淺析磷化酸霧對電泳品質的影響

梁 旭，劉洪賜，周華南 （東風汽車有限公司，東風日產乘用車公司，廣東廣州 510800）

淺析磷化酸霧對電泳品質的影響

梁 旭，劉洪賜，周華南 （東風汽車有限公司，東風日產乘用車公司，廣東廣州 510800）

在當今的汽車生產過程中，自動化生產已被應用到了汽車生產的各個方面，其中涂裝前處理電泳過程的自動化率更是達到了100%。自動化生產在提高效率的同時，也伴隨著一些品質問題，產生問題的原因有很多，其中最容易被忽略的就是環(huán)境因素，本研究主要闡述室體環(huán)境對磷化、電泳品質的影響及其解決方法。

汽車涂裝；自動化；環(huán)境；電泳品質

0 引言

前處理電泳是汽車涂裝中非常重要的一個環(huán)節(jié)，也是汽車防腐不可或缺的方面，電泳品質的優(yōu)劣直接影響后續(xù)的中、面涂品質，當電泳品質出現問題時，會給后續(xù)工序帶來難以估量的影響，雖然有些問題可以通過人工的方式來進行處理，但在連續(xù)的自動化生產模式下，人工處理的方式顯然不能滿足生產需求，甚至會造成停產的風險，因此電泳品質的保證已成為汽車涂裝中的重中之重。本研究主要通過對電泳品質問題的分析，闡述涂裝前處理過程中問題的解決思路及方法。

1 問題的現狀

某公司在日常汽車涂裝生產過程中，發(fā)現在每年春夏交接的時間段，車頂部位會出現電泳品質不良的問題，發(fā)生非常直觀的外觀變化，最初是類似于氣泡一樣的凸起，每個凸起的直徑在1 mm左右，隨著時間的推移，發(fā)展到最后已演變成直徑10~15 mm的類似于圓形的凸起，且問題點有增多的趨勢。每種車型均有該現象發(fā)生，并且持續(xù)2周左右會自動消失。

2 研究與分析

由于該現象每次發(fā)生的時間段比較特殊，且持續(xù)的時間較短，因此需要盡快對問題現狀進行分析，以便找到問題的發(fā)生源，防止其再次發(fā)生，避免造成車間可能因此停產的風險。

2.1 缺陷部位的打磨分析

在涂裝線體對缺陷部位進行打磨后初步觀察發(fā)現，電泳漆膜經打磨后能夠在磷化層面看到缺陷部位的黑色印記，并且印記比較明顯，與電泳漆膜的缺陷形狀十分吻合，初步判斷此缺陷發(fā)生在電泳之前。

用1 000倍放大鏡對電泳漆膜打磨后出現的黑色印記進行觀察，發(fā)現缺陷部位的磷化膜非常粗糙，與正常磷化膜有明顯差異（如圖1所示）。初步判斷該缺陷發(fā)生在磷化層。

圖1 磷化膜狀態(tài)對比Figure 1 The contrast of phosphating film state

2.2 缺陷部位的切片圖譜分析

為了更直觀地對缺陷部位的狀態(tài)有一個清晰的了解，決定報廢一臺車輛，對缺陷部位切片并進行電子能譜半定量分析，結果見表1。

表1 缺陷部位電子能譜分析Table 1 Analysis of defects by electron spectroscopy

由表1可見：缺陷部位的P、O元素含量比正常區(qū)域高，Fe、Zn元素含量比正常區(qū)域低，進一步表明缺陷部位的磷化層異常。

3 問題原因查找

通過以上的分析，基本能夠判斷問題點發(fā)生在涂裝前處理階段，由于涂裝前處理涉及脫脂、水洗、表調、磷化等工序，并且板材的特性也會導致一些異常的發(fā)生，解決此問題還需要逐步地進行驗證。

3.1 車頂板材驗證

由于焊裝車體在進入涂裝前處理前還需要存放大約45 min，在此期間板材是否受到影響，也需要進行驗證，驗證目的是判斷問題發(fā)生源是在車體涂裝之前還是車體進入涂裝線體之后，驗證結果如表2所示。

通過驗證試驗結果可知，車體頂蓋缺陷與板材無關。

3.2 涂裝室體排查

經過上述分析，將缺陷的產生原因鎖定在了涂裝的前處理過程中，首先排查了前處理所有槽體的槽液情況，未發(fā)現明顯的異常，另外通過對缺陷部位的形狀分析，以及對缺陷發(fā)生的時間點和持續(xù)時間進行統(tǒng)計后發(fā)現，缺陷的發(fā)生類似于在涂裝前處理過程中由于頂部積水的滴落造成板材被腐蝕，從而導致磷化不良。因此有必要對室體頂部的積液情況進行排查，結果如圖2所示。

表2 車體進入涂裝線體前驗證試驗結果Table 2 The verification test results before automobile body enter the painting line

圖2 前處理室體排查結果Table 2 The checked results of the pretreatment room

3.3 取樣分析

通過對前處理室體頂部的排查，發(fā)現部分室體的頂部存在積水，特別是表調與磷化之間的室體頂部存在大量積水，對這些積水取樣進行分析，結果如表3所示。

表3 積水取樣化驗結果Table 3 The test results of water sampling

3.4 缺陷再現

由表3可見：表調與磷化之間的室體頂部積水的pH偏低，但是積水有很多處，還不能確定是否是表調與磷化間室體的積水導致了缺陷的發(fā)生，因此需要對頂部積水取樣進行缺陷的再現性驗證，結果如表4所示。

表4 缺陷再現性驗證結果Table 4 The verification results of defects reproducibility

通過再現試驗驗證了表調與磷化間的室體頂部積水是導致此次缺陷的根本原因，印記再現非常清晰，而且在放大鏡下觀察，發(fā)現磷化層明顯不完整，有凹坑的現象，如圖3所示。

圖3 缺陷再現驗證Figure 3 Defect reconstruction verification

4 對策制定

通過以上分析已經找到了問題的所在，但是為什么室體頂部會有如此多的積水，這是外界產生然后進入室體的還是室體本身的原因，有待進一步確認。

4.1 積水原因查找

對所有室體進行外部的排查發(fā)現，室體本身沒有破損或焊縫破裂的情況，因此可以排除由于室體損壞導致的漏水，對磷化室體進行觀察發(fā)現，室體內部的酸霧非常嚴重，在室體外不能很好地觀察到室體內部的情況。對室體頂部的積水進行清理，2 h后再次看到室體頂部又重新積水，初步判斷室體的排風出了問題，磷化蒸汽不能排出，在室體頂部遇冷凝結導致積水。對磷化室體4個排風口的排風量進行測量，結果如表5所示。

表5 排風口規(guī)格及排風量測量結果Table 5 The specifications of air outlet and measurement results of exhaust air volume

通過對磷化槽4個排風口排風量進行測量發(fā)現，目前的排風量已不能滿足最小排風量（200 m3/min）的要求，隨后對排風設備進行檢查，發(fā)現隨著使用時間的延長，排風設備的管路出現了老化現象，一些排風設備的接縫處有大量的磷化液滲出，如圖4所示。

4.2 對策制定

通過以上分析可知，電泳品質問題產生的原因是磷化室體的排風能力降低導致磷化槽液的蒸汽不能及時排出，從而在季節(jié)變化時在室體頂部凝結成水滴，通過長時間的凝結→干燥→再凝結→再干燥的積累過程，導致室體頂部凝結水的pH逐漸降低，隨后滴落至車頂上造成板材腐蝕，導致磷化膜不完整。針對以上問題，主要采取以下三方面措施加以解決：

圖4 磷化槽排風管路磷化液滲出狀態(tài)Figure 4 The phosphating fluid exudation state of phosphating tank exhaust pipe

第一，在生產期間對室體頂部的積水進行定期清理，防止積水滴落至車身；

第二，在長假期間對通風管路進行拆解并對受損管路進行清理或更換；

第三，增加磷化槽體的排風口并增加一臺風機，從而增加磷化槽體的排風能力，防止由于管路受損導致排風能力受到影響而產生電泳品質問題。

通過制定一系列的對策，使得問題得到了圓滿解決，同時也積累了解決問題的經驗。

Brief Discussion on the Effects of Phosphate Mist on the Electrophoresis Quality

Liang Xu，Liu Hongci，Zhou Huanan
（Dongfeng Motor Co.，Ltd.，Dongfeng Nissan Passenger Vehicle Company，Guangzhou Guangdong，510800，China）

In today’s automobile production process，automated production has been applied to all aspects of automobile production，in which the pre-processing electrophoresis process automation rate is reached 100%. Automated production improved efficiency，but also accompained by some quality problems，there are many reasons for the problems，one of the most easily ignored is the environmental factors. This paper mainly expounded the influence of chamber environment on the quality of phosphating，electrophoresis and its solution.

automobile painting；automation；environment；electrophoresis quality

TQ 639

A

1009-1696（2017）03-0045-04

2016-10-17

梁旭（1984—），男，大學本科，學士學位，助理工程師。自2007年起從事汽車涂裝相關工作，目前主要負責汽車涂裝前處理電泳、涂膠、打磨等相關的技術問題解析，新工廠投產的工藝調試、新車型的試制等工作。