汽車涂裝電泳花紋問題的分析和解決

摘要：汽車涂裝電泳漆膜受工藝參數(shù)、設備、材料影響，電泳成膜過程復雜，一項缺陷問題的排查往往經過較多的試驗，通過一次電泳漆膜出現(xiàn)的花紋問題的排查思路，找出問題點并進行工藝管理的完善，杜絕問題的再次發(fā)生。
關鍵詞：電泳花紋；噴淋壓力；工藝參數(shù)

0 引言
電泳工藝為汽車涂裝環(huán)節(jié)中比較重要的一項，電泳漆膜質量的好壞直接關系到車身漆膜的整體耐腐蝕性、外觀鮮映性及使用壽命。電泳的成膜反應過程為電泳、電沉積、電解和電滲，為多種化學反應的組合，任何參數(shù)的變化都影響反應的正常進行，造成一定的漆膜缺陷，且電泳質量問題的產生無法通過肉眼直接查找原因，需要通過一定的模擬試驗才能找出根源所在，因此，在如何做好工藝保證能力的同時也要提高對缺陷問題排查的效率，減少損失。

1 電泳花紋問題的出現(xiàn)
在微型電動車涂裝線上巡檢過程中發(fā)現(xiàn)，電泳漆膜不完全平滑，部分位置如同用水灑過后流過的痕跡，且痕跡交叉出現(xiàn)，類似花紋一般，電泳花紋主要出現(xiàn)在水平面，垂直面沒有。但同樣水平面，卻在車身后備箱部位漆膜外觀卻是正常的。（后備箱在進入浸槽時，會上下浮動。

2 問題的排查及解決過程
車身電泳工藝流程：白車身下線→手工預清理→熱水洗→預脫脂→脫脂→水洗1→水洗2→表調→磷化處理→水洗3→水洗4→純水洗1→陰極電泳→電泳出槽噴淋→UF1水洗→UF2水洗→純水洗2。
2.1 排查前處理磷化工藝處理及后水洗是否正常
車間從導致電泳花紋前的各個重要工序進行考察驗證，首先考慮在磷化處理過程中及后水洗是否正常，在涂裝前處理工藝過程中，磷化為關鍵工序，其作用主要為：

1）形成拋錨效應，提高電泳漆膜附著力；
2）使金屬表面由良導體變?yōu)椴涣紝w，組織微電池形成，提高耐腐蝕性；
3）提高表面裝飾性。
磷化反應較為復雜，受到總酸、游離酸、酸比、促進劑等多方面影響，其參數(shù)控制及設備點檢也較為嚴格，在磷化工位通過查看點檢記錄及化驗記錄，均在工藝要求之內。出現(xiàn)問題的風險點在于：水洗3和水洗4槽液噴淋壓力較小或槽液老化，磷化殘液未及時沖洗或沖洗不徹底，在水平面二次成膜，形成缺陷。
試驗過程和結論：在生產線正常生產期間，在純水洗2工位通過高壓水槍使用新鮮純水對機罩和頂棚加強沖洗，驗證1 ~ 10臺車，車身仍然出現(xiàn)電泳花紋現(xiàn)象。
2.2 排查脫脂液是否殘留，水洗是否徹底
脫脂的主要目的是清除白皮車身上的油污，其中包含拉延用油、防銹油、冷卻油等，脫脂劑由堿性物質及表面活性劑等組成。脫脂效果的好壞對后工序會產生較大的影響，若脫脂效果差，車身表面油污會污染到下工序槽液，同時會造成電泳縮孔。因脫脂劑主要為堿性成分，會與后工序的磷化、電泳等弱酸性槽液產生反應，因此脫脂后也必須經過嚴格的水洗才能流轉到下道工序，以防止串槽情況的產生。

試驗過程：一方面從預脫脂工藝處理完成之后脫脂工藝完成之前對車身頂棚和機蓋進行新鮮高壓水二次沖洗，后續(xù)車身再按照正常工藝流程流轉，觀察電泳花紋情況。另一方面再分別從預脫脂和脫脂工藝處理完成后進行高壓水沖洗，車身再按照正常工藝流程流轉。

結論：通過2次試驗，電泳后未完全改善，仍出現(xiàn)花紋現(xiàn)象。

2.3 排查脫脂槽液是否由于老化而影響電泳

試驗過程和結論：車間通過查看脫脂槽倒槽記錄，記錄顯示上次倒槽時間在1個月之前（工藝要求倒槽時間在2個月），車間為排除脫脂槽液老化，利用周末時間將脫脂槽進行沉淀，將下層槽液全部放掉，重新補充新槽液到規(guī)定液位，并將槽液點數(shù)調整到工藝要求范圍，在正常生產期間，驗證車身電泳后效果，發(fā)現(xiàn)電泳花紋現(xiàn)象有所改善，但并未完全消失。

2.4 對前處理脫脂及磷化工藝參數(shù)進行優(yōu)化，確保在工藝范圍最佳值進行驗證

試驗過程和結論：通過查看工藝文件關于前處理脫脂、表調及磷化等工藝參數(shù)要求的范圍，車間進一步通過化驗室對各項參數(shù)進行確認，通過確認表的方式調整到最佳值，調整后車身按照正常工藝流程進行電泳，缺陷未完全消失，電泳花紋仍然出現(xiàn)。

2.5 對電泳槽液參數(shù)進行逐項確認并調整至最佳值

將電泳各項工藝要求及化驗參數(shù)進行逐項確認并對參數(shù)異常點進行調整。

驗證結論：在確認電泳工藝參數(shù)為最佳值后，對當班生產車輛進行跟蹤后發(fā)現(xiàn)電泳花紋問題仍然存在。

2.6 電泳槽輔助設備參數(shù)（槽內噴淋及出槽噴淋壓力）是否正常

驗證過程：電泳槽液與其他槽液的不同點在于槽液需要24 h不間斷運行，以防止顏料沉淀而造成電泳漆失效，按照工藝要求，一般槽液內底部的槽液循環(huán)速率為0.4 m/s，上部為0.3 m/s。在車身正常電泳及出槽噴淋過程中，出槽噴淋壓力為0.12 MPa，滿足工藝要求的0.10 ~ 0.15 MPa，然而由于電泳槽液循環(huán)速率無法通過儀器測量，尤其是底部，且槽液底部噴淋運行是否正常無法進行檢測。因此無法直接判斷是否對電泳花紋問題存在影響。車間為驗證是否是電泳循環(huán)導致的電泳花紋問題，在高溫假期間對電泳槽倒槽，并對循環(huán)管路、陽極管夾縫等附帶漆渣進行徹底清理，并同時檢查了循環(huán)噴嘴，對損壞噴嘴進行了更換。

具體倒槽工藝為：

1）提前準備倒槽用工具、職工勞保用品以及涉及到設備備件（含噴嘴、陽極管等）。
2）準備好高壓清洗噴槍，水源從水洗1連接，倒槽后對陽極系統(tǒng)進行噴淋，保持濕潤狀態(tài)。
3）對純水2槽進行徹底清理，將電泳槽液倒槽所經過的管路沖洗干凈，保證槽液不被污染。
4）開始倒槽后將陽極系統(tǒng)保持循環(huán)狀態(tài)，查看陽極管是否存在漏液現(xiàn)象，對漏液陽極管進行更換。
5）對管壁、夾縫等部位進行清洗，更換損壞噴嘴，檢查固定支架等，并做好相應記錄，然后對整個超濾系統(tǒng)進行清洗置換，清洗完畢后用純水保養(yǎng)。
6）在完成槽內循環(huán)管路、噴淋閥門的更換以及陽極管管路夾縫等漆渣的清理之后，將槽內注滿1/3純水，并同時將底部噴嘴連接的管路加裝了壓力表，用以驗證下部循環(huán)效果及噴淋壓力。將底部噴淋壓力確認在0.15 MPa（工藝要求上限）后對噴嘴方向進行調整，使整個槽液循環(huán)既保證了循環(huán)速率又保持了環(huán)形的循環(huán)路線，底部循環(huán)方向與車身行走方向相反，側部循環(huán)方向與車身行走方向相同。

結論：通過此次調整，車間繼續(xù)跟蹤倒槽之后車身生產情況，電泳后花紋現(xiàn)象全部消除。

3 結語

電泳工藝是一個復雜的處理工藝，相應的工藝參數(shù)及設備運行都會影響漆膜的外觀質量，某些異常點無法全部通過參數(shù)直接反應出來。前處理表面狀態(tài)也同時影響車身表面電泳漆膜的沉積，對電泳缺陷的排查需要從前處理逐項排除，且有時電泳槽液的變化也是時間積累的過程，因此需要對相關的輔助設備、槽液參數(shù)做好日常的跟蹤并記錄漆膜的變化趨勢，即使平時不易察覺的輔助設備，在槽液的長期運行過程中仍然處于非常重要的控制點上，一旦發(fā)現(xiàn)異常，可第一時間進行排查。

對輔助設備的運行情況往往缺少工藝參數(shù)的管控，電泳質量的控制需要日常的評審和檢查，包括夾縫、內腔等部位，此次排查質量問題形成原因也說明了電泳反應過程的影響因素是多方面的，給涂裝工藝人員日常檢查一個很好的提示。