电泳涂层

电泳涂层（精选三篇）

电泳涂层 篇1

前处理电泳工艺流程见图1。

前处理线与电泳线的输送链为空中积放链, 吊具为C型吊具。链速为3.29 m/min, 节距为4.91m, 车长为3.84 m, 吊具长度为3.16 m。空吊具在排空时, 相邻两个吊具的间距为0.44 m。由于前处理线与电泳线之间无排空, 当整流电源出现问题时, 车身不能及时离线, 造成后续的车身表面生锈、无漆膜等缺陷。

2 发生故障时整流电源和输送链的运行状况

2.1 整流电源

有关人员在电泳烘干下线后的打磨工位发现车身内腔局部无电泳涂层 (由于车间生产是连续进行的, 因而也有未经烘干的湿膜问题电泳车身存在) , 统计有问题的电泳车身, 发现已烘干的有39辆, 尚未进烘干炉的有21辆。对整流电源进行检查, 发现了异常情况。

为获得优良的涂膜外观和较高的泳透力, 连续式电泳线上的电压控制一般分为两个区段:一段电压低一些, 以减轻电极反应程度, 避免车身表面出现电泳入槽斜纹;二段电压高一些, 以提高内腔和缝隙表面的泳涂质量。本公司电泳线在正常电泳时, 外加于车身的一段电压为230 V、通电时间70 s;二段电压为270 V、通电时间160 s、带电出槽75 s (见图2) 。从正常电泳时的电压输出曲线 (见图3) 看, 一段电压输出曲线为间断的, 二段输出电压则恒定不变。一段电压由提供低压的整流电源1提供, 二段电压由提供高压的整流电源2提供。每台整流电源均有主板和备板, 正常工作时使用主板, 如主板出现异常可自动切换至备板, 以确保不影响生产的正常进行。

当出现故障时, 检查现场整流电源的主控柜, 发现整流电源1工作正常, 而整流电源2启动的是备板, 因而从中控室的显示屏上看到一段电压正常;二段电压没有升到位便降下来, 微弱的电压曲线为间断的, 与一段电压输出波形相似 (见图4) 。经分析, 出现这种问题的原因是:整流电源2的升压启动信号回路接触不良, 使升压启动信号未能传送到高压整流柜PLC, 导致整流电源2没有启动, 因此二段电压没有输出, 造成车身内腔等部位没有电泳层的质量问题。重新启动整流电源2后, 二段输出电压恢复正常, 后续车辆能够正常进行电泳。

2.2 积放链

排除了整流电源的故障之后, 电泳槽中的车身及后续车身得以正常电泳, 但由于整流电源故障而导致内腔没有电泳涂层的车身 (未烘干的) 需要转载到吊具的排空区后等待进行二次电泳。由于空吊具在排空区几乎是紧挨 (间距很小为0.44m) 的, 且转载的车身长度>吊具的长度+吊具间距, 为防止车身相撞, 采取人工抬车方式将车身从C型吊具上抬下间隔 (每隔1台抬下1台) 。这样就导致积放链出现了间歇性的停运, 造成前处理线体中磷化之前的部分车身生锈以及UF冲洗不良等质量问题。

3 车身电泳涂层的质量状况

3.1 没有二段电压时, 车身电泳涂层的质量状况

没有二段电压时, 驾驶舱内部 (见图5) 、前舱内腔 (见图6) 和顶棚等部位出现了没有电泳涂层或电泳涂层极薄的问题, 据此推断车身内腔中的夹缝处一定没有电泳涂层;烘干后的车身外板膜厚仅为6 10μm, 远低于工艺要求的外板平均膜厚大于20μm的要求。由于车身电泳质量不能满足要求, 必须进行二次电泳。

3.2 湿漆膜车身经二次电泳后的漆膜质量状况

3.2.1 车身原有的电泳湿漆膜在磷化槽中的溶解状况

如前所述, 前处理线与电泳线之间无排空, 车身需二次电泳时, 必须重新进行一次前处理。由于电泳湿漆膜耐酸性较差, 因此在经过呈酸性 (pH约为3.3) 的磷化液槽时, 车身原有的一次电泳湿漆膜有溶解现象 (见图7) , 同时对磷化槽液造成一定程度的污染。

为了解电泳湿漆膜在磷化槽液中的溶解情况, 在试验室进行了以下试验。

(1) 试验材料

a.取4块随车进行前处理的样板, 在试验室的电泳装置中加120 V的电压电泳3 min (其中0 120 V的软启动时间为30 s) 后用纯水冲洗干净、不烘干, 分别编号为 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) , 以备后续使用。

b.取现场磷化槽液 (用于浸泡电泳板) 约500mL (主要参数为:pH为3.2、游离酸FA为0.7 Pt、总酸TA为16.2 Pt、促进剂浓度AC为2.4 Pt、温度为42.5℃) , 放入磁子搅拌待用。

(2) 试验过程及结论

将上述4块电泳湿漆膜样板分别进行如下处理。

a.编号为 (1) 的电泳湿漆膜样板不做任何处理, 作为比较的基准。

b.编号为 (2) 的电泳湿漆膜样板在上述现场磷化液中浸泡3 min后用纯水冲洗干净。

c.编号为 (3) 的电泳湿漆膜样板在上述现场磷化液中浸泡6 min后用纯水冲洗干净。

d.编号为 (4) 的电泳湿漆膜样板随白车身悬挂, 经前处理线后取下。

将4块样板烘烤 (170℃, 20 min) 后取出进行检测, 4块样板的电泳漆膜厚度均为7 10μm, 没有明显差别;目视对比后发现被磷化液浸泡过的样板 (编号为 (2) 、 (3) 、 (4) ) 上的漆膜明显疏松, 表面较粗糙。说明电泳湿漆膜中的树脂在pH为3左右的强酸性条件下有少部分溶解。由于湿漆膜车身在该前处理电泳线进行二次电泳时, 必须经过二次前处理, 因此无法避免电泳湿漆膜溶解问题的发生。有关技术人员从中得到了有益的经验:在设计其他涂装线时, 要考虑二次电泳不需再进行前处理的情况。

3.2.2 湿电泳漆膜车身经二次电泳、烘干后的状况

湿电泳漆膜车身经二次电泳并烘干后, 车身外板漆膜有不太明显的凸凹不平 (烘干前看不出) , 需经略微的打磨处理 (见图8) ;膜厚为20 26μm, 比1次电泳合格的车身膜厚略微偏厚, 但符合技术要求, 这是因为外板湿膜又经过了一次电泳的缘故;之前未被电泳的内板部位则进行了正常的电泳。

3.3 干漆膜车身经二次电泳后的质量状况

对于已经烘干的不合格电泳车身而言, 车身表面的电泳漆膜已经交联固化, 进行二次电泳时, 即使再经过前处理也不会发生电泳漆膜的溶解现象, 现场跟踪情况也验证了这一结论。

但存有电泳干漆膜的车身经二次电泳且烘干后的外观状况较差, 特别是前盖 (见图9) 和翼子板的平面部分的表面十分粗糙;车身外板膜厚与第1次电泳后的膜厚相比无明显差别 (因已固化的电泳漆膜不会再被电泳) , 而之前未被电泳的内腔等部位均进行了正常的电泳 (见图10) 。但车身由于在烤房中烘烤了两遍, 外观明显因过烘烤而发黄。

对某些二次电泳后表面非常粗糙的车身, 经打磨、喷涂中涂后, 如外观质量仍然较差, 则需进行整车打磨, 并对特殊部位进行重点打磨;经检查打磨质量合格后, 再重复喷涂一层中涂, 可使面漆下线之后的车身外观质量合格。

3.4 停链造成的漆膜质量问题

因磷化前热水洗和预脱脂等工位的环境潮湿且温度较高, 停链会导致白车身在空气中氧的作用下生锈 (见图11) ;另外, 停链时电泳车身的局部由于长时间不能被UF水冲洗而形成干漆痕迹 (见图12) , 增加了下道打磨工序的工作量。

为避免出现此类质量问题, 应采取如下措施:在电泳烘干前发现车身局部有未电泳的部位时, 应首先通知前处理上线处停止接车, 将输送链及空吊具排空、导通, 以防止因处理故障而导致停链;然后, 由设备操作人员将有问题的湿膜电泳车身导往前处理上线处, 进行二次前处理和电泳。

3.5 二次电泳对膜厚的影响

3.5.1 车身外板电泳膜层厚度

表1为车身外板电泳膜层厚度的实际检测数据 (每一类都抽取了两台, 样本容量为2) , 图13为车身外板膜厚均值数据对比柱状图。

由表1和图13可见, 湿漆膜经过二次电泳后, 外板膜厚增至比正常膜厚稍高的水平;而干漆膜经过二次电泳后, 外板膜厚与第1次电泳膜厚相比几乎没有变化, 膜厚不合格。由于烘干后的电泳漆膜无法通过返修增加电泳漆膜厚度, 因此类似质量问题最好能在湿电泳涂膜状态被及早发现, 以便进行二次电泳。

3.5.2 第1次电泳没有涂层部位的膜厚

第1次电泳容易没有涂层的内腔 (图1 4中24～32) 部位经过二次电泳后的膜厚与正常厚度基本一致。

3.6 电泳涂层耐腐蚀性能的对比

(1) 样板的制备

对以下几种电泳涂层的耐腐蚀性能进行对比。

a.样板1:模拟整流电源发生故障 (即一段电压正常、二段电压未通) 时, 车身电泳一次并烘干的情况, 膜厚为6 10μm。

b.样板2:模拟一次电泳不合格的湿漆膜 (膜厚为6 10μm) 进行二次前处理和电泳并烘干的情况。

c.样板3:随白车身进行正常前处理和电泳并烘干。

(2) 试验结论

3种类型试板的耐酸碱及耐盐雾试验情况见表2, 耐酸碱试验结果照片见图15, 耐盐雾试验结果照片见图16。可以看出, 几种样板的耐酸性和耐碱性都没有问题;一次电泳不合格车身的耐盐雾性能有问题, 但经二次电泳后可以弥补。由此可见, 在实际生产过程中及时发现质量问题的重要性。

4 预防措施

为防止整流电源发生故障, 在涂装生产过程中必须注意以下几点。

a.加强设备巡检及中控室的监控。

b.为有助于提早发现问题, 第1个C型吊具上可不放置车身, 在吊具通过电泳槽的过程中检查整流电源升压是否正常。如有异常要及时检查设备并修复, 避免影响后续车身的电泳质量。

c.在正常情况下, 高压整流器比低压整流器先启动。可在PLC程序中设置一个程序:当低压整流器启动而高压整流器没有启动时发出报警信号以提醒操作人员, 防止造成重大损失。

注:车身膜厚采集点1～23见图14。

5 结论

a.在设计或改造涂装线时, 应考虑在前处理线和电泳线的转弯处设岔道, 以便有质量问题车辆的下线操作, 同时可使需二次电泳的车身不必再经过前处理;在电泳湿膜车身下线处设少量排空区, 使有质量问题的车身可以及时下线, 防止因无法下线需要抬车造成停链时间较长而出现更大的损失。

b.若电泳为全浸通电模式, 当一段电压的整流器出现故障时, 将二段电压提高10 20 V仍可正常进行电泳。

c.通过设备改造可达到以下目的:当两段电压中的任意一段电压出现故障时, 都可共同启用一个设定电压 (270 V左右) 来实现电泳。

d.电泳链的链速为3.29 m/min, 空吊具积放链的链速为15 m/min。可在空吊具的积放链上加变频器, 在发生故障时降低空吊具积放链的链速, 使两条链同步;将积放链上的停止器 (停止器使C型吊具的上端固定, 可以防止吊具在排空的时候随意晃动而相撞) 全部打开, 使下线的湿电泳漆膜车身在C型吊具排空、暂存。这样虽然节距仍为4.91 m, 但车身之间不会相撞, 实现了有问题湿漆膜车身在空吊具上的排空, 防止了由于有问题的车身无法及时离线而造成停链等更大的问题。

摘要：整流电源是涂装车间前处理电泳线的关键设备之一。根据实际生产经验, 介绍了因整流电源发生故障造成白车身电泳时没有加二段高压, 进而导致车身局部无电泳涂层的质量问题的表现;通过试验探讨了整流电源故障对涂层质量的影响, 并提出了处理方法和预防措施。

电泳涂层 篇2

汽车的电泳涂膜主要用于防腐蚀, 调整基材的平整度, 增加涂层间的附着力。电泳涂层的缺陷较多, 且具有偶发性和批量性, 原因是系统性的, 短期内难以解决。常见的电泳缺陷有颗粒、流痕、水泡、击穿、缩孔、斑痕、粗糙、返溶、附着不良等。为此, 分析了汽车车体背门涂装生产中涂层出现缩孔事故的原因, 介绍了其解决方法。

1 前处理及电泳工艺

前处理及电泳工艺主要流程:白车身检查→白车身转挂→预清理→热水洗→预脱脂→脱脂→1次水洗→2次水洗→3次水洗→表调→磷化→4次水洗→5次水洗→钝化→6次水洗→DI水洗1→新鲜DI水洗1→磷化膜检查→新鲜纯水喷雾→阴极电泳→UF1喷淋→UF2浸洗→UF3喷淋→UF4喷淋→DI水洗2→新鲜DI水洗2→下挂、沥干→电泳烘干→强冷→电泳漆膜性能检查。电泳工艺主要控制参数见表1。

2 问题的发生及解决方法

2.1 问题的发生

某厂近一年的小批量试生产未曾出现批量性电泳质量事故, 但大批量生产烘烤后的车体背门外表面存在大量的缩孔质量缺陷, 且密集分布, 间距无规律, 直径约1.0～1.5 mm, 缺陷底部可见裸露的金属基材。

2.2 分析与排查

2.2.1 常规成因分析

针对该电泳质量事故, 先从常规方面着手分析:该缺陷外观和电泳缩孔缺陷外观对比后发现极其相同, 故判定为电泳缩孔缺陷。这是由于外界环境使涂物表面、磷化膜和电泳湿膜上附着尘埃、油等而造成的, 或在涂膜中混有与电泳涂料不相容的粒子, 使其成为缩孔中心, 造成烘干初期展平不均衡而产生火山口状的凹坑。根据缩孔的原因和工艺布局, 初步认定导致电泳缩孔的成因主要有白车身不洁净, 磷化膜有油污, 吹水用压缩空气有油污, 链条油污污染, 电泳后冲洗液有油污, 电泳槽液被油污、灰尘污染, 电泳槽液颜基比失调, 电泳烘房不净, 循环风含油等。

2.2.2 常规系统排查

(1) 该缺陷出现在车身上的部位是相对固定的, 说明白车身该部位存在难以除去的油污的可能性较大。为了验证判断制定了试验方案见表2。

同时采用2个方案进行试验, 每个方案试验13辆车, 结果缺陷没有减少。可见, 该缺陷与白车身背门的油污染无关系。

(2) 对磷化后的背门用600号砂纸进行打磨, 再用纯水冲洗干净, 然后进行电泳。电泳烘烤后该问题仍然没有得到解决。

(3) 电泳液颜基比失调。如果是颜基比失调不会导致局部出现缺陷, 应该是整个产品都出现该问题。再者, 在生产过程中颜基比均在工艺要求范围内, 在正常工艺范围内将其调至上限值, 但该问题也没有得到解决, 可见缺陷与其无关。

(4) 如果悬挂链上的加油器加油位置偏离原来的正确位置, 导致油污飘落到背门, 使烘炉内部破损导致污染源的进入, 也可能会引起背门缩孔。事实上, 没有发现电泳段悬挂链的接油盘有不连续的情况, 也未发现链条加油器异常, 未发现烘炉内壁有破损的现象, 故排除了这一可能性。

2.2.3 非常规排查

(1) 2吊具的连续性 缩孔发生的电泳车辆数目在100辆以上, 且是连续过车, 中间无停线现象。而大批量生产时2个吊具同时处在电泳槽中, 分别处于一段电压区和二段电压区。

(2) 在设备生产中, 第一辆车电泳完成, 未完全离开电泳液面时, 第二辆车已经进入二段电压区进行电泳, 此时二段电压区后的铜板也带电, 第一辆车在运行到铜板末端时出现打火现象。为了避免打火问题就在控制二段电压关闭的行程开关后割断阴极铜板, 出槽端的阴极铜板就不再带电, 也就不会出现打火现象。检查发现, 由于设备的改动, 造成操作人员不熟悉工作流程, 出现铜板割断的时间和发生缩孔的时间相吻合。为了验证缩孔产生和割断铜板有直接关系, 进行了验证: (1) 割断铜板, 连续进行电泳, 试验111辆车; (2) 接上铜板, 连续进行电泳, 试验111辆车。结果发现, 方案1有110辆车存在缩孔质量缺陷, 而方案2未发现有缩孔质量缺陷。由此可以确定铜板的断开和缩孔的产生有着必然联系, 铜板接上后一直未发生同类的缩孔质量缺陷。

3 小 结

电泳缩孔不同于常见的缩孔, 出现的原因很多, 不能通过常规方法加以判断, 只有通过大量的生产现场试验, 才能找到其原因, 再根据实际情况加以解决。目前, 这只是实际的操作试验, 还不能从理论上详细解释该缺陷和铜板间的联系, 希望各位同行能一起就此问题进行探讨。

当改变原生产线设备和工艺时, 考虑前后性能的连贯性是非常重要的。

摘要：车体背门外电泳涂层表面出现缩孔问题是多种原因造成的, 常规性排查无法解决。为此, 作了非常规排查, 找到了故障的真正原因, 解决了缩孔故障, 指出了在改进原生产设备时要充分考虑其前后性能的连贯性。

电泳涂层 篇3

常用的除锈方法有化学除锈法和机械除锈法, 以往大型件除锈多采用化学除锈法——酸洗除锈, 由于对环境污染较大, 酸洗除锈已逐步被淘汰, 而代之以机械除锈法, 机械除锈多采用抛丸除锈。抛丸除锈利用高速旋转的叶轮, 将钢丸抛向钢铁表面, 从而达到除锈目的, 是一种对钢材进行除锈的较为先进的机械处理方法, 具有生产效率高、费用低、自动化程度高、可实现流水线操作和环境污染小的特点, 被钢铁和汽车制造业广泛采用。下面通过试验, 探讨热扎钢板经过抛丸除锈后, 表面粗糙度对阴极电泳涂层耐腐蚀性的影响。

1 热轧钢板、热轧钢抛丸板与阴极电泳涂装配套后的耐盐雾性能对比

1.1 试板制备

工艺1:热轧钢板→前处理 (试验室, 脱脂、表调、磷化) →阴极电泳 (试验室, 电泳漆膜厚22~24μm) 。

工艺2:热轧钢板→前处理 (现场, 脱脂、表调、磷化) →阴极电泳 (现场, 电泳漆膜厚20~22μm) 。

工艺3:热轧钢板抛丸 (丸粒径Φ1.0 mm、时间60 s, 除锈质量) →前处理 (试验室, 脱脂、表调、磷化) →阴极电泳 (试验室, 电泳漆膜厚32~40μm) 。

工艺4:热轧钢板抛丸 (丸粒径Φ1.0 mm、时间60 s, 除锈质量) →前处理 (现场, 脱脂、表调、磷化) →阴极电泳 (现场, 电泳漆膜厚30~38μm) 。

工艺5:热轧钢板抛丸 (丸粒径Φ1.0 mm, 时间90 s, 除锈质量) →前处理 (试验室, 脱脂、表调、磷化) →阴极电泳 (试验室, 电泳漆膜厚32~40μm) 。

工艺6:热轧钢板抛丸 (丸粒径Φ1.0 mm、时间90 s, 除锈质量) →前处理 (现场, 脱脂、表调、磷化) →阴极电泳 (现场, 电泳漆膜厚30~38μm) 。

工艺7:热轧钢板抛丸 (丸粒径Φ0.5 mm、时间600 s, 除锈质量) →前处理 (试验室, 脱脂、表调、磷化) →阴极电泳 (试验室, 电泳漆膜厚20~23μm) 。

注:以上前处理、电泳材料为国内生产。

1.2 试验结果

试验结果见表1。

2 经过拉延的热轧钢板与阴极电泳涂装配套后的耐盐雾试验

2.1 样件准备

利用厚板车间2801211-48A废纵梁制备样件, 按每段长28 mm截取6段备用 (见图8) 。

工艺8:拉延热轧钢样件→前处理 (试验室, 脱脂、表调、磷化) →阴极电泳 (试验室, 电泳漆膜厚22~24μm) 。

工艺9:拉延热轧钢样件→前处理 (现场, 脱脂、表调、磷化) →阴极电泳 (现场, 电泳漆膜厚20~22μm) 。

2.2 试验结果

以上两组样板在盐雾试验168h后均出现多处锈蚀, 见图9和图10。

注:a.钢板表面粗糙度的检验按A08 M—64.11—2005, 表面粗糙度测量仪型号为Surtronic3t, 生产厂家为Talor Hobson Ltd.uk;b.盐雾性能测试按GB/T 1771—1991, 该项目检验已经获得CNAS认可。

3 结论

(1) 随着热轧钢板表面粗糙度的增大, 涂层的耐腐蚀性能降低。当热轧钢板粗糙度Ra在3.4~4.4μm或更低时, 涂层的耐腐蚀性能与冷轧钢板涂层的耐腐蚀性能相当;当热轧钢板粗糙度Ra在7.0~9.0μm时, 涂层的耐腐蚀性能与未经抛丸处理的热轧钢板涂层的耐腐蚀性能相当;当热轧钢板粗糙度Ra在9.0~12.0μm时, 涂层的耐腐蚀性能严重下降。

(2) 调整现场抛丸所使用的钢丸粒径 (由原来的Φ1.0~1.2 mm降低到Φ0.5~0.8 mm) , 可确保工件经阴极电泳后, 涂层质量达到CA C202甲标准。