電泳漆包的改善與預防

社會(huì )發(fā)展日新月異，汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量與日俱增，2019年中國汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量達2 572.1萬(wàn)輛和2 576.9萬(wàn)輛。隨著(zhù)新能源汽車(chē)在國內蓬勃發(fā)展，民族自主品牌欣欣向榮，當前國內汽車(chē)行業(yè)正向著(zhù)多元化、智能化、品牌化發(fā)展。汽車(chē)電泳防腐技術(shù)也隨之日新月異地發(fā)展推進(jìn)，從福特公司使用的一代陽(yáng)極電泳漆到目前主流七代電泳漆，無(wú)論是材料還是規模上都有巨大變革。隨著(zhù)環(huán)保問(wèn)題日益凸顯，排放標準要求日趨嚴格，開(kāi)發(fā)使用高固低溶來(lái)替代原有電泳漆成為市場(chǎng)大勢所趨。高固含電泳漆可有效改善排放污染問(wèn)題及電泳車(chē)身縮孔等品質(zhì)問(wèn)題，提升車(chē)身防腐性能，但因本身鈦白粉或高凝土含量高，易沉積形成電泳漆渣。車(chē)身在整個(gè)電泳大循環(huán)系統中運行，若表面黏附漆渣經(jīng)過(guò)烘烤即會(huì )在車(chē)身表面形成漆包缺陷，此為漆包產(chǎn)生機理。漆包缺陷成因影響因素較多，如電泳循環(huán)大系統潔凈度、生產(chǎn)節奏、設備匹配度等方面均有較大影響。車(chē)身漆包缺陷通常需要打磨處理，易造成電泳層變薄，影響車(chē)身整體防腐性能，當出現打磨漏底情況時(shí)必須補噴電泳修補防銹底漆。

隨著(zhù)人們對汽車(chē)品質(zhì)及性能的需求逐步提高，廣大消費者越來(lái)越關(guān)注車(chē)身防銹防腐問(wèn)題。減少電泳涂層打磨量是主機廠(chǎng)控制車(chē)身較低涂層厚度、降低成本并滿(mǎn)足車(chē)身性能的的必然需求，改善并預防電泳車(chē)身打磨量較大的漆包缺陷問(wèn)題的重要性就不言而喻了。因此，近年來(lái)有許多學(xué)者研究電泳漆渣的改善，主要從電泳循環(huán)系統槽液參數、槽液循環(huán)狀態(tài)、電泳材料成分、設備與現場(chǎng)匹配度等方面展開(kāi)，其中濕打磨機、出槽高壓噴淋在國內部分汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家的批量化生產(chǎn)中已獲得成功，但由于需要投入成本較高及其他方面的復雜性，在國內大部分生產(chǎn)線(xiàn)上還是很少應用。故在工業(yè)生產(chǎn)中成本低、操作簡(jiǎn)單、對環(huán)境要求較低的控制系統或方法倍受青睞，且具有更高的使用率。

電泳漆包缺陷在雙擺桿線(xiàn)中十分常見(jiàn)，尤其是主機廠(chǎng)實(shí)際產(chǎn)能與前期規劃產(chǎn)能差異較大，生產(chǎn)線(xiàn)經(jīng)常處于無(wú)法滿(mǎn)足單班產(chǎn)量甚至經(jīng)常出現無(wú)產(chǎn)量停線(xiàn)待產(chǎn)（新能源汽車(chē)大規模增擴產(chǎn)能，大部分主機廠(chǎng)均處在產(chǎn)能?chē)乐夭伙柡蜖顟B(tài)），產(chǎn)能不足嚴重影響正產(chǎn)生產(chǎn)節奏，不連續的生產(chǎn)使高固含的電泳漆極易在淌水板、室體壁版、擺桿底部水平支架、噴淋管路、噴嘴等位置沉積，溶劑及水分揮發(fā)后形成漆渣。二次復線(xiàn)生產(chǎn)時(shí)淌水板、室體壁版及擺桿水平面上沉降凝結的電泳漆渣被UF液沖刷溶解掉落后隨槽液循環(huán)回流至UF槽液中，各槽體無(wú)法及時(shí)循環(huán)過(guò)濾掉槽液中漆渣，形狀不規則的電泳漆渣黏附在電泳車(chē)身上（主要發(fā)生在水平面），不易被浸泡沖洗掉，經(jīng)過(guò)加熱烘烤后漆渣邊沿與漆膜融為一體，形成四周圓滑、中間凸起不規則圓弧狀大塊漆包。噴淋管路及噴嘴中沉積的電泳漆渣經(jīng)過(guò)UF噴淋沖刷，形成粒徑約為2 mm的不規則漆塊黏附在車(chē)身外表面（機蓋、尾蓋水平居多），經(jīng)過(guò)電泳烘爐高溫烘烤后形成四周圓滑、中間凸起不規則圓弧狀漆包。

目前，吉利汽車(chē)集團公司下屬某自造基地涂裝廠(chǎng)電泳輸送方式采用經(jīng)典雙擺桿線(xiàn)，電泳材料采用國際主流油漆供應商提供的一款新型高固含的電泳漆。由于該基地目前只有一款高端車(chē)型，前期產(chǎn)量較低，常會(huì )出現較長(cháng)時(shí)間（24 h以上）的生產(chǎn)間隔，因此電泳車(chē)身經(jīng)常會(huì )出現電泳漆包缺陷。該基地針對電泳車(chē)身缺陷制作了單臺漆包數隨生產(chǎn)時(shí)間間隔變化的趨勢圖，如圖1所示。它可直觀(guān)表示當時(shí)間間隔超過(guò)2 d時(shí)電泳漆包數量就會(huì )急劇上升，因此在生產(chǎn)節奏不連續的客觀(guān)情況下需要制定一些措施來(lái)改善和預防電泳漆包缺陷產(chǎn)生。 

1   電泳漆包的改善

電泳漆包成因機理為槽液及噴淋管路中不規則片狀漆渣黏附在電泳濕膜上，經(jīng)過(guò)烘烤形成外凸型漆包缺陷。解決方法有兩種：1）消除漆渣產(chǎn)生；2）切斷漆渣黏附到車(chē)身上的途徑。

使用高固含低溶劑電泳漆是大勢所需，該類(lèi)型材料不僅有低VOC排放，同時(shí)還具有較高的防腐性能，因此不建議因有電泳漆包缺陷而降低固含量，此乃舍本逐末之舉?，F場(chǎng)技術(shù)人員可以聯(lián)系油漆廠(chǎng)家與材料部門(mén)進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)發(fā)，優(yōu)化改善顏料沉降問(wèn)題，進(jìn)而從源頭改善漆渣產(chǎn)生，杜絕漆包缺陷產(chǎn)生。UF室體壁板及淌水板表面黏附的漆渣是造成電泳車(chē)身漆渣的主要因素，故要想快速有效解決電泳車(chē)身漆包缺陷需要從這兩個(gè)地方著(zhù)手改善?；诋斍霸摶赝垦b電泳過(guò)線(xiàn)生產(chǎn)時(shí)間短、生產(chǎn)間隔時(shí)間長(cháng)、生產(chǎn)節奏跨度大這一現狀，該基地制定了針對性改善計劃。

電泳過(guò)線(xiàn)時(shí)UF1輔槽中有大量泡沫產(chǎn)生，UF1槽液中大量的不規則片狀漆渣依托泡沫懸浮在輔槽口上方，一部分漂浮在槽液中和懸浮在槽子出口泡沫上，另一小部分隨車(chē)身帶出，大部分隨槽液循環(huán)至過(guò)濾系統中過(guò)濾掉。針對槽液中的電泳漆渣有三個(gè)方法可以進(jìn)行控制，主要是控制UF系統液濾過(guò)濾精度、更換周期、實(shí)際壓差，目前該基地UF系統為提升過(guò)濾效果使用10 μm高效過(guò)濾袋，更換周期設定在2周/次，濾袋壓差范圍設定值為0.1 MPa。在該控制范圍下能有效過(guò)濾出UF槽液中懸浮的電泳漆渣。輔槽中懸浮的電泳漆渣使用150 μm的尼龍單絲液濾袋進(jìn)行人工打撈處理，打撈處理頻次為2 h/次。同時(shí)關(guān)注UF2槽液表面泡沫量，泡沫量不建議超過(guò)槽液表面2/3。出槽噴淋壓力控制在0.18 MPa可以在保證清洗質(zhì)量的同時(shí)有效減少出口泡沫的產(chǎn)生。

淌水板及室體水平面積液，經(jīng)水分蒸發(fā)后沉降凝結，形成不規則片狀、顆粒狀積漆，黏附在壁板表面，隨著(zhù)生產(chǎn)間隔時(shí)間增長(cháng)，這種不規則顆粒由于水分消失逐漸由外向里干結，且不易二次溶解在槽液中。當這種顆粒外表干結后再度生產(chǎn)時(shí)，大量的UF液噴淋沖刷，極易松動(dòng)脫落隨槽液一同回流至UF槽中，黏附在車(chē)身形成漆包缺陷。針對這類(lèi)原因產(chǎn)生的漆包缺陷主要從以下兩方面改善：1）及時(shí)清理壁板及淌水板上電

泳結漆類(lèi)不規則干結漆渣；2）生產(chǎn)過(guò)線(xiàn)前提前打開(kāi)UF系統所有噴淋設備閥門(mén)及噴嘴。目前該基地采用兩種方法結合使用，生產(chǎn)間隔不超過(guò)2 d回復生產(chǎn)提前1.5 h打開(kāi)噴淋系統，有效沖洗壁板等部位電泳漆渣，利用槽液循環(huán)將之過(guò)濾出UF循環(huán)系統；當生產(chǎn)間隔超過(guò)2 d時(shí)需保潔人員手工清理室體及淌水板結漆并在開(kāi)線(xiàn)前2 h打開(kāi)噴淋系統。關(guān)于淌水板表面電泳漆渣的產(chǎn)生需要重點(diǎn)排查該水平面是否存在有積液現象，若存在積液現象必然會(huì )產(chǎn)生漆渣，需要合理開(kāi)設回流口來(lái)避免該現象產(chǎn)生。

2   電泳漆包的預防

電泳漆包預防主要從槽液參數、設備與現場(chǎng)匹配度以及常規保潔維護等方面來(lái)預防電泳漆渣的產(chǎn)生，從源頭上避免電泳漆包的產(chǎn)生。首先從室體項目階段需考慮淌水板設計尺寸及瀝液角度，優(yōu)先考慮車(chē)身瀝液時(shí)間，進(jìn)而確定淌水板長(cháng)度，建議將淌水板設計成3° ~ 5°斜角。其次確認設備安裝水平，要求回液口開(kāi)設在淌水板末端最低處，可盡量減少淌水板積液風(fēng)險。

優(yōu)化槽液參數，控制槽液pH及控制細菌繁殖可減少電泳漆渣產(chǎn)生，該基地將電泳pH控制在5.3 ~ 5.5之間，UF槽液pH控制在5.2 ~ 5.3之間，在能保證電泳反應正常成膜的前提下盡量低控pH（區別槽液老化造成的pH不可控）。該基地每周一次細菌培養，當槽液pH超過(guò)5.5后細菌培養頻次會(huì )隨之增加，以確保槽液無(wú)菌，同時(shí)降低因菌尸造成的結漆塊。

雙擺桿及電泳滑橇殘余槽液凝集，液體蒸發(fā)后形成電泳漆渣，針對此類(lèi)問(wèn)題，需要制定保潔維護周期。建議將擺桿清理頻次設定為2月/次，電泳滑橇3月/次，定期保潔可有效防止電泳漆包。雙擺桿線(xiàn)在室體端頭擺桿返回位置安裝有鋼刷對擺桿觸點(diǎn)部位進(jìn)行清掃處理，建議安裝鋼刷時(shí)觸點(diǎn)頂部不超過(guò)鋼刷長(cháng)度2/3，這樣既可保障清掃能力也可最大化鋼刷使用壽命。

3   結語(yǔ)

1）改善電泳車(chē)身漆包問(wèn)題重點(diǎn)在于控制環(huán)境潔凈度，及時(shí)處理室體、淌水板等區域產(chǎn)生的漆渣，避免隨槽液循環(huán)黏附在車(chē)身上。

2）改善電泳車(chē)身漆包缺陷應在生產(chǎn)間隔超過(guò)2 d時(shí)需要對室體進(jìn)行保潔清掃，重點(diǎn)清除淌水板上漆渣。

3）電泳擺桿清理頻次2月/次，電泳滑橇清理頻次3月/次，可有效減少漆包產(chǎn)生。