淺析車身電泳流痕問題的解決

魏正璽，蔣朝福，秦小強，劉作梁，唐 宇，韋俊群

（重慶長安汽車股份有限公司，重慶 400023）

淺析車身電泳流痕問題的解決

魏正璽，蔣朝福，秦小強，劉作梁，唐 宇，韋俊群

（重慶長安汽車股份有限公司，重慶 400023）

電泳流痕是涂裝車間經(jīng)常發(fā)生的質(zhì)量問題，導致電泳流痕的主要原因是扣合縫隙中殘留電泳液。通過分析車身扣合邊結(jié)構(gòu)、沖壓模具設(shè)計與維護、焊接折邊膠的擠膠位置變化以及電泳槽液固含量控制等，找出減少電泳流痕的最佳條件。

電泳流痕；車身結(jié)構(gòu)；沖壓模具；固含量；導流工裝

0 引言

在汽車涂裝工藝中，電泳工藝為車身防腐提供了有力的保障，電泳流痕是電泳過程中經(jīng)常產(chǎn)生的漆膜缺陷之一。產(chǎn)生電泳流痕的根本原因是鈑金扣合縫隙中殘留電泳液，且在后序的超濾水洗和新鮮純水洗過程中，某些特殊位置殘留的電泳液沖洗不干凈而繼續(xù)殘留在扣合縫中；當烘烤固化時，鈑金扣合縫隙中殘留的電泳液受熱流出，滴落在車身上經(jīng)過固化后形成電泳流痕［1-5］。

下面介紹導致車身電泳流痕問題的因素及其解決方案。

1 導致電泳流痕的因素

導致電泳流痕的因素很多，主要包括車身結(jié)構(gòu)設(shè)計［6］和制造過程質(zhì)量一致性管控兩個因素。制造過程質(zhì)量一致性管控因素按照生產(chǎn)線架構(gòu)可分為：沖壓制造過程因素、焊接制造過程因素及涂裝制造過程因素。各因素導致電泳流痕問題出現(xiàn)的比例不同，如圖1所示。

圖1 各因素導致電泳流痕問題出現(xiàn)的比例Figure 1 The proportion of electrophoresis flowing mark caused by various factors

在導致電泳流痕的4種因素中，雖然涂裝制造過程因素占比高達55%，但它并不是電泳流痕產(chǎn)生的根本因素。涂裝制造過程中可以從工藝優(yōu)化、設(shè)計工裝等方面，解決部分流痕問題，但只能治標不治本。造成電泳流痕的根本原因是車身結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理和沖壓扣合模具設(shè)計問題及磨損，故解決車身電泳流痕問題的根本途徑是車身結(jié)構(gòu)設(shè)計和沖壓扣合模具的設(shè)計及維護。

2 電泳流痕問題的解決方案

電泳流痕問題的產(chǎn)生主要是由于車身扣合縫隙中殘留的電泳液無法在電泳固化前流出所致。據(jù)此，我們將解決流痕問題的主要方法歸納為“疏”和“堵”。在實際解決問題時，根據(jù)方法的難易程度和車型結(jié)構(gòu)的具體特點，選擇相應(yīng)的方法。

車身結(jié)構(gòu)設(shè)計因素、沖壓制造過程因素、焊接制造過程因素所致的電泳流痕主要立足于“堵”的方法進行解決；“疏”的方法主要是指在涂裝車間應(yīng)用工裝進行電泳液導流，從而使電泳液無法流至影響車身質(zhì)量的部位。除此之外，涂裝車間還可以通過優(yōu)化電泳槽液參數(shù)、水洗壓力、電泳固化溫度等，降低電泳流痕的發(fā)生幾率。以下對上述方法進行概述分析。

2.1 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計

車型開發(fā)的工程化設(shè)計階段是決定該車型投產(chǎn)制造過程順利與否的關(guān)鍵。在車型設(shè)計階段，通過涂裝SE分析解決電泳流痕問題，是效率最高、成本最低的途徑。例如，如圖2所示，車門門框在設(shè)計時未考慮涂裝電泳流痕的問題，設(shè)計了帶有R角的扣合結(jié)構(gòu)，電泳液會殘留在R角的部位，當經(jīng)過電泳固化時，電泳液流出滴在內(nèi)板上產(chǎn)生流痕。故在設(shè)計階段，內(nèi)外板扣合結(jié)構(gòu)應(yīng)該避免有R角，減小或消除包邊縫隙［7］，正確的設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖2 車門門框流痕及扣合結(jié)構(gòu)示意圖Figure 2 The scheme of the door frame flowing mark and combined structure

圖3 正確的扣合結(jié)構(gòu)示意圖Figure 3 The scheme of the correct combined structure

2.2 沖壓制造過程

一般來講，沖壓模具是根據(jù)車身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進行設(shè)計的，只要保證車身數(shù)據(jù)不存在扣合問題，沖壓模具按照車身數(shù)據(jù)進行開模，就不會存在導致電泳流痕的結(jié)構(gòu)。但是由于沖壓模具在長期使用過程中產(chǎn)生磨損，從而在扣合時導致車身零件邊緣處產(chǎn)生毛刺、閉合件扣合間隙等問題，進而導致電泳過程中電泳漆液的殘留，形成電泳流痕。

因此，沖壓制造過程中控制電泳流痕的主要方法有3個方面：第一，沖壓模具的設(shè)計及開模的控制；第二，對沖壓模具定期進行維護［8-9］、保養(yǎng)，延長模具的有效使用時間；第三，定期檢驗?zāi)＞呤欠衽c設(shè)計之初的狀態(tài)一致，如發(fā)現(xiàn)狀態(tài)變化，及時對模具進行修復。

2.3 焊接制造過程

對于焊接制造過程而言，如果各鈑金件連接處的縫隙沒有進行密封擠膠工藝［10］，將會導致電泳流痕。影響電泳流痕的因素主要是焊接折邊膠的寬度（半徑）及具體的擠膠位置。出現(xiàn)電泳流痕后，在不增加成本的前提下，首先應(yīng)考慮優(yōu)化擠膠的具體位置。通過改變具體的擠膠位置，統(tǒng)計電泳流痕問題占比的變化，將數(shù)據(jù)進行收集整理，繪制電泳流痕占比與擠膠位置的關(guān)系圖，確定最佳的擠膠位置，如圖4所示。由圖4可見：最佳的擠膠位置為折邊膠到彎角距離6 mm，如果通過此法未達到預(yù)期的目標，還可以通過增加折邊膠的用量來降低電泳流痕的發(fā)生幾率，同時應(yīng)充分考慮到折邊膠外溢的情況，綜合分析，確定出最佳的擠膠位置及擠膠量。

圖4 電泳流痕占比與擠膠位置的關(guān)系圖Figure 4 Relationship between the proportion of electrophoretic flowing mark and the location of squeeze glue

2.4 涂裝制造過程

由圖1可知，涂裝制造過程在所有導致電泳流痕問題因素中的占比大約為55%，這就決定了涂裝車間為電泳流痕問題整改的責任主體。所以，電泳流痕問題的解決都需要涂裝車間技術(shù)人員牽頭進行整改，同時電泳流痕問題的解決也是從涂裝車間到其他部門依次開展的。

涂裝制造過程中導致電泳流痕問題的主要因素包括：水洗工序的合理排布及具體工藝參數(shù)、電泳槽液工藝參數(shù)、電泳固化工藝參數(shù)等，除此之外，還有涂裝前處理、電泳工裝設(shè)計等因素［11-14］。通常，我們主要通過適當增大水洗工藝噴淋壓力參數(shù)、優(yōu)化電泳槽液固含量以及設(shè)計合理的電泳液導流工裝等方法解決電泳流痕問題。下面主要從優(yōu)化電泳槽液固含量與設(shè)計電泳液導流工裝兩個方面進行介紹。

2.4.1 優(yōu)化固含量

固含量是電泳槽液參數(shù)中的一項重要指標，在其他參數(shù)（如電泳電壓、電泳時間等）不變的情況下，槽液固含量是決定電泳膜厚的主要指標。同時，當車型數(shù)據(jù)以及沖壓扣合滿足涂裝生產(chǎn)要求時，固含量就成為影響電泳流痕的一個重要因素。電泳槽液固含量與電泳流痕占比的關(guān)系見圖5。由圖5可見：當槽液固含量從26%～18%降低時，電泳流痕的發(fā)生占比降低。

圖5 電泳槽液固含量與電泳流痕占比關(guān)系圖Figure 5 The relationship between the solid content of the electrophoresis tank liquid and the proportion of the flowing mark

結(jié)合涂裝車間對電泳膜厚的質(zhì)量要求，確定出既能保證電泳質(zhì)量又能降低電泳流痕占比的最佳槽液固含量參數(shù)為21%。

2.4.2 設(shè)計合理的導流工裝

涂裝制造過程還可以通過設(shè)計涂裝輔助工裝［15］，即導流工裝來降低電泳流痕占比。當出現(xiàn)在產(chǎn)車型數(shù)據(jù)設(shè)計不合理，但又不能通過優(yōu)化涂裝工藝參數(shù)加以解決的時候，就可以通過設(shè)計導流工裝達到解決電泳流痕的目的。正如俗話所說，堵水不如疏水。導流工裝的作用是將電泳固化后流出的電泳液導流到不影響車身外觀的部位或者車身外部，從而解決電泳流痕問題。但此法自身有一定的局限性，因為不是所有出現(xiàn)流痕的位置都可以設(shè)計導流工裝。有的位置，如中門扣合邊的位置，沒有或者很難有導流工裝固定的位置，就不能用導流工裝解決電泳流痕問題。設(shè)計導流工裝應(yīng)滿足3個條件：第一，有足夠的空間可以固定導流工裝；第二，滿足能通過工裝將電泳液導流到不影響外觀的部位或者車身外部；最后一個就是設(shè)計導流工裝的成本可以接受。滿足這3個條件，可以優(yōu)先考慮設(shè)計工裝來解決電泳流痕問題。

3 結(jié)語

（1）電泳流痕問題產(chǎn)生的主要因素包括：車身結(jié)構(gòu)設(shè)計因素、沖壓制造過程因素、焊接制造過程因素及涂裝制造過程因素。

（2）電泳流痕問題的產(chǎn)生主要是由于扣合縫隙中殘留的電泳液無法在電泳固化前流出所致，主要解決方法歸納為“疏”和“堵”。

（3）在車型設(shè)計階段，通過涂裝SE分析解決電泳流痕問題，是效率最高、成本最低的途徑。

（4）沖壓制造過程中，主要通過模具的合理設(shè)計與后期維護兩個方面來控制電泳流痕。

（5）焊接制造過程中，主要通過優(yōu)化焊接折邊膠的寬度及具體的擠膠位置來解決電泳流痕問題。

（6）涂裝制造過程中，主要通過涂裝工藝參數(shù)優(yōu)化和設(shè)計合理的導流工裝來解決電泳流痕問題。

（7）電泳流痕問題的解決應(yīng)該以成本為先，標本兼治，綜合治理，疏堵結(jié)合。

1 何彬，肖其弘. 轎車電泳二次流痕缺陷分析與對策［J］.中國涂料，2013（11）：61-65.

2 趙曉峰，張霆. 淺談電泳流痕綜合治理［J］.現(xiàn)代涂料與涂裝，2016（4）：73-77.

3 周永紅.二次流痕解決方案［J］.汽車工藝師，2015（8）：46-48.

4 王輝，劉可楠，張震宇，等.車身電泳流痕問題的解決［J］.現(xiàn)代涂料與涂裝，2014（3）：13-14.

5 馮德進，薛濤，蒙錢東.淺談汽車涂裝電泳［J］. 現(xiàn)代涂料與涂裝，2013（11）：66-68.

6 常麗萍.淺析電泳涂層二次流痕解決措施［J］. 上海涂料，2012（3）：46-48.

7 田前程，劉鋒，溫達.汽車SUV車型門蓋流痕問題產(chǎn)生原因及應(yīng)對措施［J］.模具技術(shù)，2016（4）：49-52.

8 郭超，周新平.沖壓模具的維護［J］. 鑄造技術(shù)，2016（1）：179-181.

9 陳伊娜，寧燕，梁鋒.論如何進行沖壓模具的維護保養(yǎng)［J］.企業(yè)科技與發(fā)展，2012（7）：33-34，39.

10 彭西洋，廖錕. 轎車車身生產(chǎn)中的涂膠工藝［J］.現(xiàn)代零部件，2012（5）：81-83.

11 劉雯麗.陰極電泳涂裝槽液管理的參數(shù)控制［J］.表面技術(shù)，2013，42（1）：116-119，130.

12 莊馨瑤，趙明田. 淺談利用拆解法分析涂裝電泳流痕的產(chǎn)生及控制［J］.現(xiàn)代涂料與涂裝，2015（9）：7-8.

13 趙安偉.電泳涂裝常見缺陷及對策［J］.現(xiàn)代涂料與涂裝，2011（5）：57-59.

14 王俊勝，陳珂.陰極電泳漆的工作液參數(shù)管理探討［J］. 上海涂料，2001（2）：40-43.

15 李中華，王云飛，趙博輝.車身涂裝輔助工裝解析［J］. 現(xiàn)代涂料與涂裝，2010（5）：61-62.

Brief Discussion on the Solution of Vehicle Body ElectroPhoresis Flowing Mark

Wei Zhengxi，Jiang Chaofu，Qin Xiaoqiang，Liu Zuoliang，Tang Yu，Wei Junqun
（Chongqing Chang’an Automobile Co.，Ltd.，Chongqing，400023，China）

Electrophoretic flowing mark is quality problem frequently occurring in coating workshop. The main reason leading to electrophoresis flowing mark is the electrophoresis bath remanant in automobile body ambined gap. By analyzing the structure of the automobile body buckle the edge，design and maintenance of stamping die，the extruded glue position change of welding hemming adhesive and conrol of the solid content of electrophoresis tank liquid etc.，the best condition to reduced the electrophoresis flow mark was achieved.

electrophoresis flowing mark；body structure；stamping die；solid content；diversion frock

TQ 639

A

1009-1696（2017）02-0020-04

2016-12-05

魏正璽（1986—），男，大學本科，涂裝工藝工程師。