電泳漆膜縮孔案例分析

鄧烈雄 （上汽通用五菱汽車股份有限公司東部涂裝車間，廣西 柳州 545007）

摘要： 對(duì)一次電泳縮孔事故進(jìn)行調(diào)查和分析，確定了電泳烘爐輸送鏈鏈條潤(rùn)滑油是造成電泳漆膜縮孔的主要原因，著重闡述了調(diào)查和分析產(chǎn)生電泳漆膜縮孔的原因及解決問題的整個(gè)過程。

關(guān)鍵詞： 電泳； 縮孔； 潤(rùn)滑油

汽車涂裝的目的是在汽車零部件（被涂物）上涂布涂料，達(dá)到防腐蝕、保護(hù)和裝飾的效果。電泳涂層是提高汽車防腐性能的主要涂層。縮孔是電泳漆膜弊病之一，影響電泳漆的防腐性能和面漆的外觀效果。在生產(chǎn)過程中，需要對(duì)縮孔進(jìn)行打磨處理。本文針對(duì)我公司涂裝線某次縮孔事故，著重闡述生產(chǎn)線調(diào)查和分析產(chǎn)生電泳漆膜縮孔的原因及解決措施的整個(gè)過程。

1　縮孔產(chǎn)生原因和措施分析

受被涂物面存在的，或混入涂料中的異物（如油、水、硅酮等）的影響，涂料不能均勻附著，產(chǎn)生抽縮而露出被涂面，或涂膜坑洼不平的現(xiàn)象稱為縮孔系列涂膜弊病。由于產(chǎn)生的原因不同，縮孔表現(xiàn)出來的現(xiàn)象也有很大的差別。常見的縮孔有抽縮、縮孔、油縮孔、魚眼、電泳縮孔、陷穴、凹洼或凹坑、麻點(diǎn)。

電泳縮孔：在電泳過程中或電泳后由于縮孔物質(zhì)（油、硅油等）產(chǎn)生直徑為1 ~ 5 mm的孔穴稱為電泳縮孔。在濕的電泳漆膜上看不見，當(dāng)烘干后漆膜表面出現(xiàn)火山口狀的凹坑，直徑通常為0.5 ~ 3.0 mm。產(chǎn)生這一弊病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溶的粒子，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。

在日常生產(chǎn)中，電泳縮孔的產(chǎn)生主要有以下原因： 1）被涂物前處理脫脂不良或清洗后又落上油污、塵埃；2）槽液中混入油污，飄浮在液面或乳化在槽液中；3）電泳后沖洗液混入油污；4）烘干室內(nèi)不凈，循環(huán)風(fēng)內(nèi)含有油分；5）槽液的顏基比參數(shù)失調(diào)，顏料含量低的易產(chǎn)生縮孔；6）涂裝環(huán)境臟，空氣可能含有油霧、漆霧、含有機(jī)硅物質(zhì)等污物被涂物或濕涂膜；7）補(bǔ)給涂料有縮孔或其中樹脂溶解不良，中和不好。

根據(jù)縮孔產(chǎn)生的不同原因，可以采取不同的措施給予治理消除：1）加強(qiáng)被涂物的脫脂工序，確保磷化膠不被二次污染；2）在槽液循環(huán)系統(tǒng)設(shè)除油過濾袋，同時(shí)查清污染源，嚴(yán)禁油污帶入槽；3）提高后清洗水質(zhì)，加強(qiáng)過濾；4）保持烘干室和循環(huán)熱風(fēng)的清潔；5）調(diào)整槽液顏基比參數(shù)，適當(dāng)添加色漿提高顏料含量；6）保持涂裝環(huán)境潔凈，清除對(duì)涂裝有害物質(zhì)源，尤其是含有機(jī)硅物質(zhì)源；7）加強(qiáng)補(bǔ)給涂料的管理，不合格的不能添加入槽，確保補(bǔ)給涂料溶解、中和、過濾良好。

2　案例分析

2.1　問題描述

我公司東部涂裝車間A生產(chǎn)線某生產(chǎn)時(shí)段，電泳車在兩側(cè)偏下部出現(xiàn)小小的縮孔，在裙邊位置居多（見圖1）。該縮孔在每天的某幾個(gè)時(shí)段達(dá)高峰，然后逐漸減少，如此反復(fù)出現(xiàn)。這些縮孔需要用打磨器進(jìn)行處理，增加了打磨工作量，同時(shí)增加了打磨灰，加大成品車產(chǎn)生顆粒的隱患，直接影響車間一次下線合格率。

2.2　原因分析

面對(duì)問題，針對(duì)我公司生產(chǎn)線的現(xiàn)狀，采取“頭腦風(fēng)暴”法，列出問題產(chǎn)生的原因主要有：1）電泳槽液參數(shù)沒有按照工藝參數(shù)要求進(jìn)行調(diào)整到位；2）電泳槽液被油等污染；3）白車身在前處理脫脂工序中除油不凈或白車身在電泳前被油污染；4）電泳后電泳濕膜車在進(jìn)電泳烘爐前被油污染；5）電泳濕膜車身在電泳烘爐內(nèi)被油污染。

2.3　問題點(diǎn)排查

針對(duì)縮孔出現(xiàn)的位置和時(shí)段，同時(shí)分3路做試驗(yàn)，驗(yàn)證縮孔產(chǎn)生的問題點(diǎn)。

1）試驗(yàn)1：用標(biāo)準(zhǔn)磷化PARK板和生產(chǎn)線隨線磷化板在實(shí)驗(yàn)室泳電泳板。

現(xiàn)場(chǎng)電泳槽液參數(shù)和實(shí)驗(yàn)室泳板參數(shù)見表1，實(shí)驗(yàn)室電泳板見圖2，泳板漆膜狀態(tài)見圖3。

實(shí)驗(yàn)室電泳板結(jié)果：標(biāo)準(zhǔn)磷化板和生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)磷化板的電泳漆膜外觀平整、光滑、無縮孔。

結(jié)果表明：電泳槽液參數(shù)正常，并且電泳槽液沒有被油污染。

2）試驗(yàn)2：前處理工序出車后在車進(jìn)入電泳工序前，對(duì)縮孔產(chǎn)生部位較多的裙邊用人工打磨并用純水沖洗處理，觀察烘干后的電泳漆膜狀態(tài)。

試驗(yàn)結(jié)果：人工打磨并用純水沖洗干凈處理過的裙邊和沒有處理的裙邊都有縮孔缺陷。

試驗(yàn)結(jié)果表明：車身在電泳前沒有被油污染。

3）試驗(yàn)3：在生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)，在電泳烘爐入口處，對(duì)產(chǎn)生缺陷較多的車體裙邊，用錫箔紙遮蔽部分裙邊，待車出電泳烘爐后察看遮蔽過的裙邊漆膜和車身沒有被遮蔽的裙邊漆膜。發(fā)現(xiàn)遮蔽過的裙邊漆膜沒有縮孔，而沒被遮蔽的裙邊漆膜有大量的縮孔。遮蔽試驗(yàn)見圖4，遮蔽漆膜狀態(tài)見圖5。

 通過3個(gè)試驗(yàn)判斷縮孔弊病的產(chǎn)生點(diǎn)在電泳烘爐。

回到生產(chǎn)線再次觀察縮孔產(chǎn)生的部位和主要時(shí)段，發(fā)現(xiàn)縮孔主要出現(xiàn)在車體兩側(cè)的下部，車體裙邊居多，并且都是電泳烘爐輸送鏈加油后的1 h爆發(fā)量最大，然后隨著油的蒸發(fā)消耗，縮孔逐漸減少，一直到輸送鏈再次加油才出現(xiàn)大量縮孔?？s孔如此反復(fù)下去。

因此判定縮孔弊病的問題點(diǎn)在電泳烘爐輸送鏈的潤(rùn)滑油。

2.4　問題分析

2.4.1　試驗(yàn)驗(yàn)證問題點(diǎn)

工藝工程師進(jìn)一步采取驗(yàn)證措施：電泳烘爐輸送鏈鏈條停止加潤(rùn)滑油2 d，在第3天，恢復(fù)電泳烘爐輸送鏈鏈條加潤(rùn)滑油，觀察整個(gè)過程縮孔的變化趨勢(shì)。結(jié)果,從電泳烘爐輸送鏈鏈條停止加潤(rùn)滑油開始，車身裙邊的漆膜縮孔馬上明顯減少，一直到車身裙邊的漆膜縮孔維持在一個(gè)很小的值。在第3天電泳烘爐輸送鏈鏈條恢復(fù)加潤(rùn)滑油的17 min后，鏈條上的油濺到準(zhǔn)備出電泳烘爐的車身上，在車體裙邊的漆膜上出現(xiàn)大量的濕油點(diǎn)；在鏈條加油1 h后，鏈條上的油隨著運(yùn)輸鏈條的往復(fù)輸送濺到剛進(jìn)電泳烘爐內(nèi)的電泳濕膜車上，污染電泳濕膜，于是在車體裙邊漆膜出現(xiàn)大量的縮孔。隨著輸送鏈鏈條潤(rùn)滑油的蒸發(fā)消耗，縮孔又逐漸減少。在2 h左右，漆膜縮孔維持在一個(gè)較少量的狀態(tài)。第3天電泳烘爐輸送鏈鏈條加油期間縮孔變化趨勢(shì)見圖6。

于是判定：縮孔弊病的問題點(diǎn)在電泳烘爐輸送鏈鏈條的潤(rùn)滑油。

2.4.2　實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證油品問題

電泳烘爐輸送鏈鏈條潤(rùn)滑油在確定使用前，需要做油品和油漆的配套性驗(yàn)證，不產(chǎn)生縮孔缺陷或產(chǎn)生的縮孔數(shù)量在可接受的范圍內(nèi)，才可以確定列入油品庫，才能用于生產(chǎn)線。

我公司有多條電泳涂裝線，電泳烘爐輸送鏈鏈條潤(rùn)滑油使用的是同一油品。

取東涂A、C線和寶駿線的現(xiàn)場(chǎng)電泳烘爐輸送鏈鏈條潤(rùn)滑油做油品對(duì)比、在實(shí)驗(yàn)室做油品與油漆配套性對(duì)比及油品的紅外線光譜對(duì)比，以確定3種油是否為同一油品，從而確定東涂A線電泳烘爐輸送鏈鏈條潤(rùn)滑油是否存在使用錯(cuò)誤油品的可能性。

1）試驗(yàn)1：油品對(duì)比

從油樣外觀看，東凃A線油樣顏色最淺，呈黃色、清亮，東凃C線油樣顏色最深，呈黃棕色、偏暗，寶駿油樣顏色趨于東凃A線油樣和東凃C線油樣之間。通過掛壁效果粗略對(duì)比黏度發(fā)現(xiàn)東凃A線油樣黏度很低，而東凃C線油樣與寶駿油樣黏度相近。         

由此對(duì)比發(fā)現(xiàn)：A線的油品和C線、寶駿線的油品不同。

2）試驗(yàn)2：油品與油漆配套性對(duì)比

取東涂A、C線和寶駿線的現(xiàn)場(chǎng)電泳烘爐輸送鏈鏈條潤(rùn)滑油和東涂A、C線電泳槽液做油樣和油漆的配套試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室中漆膜縮孔對(duì)比見表3。

從配套試驗(yàn)可看出，寶駿油樣、東凃C線油樣與東凃A線、C線槽液配套均良好，東凃A線油樣與東凃A線、C線槽液配套均出現(xiàn)較多縮孔，配套性差。

3）試驗(yàn)3：油品的紅外光譜對(duì)比

取東涂A線、C線和寶駿線的現(xiàn)場(chǎng)電泳烘爐輸送鏈鏈條潤(rùn)滑油的油樣做紅外線光譜分析，各線油樣的紅外光譜見圖8 ~ 10。

從紅外分析結(jié)果來看，寶駿油樣與東凃C線油樣接近，東凃A線油樣與其他2條線的油樣相差甚遠(yuǎn)。 

從以上3個(gè)試驗(yàn)可以判定：東凃A線和東涂C線和寶駿油樣完全不同。由于在實(shí)際生產(chǎn)中，東凃C線和寶駿線上的車身漆膜外觀平整光滑，沒有縮孔問題，而東凃A線車身有縮孔問題，因此判定此次東凃A線電泳車漆膜縮孔弊病是電泳烘爐鏈條潤(rùn)滑油油品使用錯(cuò)誤造成的。

2.5　解決縮孔的措施

針對(duì)上述過程的分析，找到了產(chǎn)生此次縮孔的根本原因，將東凃A線電泳烘爐鏈條潤(rùn)滑油更新為指定的專用油品后，恢復(fù)鏈條的正常加油，連續(xù)跟蹤3個(gè)月，發(fā)現(xiàn)車身裙邊部位的縮孔完全解決，不再出現(xiàn)，此次東涂A線電泳縮孔弊病得到有效解決。

3　后續(xù)管理

自從電泳烘爐輸送鏈鏈條潤(rùn)滑油污染車身造成縮孔弊病之后，為了預(yù)防此類電泳縮孔問題再現(xiàn)，車間形成規(guī)定：生產(chǎn)線做好油品管理，任何一種油進(jìn)入生產(chǎn)線前必須做油品和油漆配套性試驗(yàn)，合格、不產(chǎn)生縮孔的油品才能進(jìn)入生產(chǎn)線。并且，定期做油品和油漆配套性試驗(yàn)，確保油品的合格使用。

4　結(jié)語

根據(jù)多年的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，如果電泳漆膜出現(xiàn)缺陷，一般來說，首先采取的是分段排查，找出問題產(chǎn)生點(diǎn)，然后采取“頭腦風(fēng)暴法”，將所有可能產(chǎn)生缺陷的原因列舉出來，設(shè)定不同的試驗(yàn)方案，驗(yàn)證問題產(chǎn)生的根本原因。針對(duì)根本原因采取措施，依舊驗(yàn)證措施的有效性，最終從根本上解決問題。

（詳情見《現(xiàn)代涂料與涂裝》2015-3）