否干净。板面缩孔数量1个/1个/0个/0个.

结论：电泳烘干炉能产生缩孔，但不是车身缩孔的主要原因同一台电泳车，4块从电泳U段开始到电泳烘干炉出口电泳板缩孔数量4个/2个/2个/5个。与烘干炉前摘下的板相比，缩孔数量没有明显的增加，烘干炉本身不是车身缩孔主要原因。

3.3.3 电泳水洗区（副槽位置）沾板缩孔测试，验证水洗区的洁净度DIW5/6槽。

结论（1）DIW5/6槽无缩孔污染，UF2无缩孔，UF1/3当副槽有泡沫时候，泡沫沾在板上能产生缩孔，当无泡沫时候沾 板不产生缩孔-> 推测，如同颗粒一样，泡沫能使异物聚集从而无法随着溢流漂流回电泳槽，被聚集的污染物能使电泳产生缩孔。电泳槽液面处取样，实验室电泳+实验室烘烤。（2）电泳2块板，缩孔数量2个/3个;说明电泳槽液已经被污染电泳区域其他缩孔污染源排查：阳极槽沾板/电泳后防尘段环境缩孔/电泳烘干炉接油盘油污/焊装亮油突沸缩孔.（3）PT DIW4和硅烷槽沾板试验说明DIW4/硅烷槽沾板均发现大量缩孔 针对DIW4/硅烷槽的污染，我们对PT的水洗都进行了检查，状态如下：PT水洗（包括硅烷槽）均受到不同程度污染，尤其硅烷和DIW3/4，甚至在硅烷副槽内能见到明显的油点（抽动副槽过滤网，能够目视到油点大量汇集在过滤网上）。

3.3.4 槽液检测，缩孔合格。UF1，2，3检测缩孔仍然较多

结论：综上试验，电泳烤房造成缩孔的风险较小，电泳主槽有一定的耐污染能力，目前缩孔检测仍然合格。但超滤清洗区污染物吸附到漆膜上造成的缩孔较多;前处理硅烷槽及清洗区仍然有污染物，不能保证电泳入槽前的车身的洁净度。

3.4 过车验证

810台白车身使用溶剂擦拭整个右侧车身，电泳后统计了第二台车的缩孔数量右侧缩孔数量为55个，左侧缩孔数量为165个，表明脱脂不完全。 当天脱脂点数为4.5，偏下限。结论：脱脂参数需要再优化，提高车身的脱脂清洗效果

3.5 结论和解决措施

3.5.1从现场的缩孔试验来看，PT水洗（包括硅烷槽）副槽的漂浮物会产生大量的缩孔。而且从现场随着过车数量的增加，缩孔有持续恶化的趋势;需要加强脱脂除油效果，避免将污染物带入电泳系统。

3.5.2针对PT的污染可能原因分析： a） 前期白车身存放时间太长，导致部分油品无法完全去除，污染了PT的水洗。 b） 前期油水分离器没有正常开启导致除油不彻底。 c） PT设备停止运行的情况下不停的调试机运，吊具将脱脂内的油污带入到后续的槽子。 d） 脱脂点数不足，油污清洗不彻底。

3.5.3对PT被污染的水洗槽，可以排水并重新清洗槽体;目标是槽内不能含有油污，至少油污不会产生缩孔.

3.5.4由于电泳以及UF1，2，3槽已经被污染，被污染的槽需要安装除油过滤袋; UF1，2，3副槽建议安装除油棉，防止被泡沫汇集地的染物分散到UF液中，然后流回电泳槽。（除油滤袋已经安装并且放置在副槽;每天2次人工清除副槽口的泡沫）

3.5.5備件框上的老油检测出来有缩孔风险，必须在线体外清洗干净后才能上线。

3.5.6 要求焊装车间避免重度打磨白车身，上件检查工位可采用压缩空气吹扫夹缝，吸尘器清扫，粘性抹布擦拭车身的方法减少颗粒。

3.5.7前处理洪流区调整部分喷嘴冲洗门槛区域，水洗喷淋区加强顶喷压力或者选用流量大的喷嘴，提高冲洗效果;硅烷除渣系统开启，避免硅烷渣沉积到车身;加强磁棒的清洗频次。

4.结语

结合现场排查调整经验，如果电泳漆出现漆膜问题，首先展开分段式排查，然后将所有产生的可能原因一一列出，划分主次逐条排除。针对根本原因立即采取措施，从根本上解决问题。

5. 参考文献：

[1] 邓烈雄 上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西，梅州，545007

[2] 谢银湖  奇瑞汽车有限公司汽车工艺与材料 2008年第12期

[3]曹晓根，廖圣鹰，董美琛. 1001-3849.2017.04.006电泳漆应用研究[S]. 2017

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