2023-04-13
摘要：介紹了汽車涂裝工藝電泳過程中出現(xiàn)的一些常見缺陷，對這些缺陷產(chǎn)生的原因進行分析并闡述其防治方法。
隨著我們國家汽車行業(yè)的日益發(fā)展。汽車涂裝業(yè)越來越引起人們的重視，越來越多的汽車涂裝技術被引進汽車行業(yè)，電泳涂裝工藝在我國汽車涂裝行業(yè)中已經(jīng)得到普遍采用。電泳漆的特點是電沉積涂漆，雖然使用的涂料種類、施工工藝條件不同。結(jié)果也會有不同，但一般地說。它與浸漬涂漆法比較具有下述特點：
(1) 電沉積涂漆獲得的漆膜質(zhì)量大致與通電量成正比，因此可借增減通電量來調(diào)整涂膜沉積量；
(2) 電沉積涂漆使形狀復雜的被涂覆物之銳邊或隅角部分、點焊焊縫等縫隙中，箱形體的內(nèi)外表面都可獲得比較均勻的漆膜，防腐性能獲得顯著改善；
(3) 電沉積漆膜烘干前含水率已很低，它不溶于水，不流動，不易產(chǎn)生垂滴、流痕、滯痕等漆膜缺陷；也不會在烘干過程中產(chǎn)生浸涂漆膜烘干時 (箱形件或管件內(nèi)部) 經(jīng)常發(fā)生的溶劑氣洗現(xiàn)象； 還可顯著縮短烘干前使水分蒸發(fā)的預干時間；
(4) 由于帶負電的高分子粒子在電場作用下定向沉積，因而電沉積漆膜的耐水性能很好；附著力也比采用其它施工方法的高；
(5) 電沉積涂漆所用漆液濃度低、粘度小，故因浸漬作用粘附于被涂物而帶出的漆較少。特別是超濾技術應用于電沉積涂漆后，漆的利用率甚至可近 100 ％；
(6) 與一般水性漆施工相同，電沉積涂漆克服了發(fā)生火災及苯中毒的問題。
雖然電泳涂裝與其它涂裝方法相比有著明顯的優(yōu)越性，但正是由于電泳涂裝方法的獨特性，所產(chǎn)生的漆膜缺陷雖與一般的漆膜缺陷相同，但其產(chǎn)生的原因及其防治方法不同，有些缺陷是電泳涂裝獨有。在這里將常見的電泳涂裝漆膜缺陷及其產(chǎn)生原因和防治方法介紹如下。
顆粒是在涂裝過程中較易出現(xiàn)的，在烘干后電泳漆膜表面上存在的手感粗糙 (或肉眼可見的) 且較硬的粒子。稱之為顆粒。產(chǎn)生的原因：
(1) 電泳槽液有沉淀物、凝聚物或其它異物，槽液過濾不良。槽液中污物基準測定：取槽液 1kg ，用 500 目的濾網(wǎng)過濾后，殘渣量應少于 10 mg 。
(2) 電泳后沖洗液臟或沖洗水中含漆濃度過高。
(3) 進入電泳槽的被涂工件不潔。磷化后的水洗不凈。
(4) 涂裝生產(chǎn)區(qū)域周圍環(huán)境臟和烘干過程中烘房內(nèi)污物較多。
針對顆粒產(chǎn)生的幾個原因，我們應該采取下面 幾個方法進行預防。
(1) 減少塵埃帶入量，加強電泳槽液的過濾。所有循環(huán)的漆液應全部經(jīng)過濾裝置，推薦用 25 μ m 精度的過濾袋過濾，加強攪拌防止沉淀，消除槽內(nèi)的“死角”和裸露金屬處，嚴控 pH 值和堿性物質(zhì)， 防止樹脂析出和凝聚。
(2) 提高電泳后沖洗水的清潔度，電泳后沖洗水的固體分要盡量低，保持后槽向前槽溢流補充。清洗液要過濾，減少泡沫。
(3) 清理烘干室，清理空氣過濾器，檢查平衡系統(tǒng)和漏氣情況。
(4) 加強磷化后的沖洗、要洗凈浮在工件表面上的磷化殘渣。檢查去離子水循環(huán)水洗槽的過濾器是否堵塞，防止被涂物表面的二次污染。
(5) 涂裝生產(chǎn)區(qū)域環(huán)境應保持清潔。磷化至電泳槽之間和電泳后 (進入烘干室前) 瀝干，檢查并消除空氣的塵埃源。
由外界造成被涂物表面、磷化膜或電泳漆膜上附有塵埃、油污等，或在漆膜中混有與電泳涂料不相溶的粒子，它們成為縮孔中心，并造成烘干初期的流展能力不均衡而產(chǎn)生火山口狀的凹坑，直徑通常為 0.5 ～ 3.0 mm ，露底的稱為縮孔，不露底的稱為陷穴。
縮孔產(chǎn)生的很大一部分原因是源于油污，具體 原因有以下幾種：
(1) 槽液中混有異物 (油分、灰塵) ，油漂浮在電泳槽液表面或乳化在槽液中。
(2) 被涂工件被異物污染 (如灰塵、運輸鏈上掉落的潤滑油、油性鐵粉、面漆塵埃、吹干用的壓縮空氣中有油污 ) 。
(3) 前處理脫脂不良、磷化膜上有油污。
(4) 電泳后沖洗時清洗液中混入異物 (油分、灰塵) ；純水的純度差。
(5) 烘干爐內(nèi)不凈或循環(huán)風內(nèi)含油分。
(6) 槽液內(nèi)顏基比失調(diào)。
(7) 補給涂料或樹脂溶解不良 (不溶解粒子) 。
針對縮孔產(chǎn)生的原因，在生產(chǎn)時應注意：
(1) 在槽液循環(huán)系統(tǒng)應設除油過濾袋，以除去 污物。
(2) 保持涂裝環(huán)境潔凈。運輸鏈、掛具要清潔，所用壓縮空氣應無油，防止灰塵、面漆塵霧和油污落到被涂工件上。不允許帶油污和灰塵的被涂工件進入電泳槽，設置間壁。
(3) 加強前處理的脫脂工序，確保磷化膜上無污染。
(4) 保持電泳后沖洗水質(zhì)，加強清洗液的過濾，在沖洗后至烘干爐之間要設防塵通廊。
(5) 保持烘干室和循環(huán)熱風的清潔，升溫不宜過急。
(6) 保持電泳槽的正確顏基比及溶劑含量等。
(7) 補加新漆時應攪拌均勻，確保溶解、中和好，并且應過濾。
在漆膜上產(chǎn)生針狀小凹坑現(xiàn)象稱為針孔，它與縮孔的區(qū)別是后者在凹坑的中心部一般有面為核心的異物，凹坑的周圍是漆膜堆積凸起。
根據(jù)產(chǎn)生的原因，針孔有以下幾種：
(1) 再溶解性針孔：被泳涂在工件表面的濕漆膜在電泳后沖洗不及時，再溶解而產(chǎn)生針孔。
(2) 氣體針孔：在電泳過程中，由于電解反應激烈，產(chǎn)生氣泡過多脫泡不良；因槽液溫度偏低或攪拌不充分，造成漆膜泡在烘干過程中破裂而出現(xiàn)針孔。
(3) 帶電入槽階梯式針孔：發(fā)生在帶電入槽階梯弊病程度嚴重的場合下，針孔沿入槽斜線露出底板；另外，氣泡針孔是在帶電入槽場合下，由于槽液對物體表面浸潤不良，使一些氣泡被封閉在漆膜內(nèi)或是槽液表面的泡沫附著在工件表面上形成氣泡針孔，易產(chǎn)生在被涂工件的下部。
根據(jù)針孔產(chǎn)生的原因，在生產(chǎn)中采取以下幾種避免方法：
(1) 工件表面經(jīng)泳涂成膜后，離開槽液應立即用超濾 (UF) 液 ( 或純水 ) 沖洗，以消除再溶解性針孔。
(2) 在電泳涂裝時，從工藝管理上應控制漆液中雜質(zhì)離子的濃度，對各種離子的含量要控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，要求定期化驗槽內(nèi)各種離子濃度，如超標要排放超濾液，對極液也要控制在規(guī)范之內(nèi)。在磷化膜孔隙率高的情況下容易產(chǎn)生氣泡，因此應遵守工藝規(guī)定的溫度 ( 陰極電泳一般為 28～30 ℃ 范圍 ) 。
(3) 為消除帶電入槽的階梯式針孔，要求槽液表面的流速大于 0.2 m ／s ，以消除堆積泡沫；在帶電入槽的通電式生產(chǎn)時，防止運輸鏈速度過低。
(4) 為消除水洗針孔，首先要保證漆膜電滲性好，控制槽內(nèi)溶劑含量 (不能過高) 及雜質(zhì)離子的含量，以及獲得致密的漆膜后，沖洗的水壓不可高于0.15 MPa 。
產(chǎn)品泳涂烘干后工件表面的漆膜厚度低于工藝規(guī)定的厚度，究其原因：
(1) 槽液的固體分太低；
(2) 工件在電泳槽內(nèi)泳涂時電壓偏低、泳涂時間太短；
(3) 槽液溫度低于工藝規(guī)定的溫度范圍；
(4) 槽液中的有機溶劑含量偏低；
(5) 槽液老化，使?jié)衿崮る娮柽^高，槽液電導率低；
(6) 極板接觸不良或損失，陽極液電導率低；
(7) 電泳后沖洗過程 UF 液清洗時間過長，產(chǎn)生再溶解；
(8) 槽液的 pH 值太低。
針對以上導致漆膜太薄的原因，我們可采取如下措施進行防治：
(1) 提高固體分，保證固體分穩(wěn)定在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)，固體分的波動較好控制在 0.5 ％以下：
(2) 提高泳涂時的電壓和延長泳涂時間，把它們控制在合適范圍內(nèi)：
(3) 注意定期清理熱交換器，檢查是否堵塞，加熱系統(tǒng)及示溫元件是否出了故障，槽液溫度控制在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)或上限；
(4) 添加有機溶劑調(diào)整劑，使其含量達到工藝規(guī)定的范圍：
(5) 加速槽液更新或添加調(diào)整劑，提高槽液電 導和降低濕涂膜電阻；
(6) 檢查極板是否有損失 (腐蝕) 或表面有結(jié)垢，一定要定期清理及更換極板，提高陽極液電導，檢查被涂工件通電是否良好，掛具上是否有涂料附著；
(7) 縮短 UF 液沖洗時間，防止再溶解；
(8) 添加中和度低的涂料，使槽液 pH 值達到工藝范圍內(nèi)。
產(chǎn)品泳涂烘干后工件表面的漆膜厚度超過工藝規(guī)定的厚度，究其原因：
(1) 槽液的固體分太高；
(2) 槽液溫度高于工藝規(guī)定的溫度范圍；
(3) 工件在電泳槽內(nèi)泳涂時電壓偏高；
(4) 工件在電槽內(nèi)泳涂時間過長 (如生產(chǎn)暫時中斷) ；
(5) 槽液中有機溶劑含量過高；
(6) 槽液電導率高；
(7) 工件周圍循環(huán)效果不好。
(8) 陰，陽極比不對，陽極位置分布不當。
針對以上導致漆膜過厚的原因，我們可采取如下措施進行防治：
(1) 進行電泳涂裝時，把電壓調(diào)整在工藝要求的范圍內(nèi)；
(2) 槽液溫度不能高出工藝規(guī)定，尤其是陰極電泳漆，電泳漆槽液溫度過高將會影響槽液的穩(wěn)定性，維持槽液溫度在工藝規(guī)定的溫度范圍的下限生產(chǎn)；
(3) 將固體分保持在工藝規(guī)定范圍之內(nèi)，固體分過高不僅使漆膜過厚，而且表面帶出槽液多，增加了后序沖洗的困難；
(4) 控制泳涂時間，將其控制在合適范圍內(nèi)，在連續(xù)生產(chǎn)時應盡可能避免出現(xiàn)中斷現(xiàn)象；
(5) 控制槽液中有機溶劑的含量，排放超濾液，添加去離子水，延長新配槽液充分溶解的時間；
(6) 如果因泵、過濾器及噴嘴堵塞而導致工件周圍循環(huán)效果不好，應及時維修；
(7) 排放超濾液，添加去離子水，降低槽液中雜質(zhì)離子的含量；
(8) 調(diào)整陰陽極比和陽極分布的位置。
電泳漆膜烘干后局部漆面上有凹凸不平的水滴烘干后留下的痕跡。究其原因：電泳漆未烘干時工件表面有水滴，在烘干過程中水滴在漆膜表面受熱沸騰，而在工件表面產(chǎn)生了凹凸不平的缺陷，分析水滴產(chǎn)生的原因有如下幾個：
(1) 在烘干前，電泳漆膜表面上有水滴，水洗后附著的水滴未晾干 (生產(chǎn)區(qū)域濕度太高) 或未吹掉；
(2) 電泳水洗后，工件表面有水洗液積存；
(3) 烘干前從掛具上滴落的水滴；
(4) 最終純水洗的量不足；
(5) 未烘干的電泳漆膜的抗水滴性差；
(6) 進入烘干室后溫度升的過急，導致水滴不能緩慢蒸發(fā)。
針對導致漆面有水滴痕跡的幾個原因，我們在生產(chǎn)中可以采取以下幾個措施來預防：
(1) 在烘干前吹掉水滴，降低生產(chǎn)區(qū)域的溫度，將生產(chǎn)區(qū)域的溫度調(diào)整至 30 ～ 40 ℃ ；
(2) 在吹掉車身積水的同時，把掛具上的水一起吹掉；
(3) 吹掉積存的清潔水或開工藝孔，或改變裝掛方式解決被涂工件上的積水問題；
(4) 提供足夠量的純水；
(5) 改變工藝參數(shù)或涂料組成來提高濕漆膜的抗水滴性；
(6) 在進入烘干室時避免升溫過急，或增加預加熱 (60～100 ℃ ，10 min)，避免水滴在高溫環(huán)境下快速沸騰而留下痕跡。
被涂物表面或磷化膜的導電性不均勻，在電泳涂裝時電流密度集中于電阻小的部位，引起漆膜在此部位集中生長，其結(jié)果在此部位呈堆積狀態(tài)附著，產(chǎn)生此現(xiàn)象的具體原因：
(1) 被涂工件表面導電不均勻，致使局部電流密度過大；
① 磷化膜污染 (指印、斑印、酸洗渣子) ；
② 被涂工件表面污染 (有黃銹、清洗劑、焊藥等) ；
③ 前處理工藝異常：脫脂不良、水洗不充分、有脫脂液和磷化液殘留；磷化膜有發(fā)藍、黃銹斑。
(2) 槽內(nèi)雜質(zhì)離子污染、電導過大、槽液中有機溶劑含量過低；灰分太低；
(3) 對工件進行泳涂時電壓過高，槽液溫度高，造成漆膜破壞。
針對以上幾個導致漆膜異常附著的原因，采取以下措施：
(1) 嚴格控制被涂工件表面的質(zhì)量，應無銹跡、殘留焊藥等；
(2) 嚴格控制槽液中雜質(zhì)離子含量，防止雜質(zhì)離子混入。排放超濾液，加去離子水來控制雜質(zhì)離子含量。如果灰分過低則添加色漿。
(3) 正常生產(chǎn)時泳涂電壓不能超過工藝規(guī)定，尤其要控制工件入槽電壓，降低槽液溫度，避免極間距太短。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，涂裝行業(yè)的技術也在不斷更新，涉足涂裝領域的人士越來越多，涂裝過程中出現(xiàn)的問題也會不斷被人們剖析與解決，汽車的外觀也會有長足的進步，相信我國的涂裝業(yè)一定會日新月異 !
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