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2023-02-10
摘要:電泳流痕是前處理電泳過(guò)程中常見的缺陷之一,本文主要對(duì)我公司生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的電泳流痕問(wèn)題進(jìn)行剖析,不同部位不同結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的流痕通過(guò)不同的方法措施,降低甚至徹底解決,提升了漆膜的完整度,減少打磨返修,從而提高電泳漆膜的防腐性能。
電泳流痕是與電泳縮孔齊名的另一種常見漆膜缺陷,在電泳車身烘烤后目視明顯,一般情況不會(huì)影響電泳漆膜的性能,但是車身表面非遮蔽區(qū)域噴涂面漆無(wú)法有效覆蓋,如不處理,會(huì)極大地影響感知質(zhì)量,所以車身未遮蔽區(qū)域的電泳流痕均需要打磨處理。電泳流痕多集中在五門一蓋(左右前中門、尾門、發(fā)蓋)的包邊區(qū)域、車門鉸鏈區(qū)域、車門工裝區(qū)域、多層鈑金搭接區(qū)域,產(chǎn)生電泳流痕最根本的原因是殘留積液在升溫過(guò)程中,由于液體的熱脹冷縮流動(dòng)及表面張力變化,從空腔中流出,在漆膜表面固化形成電泳流痕。殘留積液的原因:1)在前處理浸泡槽中,由于水壓的作用,小的間隙空腔中會(huì)滲入槽液;2)在瀝干時(shí),因液體的毛細(xì)虹吸作用,液體會(huì)殘留在空腔間隙中,所以解決電泳流痕問(wèn)題主要就是解決殘液?jiǎn)栴}。
車身車殼主要由各類鋼鐵板材構(gòu)成,板材通過(guò)沖壓、板間涂膠、結(jié)構(gòu)包邊、板件焊接等一系列工藝成型,如果不處理在自然環(huán)境中存放 3 天左右,焊點(diǎn)區(qū)域和打磨區(qū)域會(huì)逐漸出現(xiàn)銹點(diǎn),為避免生銹,則需要在板材表面形成保護(hù)膜,形成保護(hù)膜的過(guò)程就是電泳過(guò)程,但是車身成型后涉及到多種多樣的結(jié)構(gòu),部分結(jié)構(gòu)配合中又存在大小不一的空隙或者腔體,在水壓的作用下,槽液會(huì)滲入其中,在自然條件下短時(shí)間內(nèi)無(wú)法完全排除,就導(dǎo)致槽液殘留,最終烘烤時(shí)固化導(dǎo)致電泳流痕。
PART
1.1
汽車車身的五門一蓋的包邊結(jié)構(gòu)基本一致,都是由于外板、內(nèi)板和折邊膠三者構(gòu)成,外板包裹著內(nèi)板和折邊膠,三者相互作用形成空腔,空腔的大小由三者共同決定。
1)從圖1可見,當(dāng)折邊膠和內(nèi)外板完全貼合時(shí),空腔積液量主要受內(nèi)外板的包邊間隙大小的影響。
2)從圖 2可見,當(dāng)折邊膠填涂不均出現(xiàn)堆積或斷膠時(shí),同樣會(huì)增加空腔間隙的大小,殘存積液量增多。
PART
1.2
車門和車體框架是通過(guò)鉸鏈進(jìn)行固定,車門鉸鏈區(qū)域多使用螺栓連接,鉸鏈上一般設(shè)計(jì)的有兩個(gè)孔,按作用分為定位孔和安裝孔,其中安裝孔的直徑較螺栓大,便于安裝。
鉸鏈位置的空腔間隙主要來(lái)源于兩個(gè)方面:一是鉸鏈安裝面和車身板面的貼合間隙,二是鉸鏈和緊固螺栓的配合空腔,此空腔間隙從圖 3 能明顯看出。
PART
1.3
車門通過(guò)鉸鏈和車體框架進(jìn)行初步固定,過(guò)涂裝車間時(shí)沒(méi)有門鎖,因?yàn)槭倾q鏈連接的原因,還存在一個(gè)自由度,需要通過(guò)固定工裝進(jìn)行固定,避免車門來(lái)回晃動(dòng)產(chǎn)生碰傷。當(dāng)工裝與車體框架固定后,工裝固定螺栓、車體框架外板、車體框架內(nèi)板間、車身框架內(nèi)板加強(qiáng)板間會(huì)形成空腔間隙,如圖 4~5 所示。
PART
1.4
不同板材的生產(chǎn)及加工設(shè)備精度、加工工藝不同,表面的平面度也有所差異,即使同一種板材在存放和運(yùn)輸中均會(huì)產(chǎn)生不同的變化,在兩層或多層鈑金貼合時(shí),部分區(qū)域則形成空腔,油石打磨后的表面不是完全平整,在和其他表面貼合時(shí)極易形成空腔間隙??刹捎糜褪蚰セ驒z具檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析平面配合度。
不同結(jié)構(gòu)區(qū)域的流痕,雖然都是由空腔殘液造成,但不同區(qū)域殘液的解決方式大有不同,主要可以歸納為3種:疏、堵、引。疏:通過(guò)增大空腔區(qū)域的間隙或者增加缺口位置,減弱毛吸現(xiàn)象的作用,漆膜開始固化前在重力的作用下自然排出,堵:通過(guò)改變流痕流出位置的配合壓力或通過(guò)提前對(duì)流痕流出位置進(jìn)行密封,使得空腔積液從其他遮蔽位置流出,減少對(duì)外觀質(zhì)量的影響;引:在沒(méi)有合適方法的情況下,可通過(guò)設(shè)計(jì)工裝將殘液導(dǎo)流至車身外,避免在車身上固化。
PART
2.1.1
車身的五門全都采用外板和內(nèi)板配合,通過(guò)邊緣包裹和少量焊點(diǎn)固定兩者的相對(duì)位置,在車身的安裝位置均處于豎直狀態(tài),門的上包邊內(nèi)殘液易流至內(nèi)板,烘烤后導(dǎo)致流痕,在涂焊縫密封膠時(shí)處理困難,存在碰膠的風(fēng)險(xiǎn),單臺(tái)處理時(shí)間 30 s 以上,影響現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)節(jié)拍,同時(shí)嚴(yán)重影響感知質(zhì)量,造成返修。
此類區(qū)域空腔的開口區(qū)域是豎直向下的,包邊因工藝受限,無(wú)法做到整段包邊零空隙,在空腔零體積的情況下,就無(wú)法保證無(wú)電泳流痕,則需要采取措施使空腔積液順利排出。經(jīng)過(guò)大量驗(yàn)證,當(dāng) 0≤包邊間隙<0.3mm 時(shí),電泳流痕從間隙上包邊間隙較大的位置流出,故障率在40%左右;當(dāng)0.3 mm≤包邊間隙<0.7 mm時(shí),不影響內(nèi)外板的穩(wěn)定性,空腔內(nèi)的電泳積液可以在烘烤前完全排除,避免產(chǎn)生電泳流痕;當(dāng)包邊間隙在0.7 mm 以上時(shí),受結(jié)構(gòu)的影響,內(nèi)外板在外力作用下易產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),穩(wěn)定性不符合要求。
PART
2.1.2
某車型中門區(qū)域內(nèi)板鎖孔位置為門內(nèi)板和鎖扣加強(qiáng)板通過(guò)焊點(diǎn)和結(jié)構(gòu)膠固定,經(jīng)過(guò)前處理電泳后兩層鈑金之間存在電泳殘液,烘烤時(shí)從鎖孔位置流出,故障率在50%左右,故障模式如圖 6 所示。
經(jīng)過(guò)沖洗、改變涂膠位置、涂膠直徑等多種方式驗(yàn)證,均無(wú)明顯效果,后續(xù)通過(guò)強(qiáng)度分析,在不影響強(qiáng)度的情況下,可以對(duì)涂膠下部進(jìn)行局部斷膠,后續(xù)驗(yàn)證斷膠長(zhǎng)度 3 cm 左右,通過(guò)斷膠疏通出一條流水通道進(jìn)行排液,經(jīng)過(guò)驗(yàn)證跟蹤可完全解決此問(wèn)題。
中門采用鉸鏈連接,然后通過(guò)工裝進(jìn)行固定,鉸鏈和工裝則是通過(guò)螺栓固定在車體框架上,由于固定位置存在多層板材、不同板材的工藝孔存在尺寸偏差、固定工裝重復(fù)使用,各位置的配合會(huì)有或大或小的配合間隙,從而導(dǎo)致空腔積液。
PART
2.2.1
鉸鏈區(qū)域的連接方式如圖 7 所示,連接固定后存在空腔,經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,此類結(jié)構(gòu)通過(guò)純水沖洗無(wú)效,加大扭力無(wú)效,打磨搭接位置也無(wú)效果,但是可通過(guò)更換連接螺栓種類,采用自帶墊片、接觸面較大且具有較好防松作用的螺栓,故障率由80%降至5%左右。
PART
2.2.2
部分區(qū)域工裝只是臨時(shí)使用,工裝安裝的扭力大小未作具體要求,滿足運(yùn)動(dòng)過(guò)程不掉落即可,經(jīng)過(guò)跟蹤監(jiān)測(cè)當(dāng)靜態(tài)扭力大小在 3 Nm 左右時(shí),電泳殘液從外表面流出,故障率80%左右,當(dāng)扭力增加到5Nm,外表面電泳流痕故障率3%左右,基本可以解決此問(wèn)題。
當(dāng)白車身經(jīng)過(guò)前處理電泳時(shí),車門固定在車殼上隨車過(guò)線。車門在制造過(guò)程中,邊界結(jié)構(gòu)復(fù)雜,受工藝和設(shè)備的影響,門邊的間隙無(wú)法做得完全貼合,其中必然存在殘液,在通過(guò)電泳烘爐的過(guò)程中流出固化。在條件受限又無(wú)法通過(guò)常規(guī)方法解決時(shí),則需要設(shè)計(jì)工裝,將排出的殘液引導(dǎo)至車身外部,避免在車身表面形成電泳流痕,如某車型因受通過(guò)性等一系列因素的影響,車門固定在框架后無(wú)法調(diào)整開度,門角下方的積液會(huì)滴落至框架裙邊位置導(dǎo)致電泳流痕,常規(guī)沖洗、改變折邊膠距離翻遍位置的距離、改變膠接頭的位置、改變包邊間隙等措施均無(wú)明顯效果,后續(xù)通過(guò)設(shè)計(jì)增加工裝,對(duì)電泳積液進(jìn)行導(dǎo)流,從而避免此問(wèn)題的發(fā)生。
電泳涂層主要起到防腐作用,減緩車身生銹,延長(zhǎng)車身使用壽命,電泳漆膜在打磨后,其完整性遭到破壞,使得防腐性能降低,同時(shí)影響生產(chǎn)節(jié)拍。要提升電泳漆膜的防腐能力,就必須減少電泳漆膜表面的質(zhì)量缺陷,提升電泳漆膜的表面質(zhì)量,盡可能地降低打磨率,來(lái)保證更優(yōu)的電泳漆膜性能。
電泳流痕是常見的電泳漆膜問(wèn)題,在涂裝車間需要加強(qiáng)前處理電泳段的工藝管理,在控制成本的前提下,提高各槽液的潔凈度,保證各噴淋浸泡起到最好的效果,來(lái)提升電泳漆膜的質(zhì)量;對(duì)于上工序車間,也需要重點(diǎn)關(guān)注易產(chǎn)生流痕區(qū)域的工藝執(zhí)行及相關(guān)設(shè)備的監(jiān)控。
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