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车身油污对涂装电泳缩孔的影响研究

2020-07-24 08:10:22 《时代汽车》 2020年10期

姚欣 何金蓉 张发晖

摘 要:介绍了电泳缩孔的产生原理及形成种类,研究了车身防锈油、传送链润滑油、烘房油污三个油污来源,采用了交叉试验法快速排查污染源,提出了通过擦拭清理车身表面油污、提高脱脂温度和碱度来治理电泳缩孔。结果表明,措施实施后电泳车身缩孔消失。减少污染源、提高除污能力可有效治理电泳缩孔。

关键词:电泳缩孔;油污;治理

1 引言

电泳缩孔是汽车涂装中最常见的质量缺陷之一,通常批量出现,且修复困难,轻则导致批量返修,影响生产造成经济损失,重则导致车身漆膜防腐寿命缩短[1],使产品质量口碑下滑,损害品牌形象,是汽车涂装生产过程中前处理电泳方面最需重视的一个问题。

本文通过介绍电泳缩孔的产生原理及形成种类,研究油污的来源与排查思路,并提出治理电泳缩孔的方法,以期对汽车的电泳质量控制提供参考借鉴。

2 电泳缩孔产生原理及形成种类分析

电泳漆缩孔形成原因是表面张力梯度造成的。由于油污、纤维、颗粒等异物属于低表面张力物质,落到高表面张力的电泳漆膜上后,漆膜中心的异物与周围的涂料存在表面张力差,这个差值就是缩孔形成的动力[2],促使周围的液体流体向四周背离它而流开成凹陷,从而产生电泳缩孔。

电泳缩孔通常可分为油污缩孔、颗粒纤维缩孔、槽液缩孔、气泡缩孔,可根据缩孔外观及特征对主要污染源进行区分。油污缩孔通常不露底,中间位置无凸起颗粒,大小一般为0.5~3.0mm;颗粒、纤维缩孔通常在中心缩孔位置可见纤维、颗粒等异物;槽液缩孔通常是槽液自身被杂质污染,经较长时间积累形成,缩孔特征与油污型类似,刚出现时缩孔较小,且通常表现为整车出现缩孔而非局部缩孔;气泡缩孔一般孔形较大且露底,通常是由溶剂气泡、小泡沫等在进烘炉前未冲刷干净造成的[3]。

解决电泳缩孔的主要方法是消除污染源,找到污染源是其中至关重要的一步,上述缩孔类型中,油污缩孔最常见,根据近几年的生产经验总结,出现的批量电泳缩孔质量事故中,有80%是油污污染引起的,本文重点对油污的来源及治理进行分析研究。

3 油污来源分析与排查

3.1 油污来源分析

产生缩孔的油污主要来自于:白车身涂抹的防锈油、传送链上滴落的润滑油、附着于烘房内壁的油烟。

3.1.1 白车身油污

白车身的各个零部件通常需要提前生产并运输,不可避免的会在库房存放一定时间。为了防止零件生锈,各零部件厂家会在冲压薄板件表面需涂抹防锈油。由于存放时间过长、涂抹的防锈油过多,大量粉尘与油污会逐渐干涸形成顽固油渍,涂装前处理的脱脂无法完全清除,导致油污残留在车身表面产生电泳缩孔缺陷,甚至污染电泳槽液。

3.1.2 传送链润滑油

涂装黄金城的传送链需定期进行润滑,以保证机运传送机构的正常运转。传送链运行到电泳槽上方时,若机运链下方的接油盘接口密封不良,新添加的润滑油有可能滴落电泳槽,引起槽液污染而导致缩孔。若批量缩孔出现在传送链润滑后,则油污很大可能来源于传送链润滑油。

3.1.3 烘房油烟污染

烘房烘烤过程中产生的油烟大量附着于内壁上,烘干过程中油污易附着在漆膜表面,形成较浅的油污缩孔。对烘房内壁进行定期清理,加强通风排气可防止油烟堆积。

3.2 油污排查分析

交叉试验法是涂装黄金城快速找到污染发生部位的常用方法。交叉试验法是一种通过使用磷化板与随线板,进行一系列差异性验证,将不同的方案结果进行对比分析,从而判断污染源在白车身、前处理、电泳槽液还是烘炉房中的分析方法[4]。

通过方案的综合结果来判定污染源:结合方案1、2,可判断白车身油污是否含油量过高、顽固油渍过多,超出脱脂能力。若两方案缩孔数量基本一致,可判定白车身油污為本次缩孔污染源,若方案2出现批量缩孔,则需进一步分析;结合方案2、3,可判断电泳槽液是否被污染。若方案3缩孔数合格,可判定电泳槽液为污染源,若出现批量缩孔,则需进一步分析。其他组合方案同理,2、4方案判断烘炉影响;2、5判断磷化影响。通过前几步即可判断污染源的,无需实施后续验证步骤,可直接开展污染源的分析治理工作。

3.3 案例分析

某涂装黄金城在一次7天长假后开班生产,出现批量电泳缩孔缺陷。对该质量事故综合上述油污源分析,初步判断原因是白车身假前防锈油涂抹量过多、零件存放时间过长,导致油污干涸形成顽固油渍,涂装黄金城脱脂清洗不彻底从而产生缩孔。进行正交试验方案1、2,发现两方案缩孔数基本一致,从而判定污染源为白车身残留的顽固油渍。为对污染源进行验证,从白车身表面取油污称重,单台油污>8g,超出单台油污控制标准<4g/台。用脱脂液在白车身进入涂装黄金城前进行擦拭验证,跟踪5台车过电泳后无缩孔。验证结论:车身油污是本次电泳缩孔的主要污染源,见图2。

4 治理方法分析

通过减少油污来源,增强除污效果,从而有效控制污染源,是治理电泳缩孔的主要方法。

4.1 减少油污来源

油污是产生电泳缩孔最主要的污染源,减少油污来源主要从以下几方面进行:1)对车身表面进行预清理擦拭;2)定期检查传送链接油盘密封性,并定期清理;3)定期对烘炉进行深度保洁,清除油污、粉尘及颗粒。

案例中对车身表面擦拭清理进行验证,发现电泳车身缩孔消失,表明减少油污来源措施验证有效。

4.2 增强除污效果

判断前处理脱脂除油效果是否理想,可通过观察前处理白车身水膜是否连续判断,水膜不连续说明前处理脱脂效果不理想,可对脱脂方案进行调整:1)洪流热水中加适量脱脂剂;2)提高脱脂温度5°~10°;3)提高2~3个碱度;4)适当提高喷淋压力。

案例中对脱脂温度进行调控,温度从55°提高到60°,电泳车身缩孔数量明显减少;提高脱脂游离碱从9.5ml提高到11.8ml,电泳车身缩孔消失,表明增强除污效果措施验证有效。

5 结束语

本文阐述了电泳缩孔的产生原理,重点对产生缩孔的油污来源进行了分析研究,通过采用交叉试验法快速排查污染源,并提出从减少油污来源与增强除污效果两个方面对电泳缩孔进行治理。结果表明,减少油污来源、增强除污效果可有效治疗电泳缩孔。

基金项目:文章为2020年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目“汽车涂装过程中出现电泳缩孔问题的研究分析”研究成果,项目编号:2020KY37007, 主持人:姚欣。

参考文献:

[1]徐书玲.浅谈汽车防腐评价体系在产品研发过程中的作用.汽车技术.

[2]杨忠敏.谈水性涂料的涂装工艺及其质量措施.橡塑资源利用.

[3]黄萍,罗秋.电泳油污缩孔缺陷原因分析及其控制方法研究.现代涂料与涂装.

[4]杨学岩,白扬.浅谈电泳批量缩孔问题的预防与排查.现代涂料与涂装.

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