电泳涂装生产线中缩孔的对策.doc

电泳涂装生产线中缩孔的对策第46卷第6期2008年6月上海涂料SHANGHAIC0ATINGSVo1.46No.6Jun.2008电泳涂装生产线中缩孔的对策陈健陈建华董丹义(上海市机电设计研究院有限公司200040)摘要:从工艺设备和管理的角度探讨造成电泳漆膜产生缩孔的可能因素,通过某涂装生产线的曩一.实席案例,分析提砖相应的解决A-It关键厕叛电泳藩膜;缩彳厶;有机硅一中图分类号:TQ639文献标识码:A文章编号:1009_1696(2008)06_0o47.o3薯0前言在涂装生产线中,缩孔是最常见的漆膜弊病之一.特别对于阴极电泳而言,如果电泳漆膜出现缩孔缺陷,将会严重影响装饰效果和降低保护功能.由于阴极电泳漆主要作为底漆使用,缩孔的出现将使中涂,面漆涂层得不到良好的基底,降低局部位置的防腐蚀能力,影响整个油漆涂层的外观质量.且生产线中一旦产生电泳缩孔,此缺陷将是批量性的,对于产品质量和生产都很致命,因此电泳缩孔现象是汽车涂装行业普遍遇到的难题之一.本文所论述的实际案例为汽车零部件涂装生产l收稿日期】20080508线,其对产品的漆膜要求为电泳底漆,缩孔产生后,零件表面直接表现为凹坑状缺陷甚至露底.根据在此缩孔解决过程中的实际体会,介绍缩孔产生的原因及解决措施供同行参考.1缩孔产生的原因电泳涂装过程中,引起缩孔的原因很多.主要是由外界造成被涂物表面,磷化膜或电泳湿涂膜上附有尘埃,油等,或在涂膜中混有与电泳涂料不相容的粒子,它们成为缩孔中心,并造成烘干初期的展平不均衡而产生火山口状的凹坑,直径通常为0.53.0mm,有透底,不透底,实心,空心之分.补.这样新旧涂层能具有很好的相容性,修补效果较好.另外对于整个涂层而言,可以使涂膜具有相同的强度和性能,以达到更经济实用的目的.其次,对修补来说,最重要的工作,就是混凝土的基层处理.除去所有损坏的涂层,粘结松动的涂膜,采用酸蚀,碱蚀,强溶剂清洗,甚至用动力工具将混凝土表面清洗干净.然后,将混凝土腐蚀区域修成均匀羽状薄边.对于已被油脂,石油产品饱和的混凝土,或化学腐蚀,物理磨损的混凝土表面,还应注意混凝土的腐蚀,污染深度,彻底清除混凝土表面所有的腐蚀物,否则很难达到令人满意的修补效果.再次,涂刷一道高渗透,高耐碱的渗透底漆封闭混凝土表面,再涂刷相应的相容性好的厚层面漆.由于混凝土固有的结构开裂,混凝土的裂纹不可避免,所以修补裂纹也是混凝土修补的一项重要内容.修补时,需先用凿子或类似的工具将混凝土开裂凿成”V”字型,用渗透性底漆先涂刷一遍,再用环氧或类似的腻子填平裂纹并抹平.涂刷相应的渗透底漆或后道涂膜.5结语混凝土防腐涂料有其固有的结构特性,这些特点的形成多与混凝土成型时水泥的硬化相关.混凝土防腐涂料品种较多,应用范围广泛.针对混凝土的防腐特点,必须根据腐蚀环境介质的不同,合理选择不同品种.涂装和修补主要考虑混凝土的表面处理和涂料的相容性.上海涂料第46卷缩孑L形成的关键是涂层表面产生表面张力梯度.一方面是由于涂料干燥过程中的流动引起溶剂的蒸发,而产生表面张力梯度.另一方面是由于涂膜中颗粒,液滴等低表面张力物质的存在.这些物质包括有机硅化物,润滑脂,油,表面活性剂,蜡,水等,它们的表面张力与所用涂料的差别很大,致使不能融合和对被涂面润湿不良,而使涂膜局部收缩,形成缩孔.在上述影响缩孔的各种物质中,有机硅化物表面张力极低,是极易引起缩孔的重要因素之一.因此,在产品产生缩孔时,最先检查的即是对整条生产线中可能产生有机硅的材料进行分析.在本文所述涂装线中,经现场检查,最终确定烘房内机运设备所用高温润滑油为污染源,其中含有有机硅化物.2解决缩孔的措施在确定污染源后,立即请专业保沽公司对污染部位进行全面清洗,由于烘房使用时高温挥发作用,整个烘房也成为重点清洁的对象,烘房内所有壁板,机械链条等都用清洗剂擦拭浸泡.另外考虑到污染源可能通过滑橇扩散到外部设备,因此,也需考虑外部设备的清洗和其他可能影响缩孔的相关因素.这里我们做了如下几方面的工作(注:本文所述的电泳涂装线,其机械运输形式为空中自行小车和地面滑橇输送系统).2.1前处理2,1,1脱脂除油焊接车间进入涂装车间的白工件在经过脱脂后,或多或少会残留一些焊接用油,且每种白工件产品的含油量不一,如除油不净,可能对各清洗槽液产生污染,甚至直接污染电泳槽.因此脱脂效果的好坏直接影响后续工艺的进行.加强槽液参数控制,及时更换预脱脂及脱脂槽液,对后续化学槽及清洗槽液进行相应的翻槽清洁工作.严格控制进入涂装车间白工件的含油量,必要时对白工件进行预擦洗.2.1.2脱脂结晶物前处理脱脂过程中,脱脂液主要呈碱性,由于预脱脂处采用槽内喷淋工艺,喷淋过程中,大量碱液蒸汽弥漫在槽体上方,其中大部分通过风机排风形式抽走,极少部分在空中小车上方积油盘内结晶附着.此结晶物如带人电泳槽液中即为电解质,对电泳漆膜的正常形成极为不利.因此需定期检查清理空中小车上的此类附着物,防止其对电泳漆膜产生影响.2.2加强电泳槽液参数管理影响电泳漆膜质量的槽液参数很多.对缩孔而言,灰分或者颜基比的影响较为显着.灰分系指固体分或干膜经高温火烧后的残留分,表示涂料,槽液和干膜中的含颜料量(含有在高温下能烧掉的颜料,如炭黑时,可作修正).颜基比系指电泳涂料,槽液干涂膜中颜料与基料含量的比例.颜料含量的高低对缩孔有较大影响.颜基比低,在沉积过程中击穿电压下降,电渗性差,泳透力下降,涂层易发生缩孔.因此,在此种情况下,适当提高颜基比,将其控制在工艺范围的上限将有助于缩孔缺陷的改善.另外,由于槽液参数关联性很大,对于其他参数,如固体分,pH值,电导率,溶剂含量等,也需严格控制.2.3电泳槽滤油在前处理和电泳各工位槽液循环管路中,均设置有袋式过滤器,通过过滤袋除去混入槽液中的杂质,过滤袋的材质和精密度根据不同的工位略有不同,电泳工段材质一般为聚丙烯毡,精度约50I.tm,电泳槽液循环可考虑设置吸油过滤袋.这里,考虑到电泳槽可能已被滑橇上所带油污污染,因此,选用较厚的吸油过滤袋对槽液进行过滤,并及时更换,防止压差超过过滤范围.2.4电泳分段升压在电泳涂装过程中,主要同时进行电泳,电解,电沉积和电渗析4个物理化学过程,其供电方式对涂层质量影响很大.对于阴极电泳而言,阴极(即被涂工件)发生的电解反应为:2H20+2e20H一+H2t从反应式中可以看出,在被涂工件表面会产生一定量的氢气,且随着电压的升高,电解反应会加剧,产生大量氢气,不利于胶体粒子的凝聚沉积,产生针孔等漆膜缺陷.此外,从整流电源的电流电压显示屏上可明显观测到,工件在进入电泳槽通电时,最初瞬间电流会急剧上升,然后慢慢下降.如电压直接上升至第6期陈健,等:电泳涂装生产线中缩孔的对策49工作电压,会产生冲击电流,也会加剧针孔的形成.以上两种情况均会对缩孑L的形成产生一定影响.因此,为了尽量避免氢气的大量析出,应使入槽初期电压较低为好,使电压有一定斜升或设置两段电压.一般一段电压为二段电压的1/3左右.这里,涂装过程为间歇式,设备的直流电源系统由整流器和相应直流线路组成,整套系统可设置多段电压.整个工件电泳过程为3rain,我们设置一段电压为100V,时间为45S(其中包括15S斜升过程),二段电压即为工作电压.2.5适当降低烘房初段温度对于涂膜来讲,在工件进烘房之前,最好是先经过一段流平过程,电泳漆也不例外.当烘房初期升温过快,湿膜中的固化剂也快速作用,漆膜表面”流平”性能很差,表面平滑性与干膜基本无异.在保证电泳漆烘干特性窗口的前提下,适当降低烘房初段温度,通过”热流平”可在一定程度上掩盖部分漆膜缺陷.图1,2为调整前后烘房温度曲线对照,图2烘房升温段的温度较图1有一定降低.事实上,依据试板实验和后期工件质量反映,此温度调整有助于形成更好的平滑干膜.图1调整前烘房温度曲线图图2调整后烘房温度曲线图2.6更换烘房用润滑油在电泳烘房双链及外部滚道链条的运行中,需定期对其动力传送机构进行润滑,其中,双链套筒滚子上润滑油直接与滑橇接触,这些润滑油可能被带人电泳槽中,而引起缩孔.因此,对润滑油的选用应严格控制,以保证其与电泳漆的相容性.对烘房内链条润滑油进行检测发现,原烘房内所用高温润滑油对于该电泳漆的亲和力较差,易产生漆膜弊病,因此,需寻求一种与油漆兼容性更好的润滑油.在对比多种润滑油和兼容性实验后,更换了另一种高温润滑油CT,表1给出了部分实验参数.表1高温润滑油CT与油漆兼容性实验3效果分析在经过以上措施之后,产品缩孔情况明显好转,表2为调整前后缩孔等级对比.表2调