汽车前处理电泳制造过程缺陷防治

0引言 传统的前处理电泳工艺， 车身车间进入涂装车间 的白车身带有油污、铁屑和黑胶 （ 焊装胶）。在前处理电 泳各道喷淋和浸洗工序均有铁屑和黑胶被冲洗。 被冲 洗的黑胶和铁屑黏附在一起， 又随循环喷淋系统喷至 车身表面导致二次缺陷； 另外前处理电泳自身的设备 管理和参数控制不当也会造成很多缺陷， 从而给电泳 打磨工段造成巨大压力甚至停线。 前处理电泳导致的 主要缺陷有：机运链停链导致白车身生锈，送排风效果 不好导致白车身灰白色锈点和局部生锈， 磷化膜条纹 导致的电泳漆膜发花，电泳漆膜干膜的缩孔、滴漆、鱼 眼等，我们经过不断地试验摸索和对设备的改进，消除 了以上缺陷。 1涂装线工艺流程概述 本公司有涂装B、C两条生产线，工艺流程基本相 同：白车身 （ 打磨除锈、焊渣、油污）洪流热水洗 （ 喷） 预脱脂 （ 喷）脱脂 （ 浸）水洗1（ 喷）水洗2（ 浸） 表调 （ 浸）磷化 （ 浸）水洗3（ 喷）水洗4（ 浸） 纯水洗1、2（ 喷）磷化沥水电泳UF1（ 喷）UF2 （ 浸）UF3（ 喷）纯水洗1（ 喷）纯水洗2（ 浸）。 2机运链故障停链导致白车身生锈 2.1生锈工序及原因概述 涂装前处理电泳线一共有2条输送链，1#链在前 处理段，2#链在电泳段，1#链、2#链故障均会导致1#链 停链， 停链0.5 h以上的机运故障在涂装B线时有发 生。停链后失去防锈油的白车身极易生锈，给后道工序 带来重大质量隐患。 经观察和分析，预脱脂和脱脂段为碱性环境，白车 身在1 h内不会生锈； 磷化后各工序的白车身由于有 磷化膜，防锈能力较强，1 h内也不会生锈；生锈区域 主要集中在磷化入槽和出槽端、水洗1、水洗2和表调 槽各槽体之间的过渡沥水段。 2.2设备改造 设计之初，这些位置均设计安装了故障喷淋系统。 由于水源为工业水，电导率较高 （700800 S/cm），反 而加速了白车身生锈的速率。为此，借鉴脱脂和预脱脂 段的抑制生锈方法，将故障加湿系统进行了改造。 汽车前处理电泳制造过程缺陷防治 陈庆兆 （ 上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司，山东 青岛266555） 摘要： 以白车身生锈、电泳漆膜发花等缺陷为研究对象，采用高倍显微镜和电镜观察分析的方法寻找缺陷产生的原因，并 通过不断改进前处理电泳线设备和参数，消除了以上缺陷。 关键词： 缺陷； 白车身生锈； 漆膜发花； 设备改进 中图分类号：TQ639文献标志码：B文章编号：1007-9548（2016）03-0034-03 Preventive Method of Defect in Automotive Pretreatment Electrophoresis CHEN Qing-zhao (SGMW Co., Ltd., Qingdao Branch, Qingdao 266555, Shandong, China) Abstract: Taking body rust, paint film floating and so on as the study objects, using high power microscope and SEM to find the causes of the defects, and improving phosphating equipments and parameters on pretreatment lines to eliminate the defects. Key words: defect; body rust; paint film floating; equipment improvement 收稿日期：2015-1229 作者简介： 陈庆兆 （1985-），男，本科，上汽通用五菱汽车股份 有限公司青岛分公司涂装车间工艺工程师， 主要从事汽车底漆 质量控制工作。 现代涂装Modern Finishing 第19卷 第3期 2016年3月 MPF 34 专业家具漆：h t t p : / / w w w . s a n s e n p a i n t . n e t 为水洗1、 水洗2和表调槽各槽体之间的过渡沥 水段的故障喷淋管路设置单独的供液箱， 配制pH=12 的NaOH溶液； 表调和磷化之间的加湿管路直接连接 至表调喷淋系统 （ 如果用其他液体喷淋将导致表调液 被洗掉，从而导致磷化膜粗糙，后续易生锈）；磷化入 槽、出槽端与纯水系统连接，防止酸雾上升，侵袭车身。 通过以上改造， 可以保证故障停链后白车身不生锈时 间达1 h以上。 3送排风效果不好导致局部轻微生锈和白车 身灰白色锈点 3.1白车身局部位置轻微生锈 生产期间，在磷化沥水区有时会发现车身后横梁、 顶盖内板后侧、左右纵梁有轻微黄色浮锈。电泳后虽未 发现异常，但仍存在质量隐患。 经分析这些位置都是一些难以被冲洗到的位置， 脱脂效果不佳，导致后续的表调和磷化不好，而且顶盖 内板后侧容易产生气泡， 阻碍正常磷化， 后期容易生 锈。 加大送排风可以有效防止磷化槽液酸雾的聚集， 防止生成的磷化膜受到侵蚀； 另外保证磷化除渣管路 通畅，磷化效果良好，可以抑制或消除这几处生锈。 3.2白车身灰白色锈点 生产期间， 有时在电泳打磨工段发现某种车型左 右中门外板和后横梁有比较多的细小松散颗粒。 此种 缺陷需打磨到铁皮才能消除对后道工序的影响。 经取 样在高倍显微镜下观察，发现这些颗粒为黄色铁锈。 经仔细排查， 发现在白车身经过洪流热水洗后这 些位置有灰白色的小点或细线产生。 洪流热水洗槽液 是工业水外加一部分预脱脂溢流过去的脱脂液。 送排 风效果不好，导致室体内部上部悬浮大量高温水蒸气。 白车身被热水冲洗后有一部分防锈油被冲洗掉， 后经 高温高湿环境产生灰白色锈点。 电泳后进烘炉遇高温 烘烤，彻底黄化并产生凸起。将洪流热水洗的温度降低 并将送排风的风量适当增大，此问题消除。 4前发盖电泳漆膜发花 4.1发花原因及消除 无铅型电泳漆的发展趋势是由标准无铅电泳漆向 超高泳透力无铅电泳漆发展。2014年我厂对涂装B线 的电泳漆进行了超高泳透力电泳漆的混槽切换， 当切 换至80%左右时，经常会出现前发盖电泳漆膜发花的 现象，见图1。 1）前发盖有时会是局部发花，测量了发盖不发花 的位置，发现漆膜厚度较发花位置高2 m以上。 于是 立即提升电泳电压20 V，前发盖发花减轻。 2）前发盖出现发花时，磷化膜条纹、发花也比较严 重， 电泳漆漆膜相对较薄， 导致无法覆盖发花的磷化 膜，过完烘炉烘干后显现。 3）输送链上两车间距较小，电泳段又分低压段和 高压段，前后两车在不同区段时存在较高电极电势，导 致后车前发盖电荷分布不均。 将一段电压提前降低为 50 V保护电压，可消除前发盖发花。 4.2磷化条纹和发花的分析 1）磷化层流、搅拌循环管路随着使用时间的增长， 由于磷化渣在管路内壁上凝结聚集， 出现缩颈甚至堵 塞现象，导致实际循环压力和循环量达不到工艺要求。 2）磷化除渣管路被磷化渣堵塞，导致槽内的磷化 渣无法及时被除去，越积越多。 磷化渣含量多，严重影 响车身磷化膜正常成膜。 4.3磷化管路清洗方法 以前我厂采用的是使用硝酸循环清洗管路的方 法，成本大约为35 000元，效果不好，经常使用不到1 个月就恢复到未清洗之前的状态。而且硝酸为强酸，容 易损伤管路和法兰，出现漏液，非常危险。为此，引进了 高压水枪清洗技术。即人工拆卸部分法兰，将带有高压 喷头的管路伸入管道进行高压水清洗。 其清洗成本基 本与酸洗成本一致。 每年销售淡季均会对磷化管路进 行清洗，一般2次/a，有效预防了磷化膜发花和条纹。 高压水清洗见图2。 被堵塞的磷化管路被堵塞的喷嘴 图2高压水清洗堵塞的磷化管路和喷嘴 清洗软管枪 脚 踏 阀 门 高压供水点或高压清洗主机 清洗喷嘴 需 要 清 洗 的 管 路 高压水清洗原理 图1电泳漆膜发花 第19卷 第3期 2016年3月 MPF Modern Finishing现代涂装 35 专业家具漆：h t t p : / / w w w . s a n s e n p a i n t . n e t 5电泳漆膜斑点、鱼眼、滴漆 近两年我厂涂装B线电泳漆膜表面会不时出现 斑点、鱼眼、滴漆。取样后使用高倍显微镜观察缺陷，发 现斑点、鱼眼中主要是黑胶和铁屑，而滴漆仅表现为漆 膜发黄、漆膜较薄。 5.1斑点和鱼眼原因分析及消除 1） 首先想到的是电泳槽及后道工序受到污染，遂 对电泳后的UF1、UF3进行了排放，在槽体底部清理出 大量黑胶和电泳漆结块的聚合物，见图3。 然后排查C 型吊具行走侧顶部的鱼鳞片， 发现部分鱼鳞片挂有大 量电泳漆黏着物，将此处鱼鳞片拆除。 2）为了清理黑胶和铁屑还在前处理、电泳工序的 过滤罐里加装了10 000 Gs的磁棒，并定期取出清理， 有效减少了白车身携带的铁屑，见图4。 斑点和鱼眼得 到有效控制。 5.2滴漆原因分析及消除 在磷化沥水区发现有电泳漆结块附着在白车身表 面，用力才能抠下。向前道工序排查发现它是在脱脂槽 及其前道工序附着上的。 机理分析：C型输送吊具自身所涂环氧树脂因使 用年限过长，已失去效力。吊具自身在经过电泳槽时容 易电泳和携带电泳漆， 后续反复使用使电泳漆自然凝 结附着于吊具外表面。 吊具在经过预脱脂、高温 （55 5）脱脂工序时电泳漆树脂受热软化，经喷淋和脱 脂洪流冲洗时极易脱落。 脱落下的电泳树脂结块随循 环系统喷淋至车身表面，难以冲下。后续影响到磷化和 电泳，最终因电泳漆树脂受高温黄变而形成滴漆缺陷， 见图5。 本车间为了节省成本，将预脱脂、脱脂的过滤袋全 部更换为可换洗的尼龙过滤袋， 导致过滤质量严重下 降，并且过滤袋反复使用容易破损，非常不可控。 为控制滴漆缺陷，预脱脂、脱脂过滤袋全部更换为 一次性聚丙烯100 m过滤袋，滴漆彻底消除。 6电泳漆缩孔 6.1设备更换造成缩孔 一般的电泳漆缩孔均因板材遭受污染所致。 前处 理、电泳更换与液体直接接触的设备 （ 如法兰、流量计、 垫圈、压力表等）均有可能携带硅油。 应针对这些设备 利用现有电泳漆在实验室进行缩孔试验， 试验合格后 方可使用。 6.2环境污染造成缩孔 涂装前处理电泳环境也应受到重视， 我厂因有人 在靠近电泳漆湿膜区的位置使用干粉灭火器， 导致一 批车整车外表面轻微缩孔。 6.3除油不良造成缩孔 如果是单个零件出现缩孔， 请仔细排查零件供应 商的生产程序和其零件表面所涂布的油品是否与前处 理的脱脂能力匹配。 我厂曾出现因供应商零件在冲压成型后， 余热未 消便用质量较差的砂纸打磨、抛光零件，导致砂纸表面 的胶粒、油污和铁屑混在一起，难以除去而产生缩孔。 经调查， 其使用的砂纸中含有Pb和Sn这2种重金 属，导致电泳漆缩孔。令其更换质量更高的砂纸和油品 后，问题得到解决。 7结语 通过以上问题的调查与解决得出， 要想控制好电 泳漆膜质量，降低电泳打磨工段的停线和打磨成本，就 必须使前处理、电泳的各种关键设备良好地运行，控制 输入涂装车间的白车身及其他供应商零件的质量，真 正做到缺陷的 “ 不接受、不制造、不传