淺析汽車車身陰極電泳涂裝工藝控制要點

張 震，王 赫

(1.華晨寶馬汽車有限公司涂裝規(guī)劃部，沈陽 110000； 2.華晨寶馬汽車有限公司涂裝車間工藝部，沈陽 110000)

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淺析汽車車身陰極電泳涂裝工藝控制要點

張 震1，王 赫2

(1.華晨寶馬汽車有限公司涂裝規(guī)劃部，沈陽 110000； 2.華晨寶馬汽車有限公司涂裝車間工藝部，沈陽 110000)

本文著重分析了電泳涂裝的工藝技術(shù)控制要點，對涂裝的清潔、涂膜的烘干技術(shù)以及車身陰極電泳涂裝的工藝進行技術(shù)分析，對生產(chǎn)電泳涂裝的現(xiàn)場進行技術(shù)指導(dǎo)和控制。

汽車車身；陰極；電泳；控制要點

1 電泳涂裝工藝

汽車的本身金屬零部件在涂裝之前都需要進行一些處理，這其中主要是去銹、去除表面氧化物等。進行清除工作時，第一步先要將表面的各種雜質(zhì)污物清干凈，再進行化學(xué)清理，這時應(yīng)該進行大量的清水沖洗，這樣才會洗掉之前清潔所用的化學(xué)品等，最后再用去離子水沖洗。在選擇去離子水時要注意，選擇質(zhì)量較好的水，電導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)一定要控制在范圍內(nèi)，同時應(yīng)該保證車身的滴水率合格。整體車身經(jīng)過處理之后可能殘留一些油污，如果沒有進行徹底清洗，而直接放入電泳槽內(nèi)，就會影響電泳的效果，甚至還會產(chǎn)生縮孔的現(xiàn)象。如果表面的銹去除不徹底，那么磷就不會化，還可能導(dǎo)致電泳涂膜的反常，并且在涂膜狀態(tài)下還能進行腐蝕。如果氧化皮不進行徹底去除，會不導(dǎo)電，也會導(dǎo)致泳涂失敗。如果將一些廢品金屬屑等藥品沒有進行排除而直接帶入電泳槽，就會直接導(dǎo)致槽液的穩(wěn)定效果下降和涂裝效果的降低。通過實踐可以表明，車身的陰極電泳在進行涂裝工作之前所使用的磷化膜必須要擁有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，外觀、磷化膜的質(zhì)量要求、結(jié)晶度等都要符合標(biāo)準(zhǔn)。

2 電泳涂裝過程的主要技術(shù)參數(shù)介紹

電泳涂裝的工藝技術(shù)主要由以下技術(shù)物質(zhì)組成。

其一，槽液主要是由固體分、灰分和有機溶劑等組成。其二，電泳主要是由泳涂時間、泳涂電壓、槽液溫度指標(biāo)控制。其三，槽液的指標(biāo)由pH值、電導(dǎo)率等主要因素決定。其四，電泳主要是由最大電流值、泳透力控制、庫侖效率決定的。溫度、槽液的固體分、pH值和電導(dǎo)率都是現(xiàn)場管控的主要指標(biāo)。電泳涂料在100 ℃左右的高溫下進行烘干時，所殘留的不可揮發(fā)物質(zhì)通常被稱作涂料的固體分。當(dāng)生產(chǎn)工作開始以后，固體分的含量也就逐步減少，為了能夠保持涂膜的質(zhì)量達到所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，就要求其指標(biāo)必須要在可控的范圍之內(nèi)，在槽液中的固體分應(yīng)該把握在20%范圍內(nèi)。電泳槽液的兩大主要特性值就是pH值、電導(dǎo)率，它會對電泳的特征、穩(wěn)定性和效果都產(chǎn)生比較大的作用。所以要保持全部數(shù)據(jù)指標(biāo)的參數(shù)都在技術(shù)參數(shù)指標(biāo)的范圍內(nèi)。所有不同種類的涂料，都有符合自己特點的酸性范圍，這樣才能保證涂裝的質(zhì)量和槽液的可靠。槽液是一種酸性體系，它可以通過適當(dāng)?shù)乃釢舛葋砜刂撇垡旱姆€(wěn)定性。當(dāng)pH值超過規(guī)定的數(shù)值時，槽液的可控性開始出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，甚至還會產(chǎn)生不溶性的顆粒物質(zhì)，還很容易產(chǎn)生分層、甚至沉淀的情況出現(xiàn)，很容易導(dǎo)致電導(dǎo)率的降低，也會使涂膜的外觀結(jié)構(gòu)變得不好，特別是當(dāng)水平面出現(xiàn)顆粒。但是，隨著pH值的下降，槽液的溶解性還會繼續(xù)增加，對于涂膜的再溶性能和機械的腐蝕性也會增大，如果把酸堿度控制在合適的范圍之內(nèi)就會有效的控制對相關(guān)器械的腐蝕損壞。對于不同種類的涂料，它的導(dǎo)電率是不同的，這也要控制在相對理想的數(shù)量之內(nèi)，對于電導(dǎo)率的變化，對涂膜的性能影響較大，所以通常情況下，應(yīng)該把技術(shù)參數(shù)控制在±200 μS/cm。如果槽液的電導(dǎo)率變化過大，就會對涂膜的影響比較大。但是，隨著電導(dǎo)率的逐步增大，泳透力也會隨之升高，膜厚度也會加大。如果電導(dǎo)率還是持續(xù)過高，就可以選擇用去離子水進行置換作用來進行降低。如果出現(xiàn)泳涂電壓過低的情況時，可以在泳涂上不涂膜，也可以把這個電壓叫作臨界值。通常在工作時都要選擇合適的電壓來進行工作。在其他條件都符合的條件下，這可能導(dǎo)致泳透力的變化，在電壓增高的情況下，常常采用調(diào)整泳涂電壓來進行控制涂膜的厚度。在實際工作中，為了取得比較好的涂膜外觀，就會在生產(chǎn)的過程中使用較低的電壓進行工作，這樣才會降低電極之間的各種反應(yīng)，在反應(yīng)相對穩(wěn)定之后，可以逐步增大電壓進行反應(yīng)測試，通過反復(fù)的測試選擇最佳的參考值，這樣就能提高表面的質(zhì)量。電泳槽液通常要控制在可控的范圍之內(nèi)，在厚膜陰極的電泳涂裝使用過程中應(yīng)該采用比較高的槽液溫度，一般控制在30 ℃左右的范圍內(nèi)。在電泳涂裝時，應(yīng)該將電能轉(zhuǎn)變能量，這樣就會使槽液的溫度迅速升高。要想保持溫度的持續(xù)升高，就必須嚴(yán)格控制槽液的溫度，使其長期保持在最適合的溫度狀態(tài)。但是，隨著溫度的逐步上升，涂膜也會隨著變厚，這就會使原溶液很快變質(zhì)，造成很大的影響。如果在溫度過低的情況下，很可能導(dǎo)致影響溶液的穩(wěn)定性，對其產(chǎn)生不利的影響，也會使涂膜變得更薄，當(dāng)?shù)陀?5 ℃時，涂膜的黏度就會大大增強，這也常常導(dǎo)致涂物面的氣泡不易被排出，所以就會產(chǎn)生薄膜弊病。槽液溫度對它也會產(chǎn)生影響，在通常的狀態(tài)下，較低的溫度會使漆膜泳透力快速升高。電泳時間就是指被涂物浸在槽液中的時間，一般情況下，時間設(shè)定完成，就不會再改變。

3 涂膜的清洗過程

許多沉積物沉淀在被涂物質(zhì)的表層，還有許多涂膜本身具有不溶水的性質(zhì)，可以經(jīng)過超濾液和水的清洗，這樣就會使依附在表面的槽液可以使用水進行沖洗。電泳后將其進行清洗有很多好處，不但能回收大量的槽液，還能夠提高電泳涂料的利用效率，一般都可以達到90%以上，同時可以有效的提高和改善涂膜的質(zhì)量，還可以減少打磨的工作程度，這樣也能提高涂層的抗腐蝕程度。

4 烘干技術(shù)工藝

電泳涂料是一種熱固化性的物質(zhì)，必須要在合適的溫度，甚至更高的溫度下進行。要想讓電泳涂料達到固化效果，就必須讓其在固化的過程中蒸發(fā)其中的水分，通過高溫加熱，使其表面的水分完全蒸發(fā)，達到固態(tài)效果。其實涂膜它的自身含水量就比較少，只要經(jīng)過一些吹干和晾干之后就能夠完成。它的烘干過程比較簡單，和涂料的過程幾乎完全一樣，完全可以實現(xiàn)直接加工就能實現(xiàn)烘干過程。在固化的過程中，當(dāng)溫度上升到一定的程度以后，就會產(chǎn)生高溫分解物，有時還伴有一定量的煙，經(jīng)過了很長時間的烘干，會使涂膜變得更薄一些，使膜的整體平整度更好。烘干的條件主要是依靠足夠的溫度和一定量的時間，這兩個條件是烘干作業(yè)的主要決定因素。烘干的過程要滿足兩個合適的條件，就是要有合適的溫度和足夠的時間，這兩個要素缺一不可，只有烘干的過程良好，才能滿足固化的需要。在烘干良好的情況下，才不會影響涂膜的質(zhì)量。有時由于涂膜的材質(zhì)不同，對烘干的要求也不同，就要根據(jù)實際情況找到最佳的狀態(tài)。對于不同材料的情況，可以根據(jù)涂料的說明書進行判斷應(yīng)該使用哪種材料，來進行確定。通常情況下，應(yīng)該使用最低的溫度進行烘干，當(dāng)用所規(guī)定的時間內(nèi)能夠完成車身的金屬零部件上的涂膜，并且全部都干透以后，要始終保持有良好的耐腐蝕性，那么可以把這時的烘干溫度，定義為最佳溫度。如果涂膜的烘干受到影響，就會在最大程度上影響效果的發(fā)揮和使用，對涂膜的力學(xué)性能和耐腐蝕性都會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。如果在烘干的過程中，沒有按照要求去做，烘干的時間過長，或者溫度過高，都會嚴(yán)重影響噴涂的效果，導(dǎo)致涂膜變脆，或者更為嚴(yán)重的是直接脫落等。這就要求應(yīng)該始終使用正確的涂膜干燥規(guī)范，一定要保持涂膜的質(zhì)量，這對該工作有著十分重要的意義。同時，在生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)過程中，都要認(rèn)真觀察涂膜的色澤變化，以此來判斷涂膜的工作進展情況。

5 結(jié)語

陰極電泳涂裝是現(xiàn)代的一種新型的涂膜法，在實際的使用過程中，顯示出強大的實際應(yīng)用能力，受到了市場的廣泛好評?，F(xiàn)在的汽車車身涂裝領(lǐng)域大多都采用了陰極電泳涂裝涂底漆，這已經(jīng)成為當(dāng)代汽車提高車身的使用年限和提高市場競爭力的主要辦法之一。

[1] 宋華.電泳涂鉗技術(shù)[M].北京：工業(yè)出版社，2015.

[2] 彭義軍.汽車涂裝技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015.

[3] 林鳴玉.汽車涂裝技術(shù)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2015.

Analysis on key points of cathode electrophoresis painting process control for autobody

ZHANG Zhen1, WANG He2

(1.Department of Painting and Planning, Huachen BMW Automotive Co., Ltd., Shenyang 110000, China; 2.Department of Painting and Processing, Huachen BMW Automotive Co., Ltd., Shenyang 110000, China)

This paper focuses on the analysis of the technical control of electrophoresis painting. The painting cleaning, the drying technology of the coating and the process of cathode electrophoresis painting are made technical analysis, and technical guidance is made on electrophoresis painting.

Autobody; Cathode; Electrophoresis; Control points

2016-10-18

張震(1976-)，男，工學(xué)學(xué)士。

TQ639

B

1674-8646(2017)01-0144-02