安徽江淮汽车股份有限公司 安徽 合肥 231200
摘要： 主要针对轻卡涂装电泳烘干工艺过程底漆缩孔问题进行深入分析，并且提出直接、有效的解决方案。
关键词： 涂装 电泳 油点
一、引言
新港涂装前处理涂装第一道工序，前处理车身质量直接影响着涂装产品质量、生产效率及制造成本，而前处理质量缺陷主要包括油点、颗粒、针孔、流痕等，这些缺陷的产生来自于原材料、生产工艺、设备、涂装管理及涂装环境，其中对于油点缺陷，是前处理是整个涂装过程最难控制、涂装质量影响最大的缺陷，为此我们开展了底漆油点方式应用研究。
二、白车身板材油污的控制措施
汽车车身构造是通过焊接将不同部件，不同形状的冲压件组装而成，由于冲压件材质以镀锌板、铝板及其他合金材质为基础，这些材质在运输或冲压过程中，为了防止板材生锈，冲压或锻造过程造成的钣金开裂等现象发生，在板材表面或冲压机床上涂上各种防锈油，拉延油及各种润滑油品，这些油品随着冲压好的成品移送到焊装拼接，一方面这些随件携带的油品在涂装前处理脱脂过程中，脱脂剂对各种油品的脱脂能力是有差异的，板材脱脂不净，电泳过程漆膜收到污染，易产生电泳油点，所以板材防锈油，冲压拉延油、润滑油的选用至关重要，板材上的油污量的多少，对脱脂效果也有影响，一般板材涂油量不超过0.3g/m2；另一方面，冲压成品上携带的各种油品，在焊接过程中，钣金搭接面油污如果不进行擦洗处理，油污就会残留在搭接面，在涂装前处理脱脂过程中，无法清洗干净，在电泳湿膜烘烤固化过程中，油品随着高温烘烤，就会从钣金搭接面挥发出来，电泳漆膜的烘烤温度一般在（180-190）℃，而油品的最高沸点在（100-120）℃，油品的沸点低于电泳烘烤温度，容易挥发，挥发出来的油品经汽化污染电泳室体内的空气，气流在车身表面污染电泳湿膜产生油点。
2.1对白车身及外协件的品质和涂油量进行控制，在保证产品质量的前提下尽可能减少拉延油的涂抹量，以减少前处理脱脂的压力；
2.2在前处理转挂前，安排人员对白车身油污较集中的地方进行擦拭，经过擦拭后脱脂效果会得到提升。
三、涂装前处理脱脂剂的控制
1、脱脂剂的选用
脱脂剂的组成和品种对脱脂效果影响很大，例如含表面活性剂的碱性脱脂剂较单独碱性脱脂剂脱脂效果要好，所以要根据被清洗的材质,油污状态、处理方式及与下一道工序匹配性，通过实验验证来正确选择脱脂剂，如果脱脂剂选用不当，直接会影响被清洗物质的脱脂效果，脱脂效果不理想，油污会污染车身表面，从而产生油点缺陷。
2、脱脂处理方式的选择
除了正确的选用脱脂剂外，脱脂处理方式（包括工艺处理及设备输送处理）的选择也很关键，不同的脱脂处理方式对被清洗物质上的油污处理所达到的效果不近相同。
（1）工艺处理方式的选择：传统的脱脂工艺处理方式是预脱脂（喷淋式）+脱脂（浸渍式），新港涂装厂脱脂工艺处理方式是预清洗（热水喷浸式）+预脱脂（喷淋式）+脱脂（浸渍式），如下：
从中可以看出，新型脱脂工艺处理方式要优于传统脱脂工艺处理方式。
3、脱脂工艺参数的选择
影响脱脂效果的因素处理脱脂剂的选用，工艺和输送处理方式外，还有脱脂槽液温度和总碱参数，一般来说，槽液温度越高，对车身的脱脂效果越好，温度高加速了皂化等化学反应及表面活性剂分散作用，但并不是所有的场合温度越高越好，各种脱脂剂都有它的温度范围，过高的温度会使脱脂剂中的表面活性剂析出聚集附着在车身上，使槽液中的部分油污随着车身带出，造成车身二次污染，影响了脱脂效果，相应的脱脂总碱也要根据各种脱脂剂的管理范围进行控制管理，才能达到最佳的脱脂效果。
4、新港涂装除油效果验证
4.1油品及板材来源及种类：1.江淮新港提供油品帕卡兴产Mu-320A、Mu-320C；2，帕卡实验室提供板材，型号：10*20cm；种类：冷轧板
4.2所用仪器：烧杯、脱脂棉、钳子、磁力搅拌器、温度计
4.3脱脂液配置及处理参数：脱脂剂：配比20g/L FC-L5000A+3g/L FC-E2021SB;温度：45℃；FAL：11.6 pt。
4.4制板过程：
4.4.1涂抹油品前处理：脱脂棉沾取适量酒精，均匀的擦拭钢板表面，去除油脂及其他杂质；
4.4.2涂油处理：将钢板垂直浸入油品中，轻轻晃动，去除钢板表面气泡，30s后取出。
4.4.3涂油后处理：晾干条件：温度：25℃；湿度：60%；时间：1天。
方法：一定温度下，将准备好的样板置于脱脂液中，开启搅拌，使槽液充分循环，清洗60秒后用清水冲洗15秒，记录水幕面积，继续清洗60秒，直到水幕面积到达100%。
实验结果及分析：新港提供的油品完全清晰干净时间≥4min；从不同脱脂时间看，MU-320A脱脂性能相对好一些。
四、电泳涂料自身特性与匹配材料选择控制
1、烘房使用高温润滑油/脂与电泳漆兼容性选择
电泳烘房高温润滑油及高温润滑脂种类各种各样，高温润滑油或油脂在电泳烘房高温烘烤过程中会挥发，散发到烘房室体内，与室体内的循环空气形成混合气体，从而产生漆膜的固化作用，而不用的电泳漆膜对不同种类的油品的兼容性各有差异，兼容性好的就无油点或较少的油点产生，为此我们通过不同的高温润滑油与不同的电泳漆膜模拟电泳漆膜固化兼容性实验。
2、新港涂装润滑油与电泳漆匹配性验证
2.1主要设备与实验条件
1）实验室相关电泳设备（硅整流、库仑计、磁力搅拌、温控设备、电泳槽等）
2）极比：A/C=1/4～1/6；极距：15±5cm
3）电泳温度：28±1℃
4）电泳时间：180秒〔50V软启动（T＝20s）→设定电压（T＝160s）〕
5）固化条件：170℃×20min
2.2实验方法说明
1）将采集来的油用二甲苯稀释 (稀释比例为：油/二甲苯＝10/90)；
2）取0.2ml的二甲苯稀释油，放到盛油用的小杯中；
3）再将0.2ml的纯水加入到以上的小杯中；
4）按HKSTM标准试验方法电泳制板（膜厚要求在17~18μm左右）；
5）将装有油的小杯水平放置在电泳好的湿电泳板上；
6）再将以上放置小杯的电泳板水平放置在干燥炉内固化（170℃×20min）；
7）固化后,评价电泳漆膜板面的缩孔情况
盛油用的小杯：直径为2cm，高0.5cm敞口容器；材质要求：能耐200℃的高温，如下图所示式样：
2.3槽液参数和施工性能
在实验室配制LB-800槽液用于测试
涂装面积：15cm×7cm
注：判定标准：优（◎）、良（○）、中（△）、差（╳）四个等级来表示；
以缩孔密度（个/cm2）表示：优≈0；良＜1；中1-3；差＞3。
分析：二个高温链条油样品的配套性均为优
五、夹缝油缩孔研究
5.1、什么是夹缝油缩孔
夹缝油缩孔是指车身夹缝焊缝部位积油，无法在前处理段脱脂完全，在电泳后进入烘房高温烘烤时，随着夹缝内液体的沸腾而将夹缝油带出，并被烘房内循环风带至车身各处，造成涂膜缩孔。
5.2夹缝油锁孔产
5.2.1夹缝油缩孔的特点
缩孔大小、 深浅不一， 有时存在菊花状缩孔、 有时涂膜表面伴有明显油渍。造成上述多种形状缩孔的原因， 主要是夹缝中油在烘烤过程时沸腾溅出的时间不同。
油在涂膜固化初期溅在涂膜上， 则会形成圆形平滑的缩孔；在涂膜固化后期溅在涂膜上， 则会形成菊花状缩孔； 如果涂膜已基本固化完全， 则不会形成缩孔， 而只会留下油斑。
5.3夹缝油缩孔的特点
5.4、夹缝油缩孔产生的原因及实验模拟
5.4.1夹缝油缩孔的形成原理项目 夹缝油缩孔 高温链条油缩孔
①车身会存在大量钢板重叠部位形成夹缝（ 折边、 搭接等） 。 夹缝内易残存油污。
②涂装前处理后夹缝内部， 脱脂液难以进入或有效流动，难以脱脂。
③电泳后夹缝内残存油污及含水液体， 因表面张力作用难以完全沥水。
④烘烤过程中烘烤时， 如升温过快，水的爆沸会将油炸出，随着烘炉内循环风附着于湿膜上， 导致缩孔。
夹
5.4.2夹缝油缩孔实验室模拟
常见烘炉内油缩孔模拟方法：
方法： A
① 正常电泳制板；
② 电泳板水平放置， 中心放置一个耐高温小杯；
③ 杯中滴入水和实验用的油样；
④ 置于烘箱烘烤；
⑤ 评价
主要设备与实验条件
1）实验室相关电泳设备（硅整流、库仑计、磁力搅拌、温控设备、电泳槽等）
2）极比：A/C=1/4～1/6；极距：15±5cm
3）电泳温度：28±1℃
4）电泳时间：180秒〔50V软启动（T＝20s）→设定电压（T＝160s）〕
5）固化条件：170℃×20min
5.4.3试验方法：将采集来的油用二甲苯稀释 (稀释比例为：油/二甲苯＝10/90)；
2）取0.2ml的二甲苯稀释油，放到盛油用的小杯中；
3）再将0.2ml的纯水加入到以上的小杯中；
4）按HKSTM标准试验方法电泳制板（膜厚要求在17~18μm左右）；
5）将装有油的小杯水平放置在电泳好的湿电泳板上；
6）再将以上放置小杯的电泳板水平放置在干燥炉内固化（170℃×20min）；
7）固化后,评价电泳漆膜板面的缩孔情况。
5.5生产线上夹缝油缩孔的排查及确认
5.6 现场对策
夹缝油缩孔本质是油缩孔， 所以首先应该从源头对油品进行控制。
降低涂油量： 可编制涂油操作规范。 涂油均匀， 保证油膜厚度的均一性，目视检查钣金件表面无油滴聚集或流淌， 优化零部件存放在货架上的摆放位置， 避免结构面聚集油滴； 焊接面焊接前检查防锈油涂覆情况， 如果有油滴则用抹布擦拭除去， 折边面折边前检查防锈油涂覆情况， 若有油滴则用抹布擦拭去除。
前处理段： 提高脱脂效果： 提高脱脂喷淋压力， 提高脱脂温度， 提高游离碱浓度等。 一般而言， 夹缝结构特殊， 脱脂液难以进入或渗入后难以形成有效的流动， 所以调整脱脂对夹缝油缩孔的改善较为有限。
电泳段：
①电泳槽液灰分提升， 可一定程度上减少缩孔的影响程度；
②充分沥水、 压缩空气吹扫， 尽量使水沥干吹干， 可有效减少夹缝油缩孔
③烘炉优化： 炉温、 风速、 风向优化， 使车身缓慢升温， 使水分尽快挥发而减少爆沸； 调整风向、 风速， 尽量避免热风直接吹向车身尤其是窗框、折边等位置。
从对夹缝油缩孔的解决效果来看， 一旦存在夹缝油的工件到达涂装车间， 在涂装工艺设备已确定的情况下， 想要彻底解决将是非常的困难。 而就前处理电泳提出的解决对策，也只能在一定程度上减轻缩孔的影响程度， 并且针对此问题， 在涂装车间所做的任何调整对策， 都将不可避免的产生相应的副作用， 同时也会给涂装车间带来附加的成本。 因此说， 这一问题解决的根本， 也是最为经济的解决方式，还是从产生问题的源头开始， 即在涂装车间之前的冲压和焊装车间就进行对夹缝油的控制。
5 .7 实施效果
六、驾驶室油缩孔改进
改进1：将前围上边缘以及前围工艺孔用锡箔纸进行遮蔽，结果如下：
结论：提高灰分、降低升温段温度可以明显减少缩孔。
改进2：在油品更换程序较为复杂的情况下， 现场采取了用挡板改变烘炉出风口风向和风速的办法，来缓解缩孔问题， 效果显著。
结论： 通过烘炉内挡板的设置， 改变了风向， 同时降低了风速， 使得缩孔减少90%。
结束语
底涂缩孔的发生， 一般是在产量较低，外协件材质较差， 新车型试作，电泳生产线初期调试等情况下最容易发生。一般来说， 当此问题长期存在或产生严重时，又不知问题的根源在哪或因涂装车间自身不能控制前工序而不愿意承认问题的根源在哪，只将问题交于前处理或电泳供应商来对应，而正如前言，前处理电泳对此问题，改善的程度是非常的有限， 易致使此问题始终得不到彻底解决。夹缝油缩孔产生的要素为:夹缝内油的累积、 夹缝内的水、油水爆沸的条件。对应夹缝油缩孔产生的要素， 可知控制夹缝油缩孔的关键首先在于控制夹缝内的油， 其次在于控制形成油水爆沸的条件（ 即控制烘炉炉温、 风速、风向等参数）
综合以上，在新港涂装厂量产阶段，通过我们团队对驾驶室底涂缩孔分析，总结出电泳缩孔控制方法，供其它生产线上进行参考。
参考文献
1、《汽车材料与涂装 》2018年第9期
论文作者:王雁飞, 张磊
论文发表刊物:《城镇建设》2019年11期
论文发表时间:2019/8/26
标签：缩孔论文; 电泳论文; 夹缝论文; 涂装论文; 车身论文; 油品论文; 油污论文; 《城镇建设》2019年11期论文;