汽車(chē)車(chē)身零件典型電泳附著問(wèn)題分析

武曉靜，金喆民，顧國(guó)榮，樊慧軍 （一汽-大眾汽車(chē)有限公司，吉林長(zhǎng)春 130011）

0 引言

現(xiàn)在汽車(chē)已成為社會(huì)和家庭的主要交通工具，汽車(chē)的安全性和質(zhì)量是衡量汽車(chē)品質(zhì)的重要因素，汽車(chē)車(chē)身的防腐和美觀也日益受到人們的關(guān)注和重視。而電泳涂層是車(chē)身最重要的防腐層，直接影響汽車(chē)的壽命和外觀。

1 汽車(chē)白車(chē)身零件典型電泳附著問(wèn)題分析

在汽車(chē)主機(jī)廠涂裝車(chē)間，由于各方面原因，白車(chē)身局部零件會(huì)發(fā)生電泳附著問(wèn)題。下面將分別對(duì)原材料、前序生產(chǎn)工藝缺陷和涂裝生產(chǎn)工裝保養(yǎng)不當(dāng)造成的幾種典型電泳附著問(wèn)題進(jìn)行原因分析。

1.1 原材料

在涂裝車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程中，偶然發(fā)現(xiàn)車(chē)身右側(cè)前機(jī)艙內(nèi)水盒板電泳后發(fā)生不沾漆現(xiàn)象（圖1）。

通過(guò)掃描電鏡觀察問(wèn)題批次零件磷化后（電泳前）的表面形貌，發(fā)現(xiàn)其磷化膜分布零散，有大部分表面未磷化上（圖2）。

圖1 水盒板在電泳后發(fā)生不沾漆現(xiàn)象Figure 1 Nonstick paint phenomenon after electrophoresis of bracket reservoir

圖2 問(wèn)題零件的表面形貌Figure 2 The surface microstructure of the problem parts

對(duì)問(wèn)題批次零件的表面進(jìn)行能譜分析（EDS）（圖3）。由圖3可見(jiàn)：零件表面除Zn元素之外，還有大量Si元素。

圖3 問(wèn)題批次零件的能譜分析Figure 3 EDS analysis of problem parts

綜上所述，問(wèn)題批次零件的表面存在以Si元素為主的封閉膜，使得零件在磷化過(guò)程中大部分表面未發(fā)生磷化，造成電泳后不粘漆問(wèn)題。

為了避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生，規(guī)定白車(chē)身零件禁止使用封閉，制定了《鍍鋅鋼板表面封閉膜判定方法》，對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行培訓(xùn)，從而從根源上杜絕了此類(lèi)問(wèn)題的產(chǎn)生。

1.2 前序生產(chǎn)工藝缺陷

涂裝車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某前蓋鉸鏈支撐前蓋處發(fā)生電泳漆層脫落問(wèn)題。

對(duì)問(wèn)題件正常區(qū)域和折彎區(qū)域進(jìn)行劃格試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，正常區(qū)域劃格試驗(yàn)結(jié)果合格，折彎區(qū)域劃格試驗(yàn)結(jié)果不合格（圖4）。

圖4 劃格試驗(yàn)結(jié)果Figure 4 Cross-cut test results

通過(guò)顯微鏡觀察問(wèn)題件折彎區(qū)域電泳后的截面，發(fā)現(xiàn)防護(hù)層脫落發(fā)生在鋅鎳合金鍍層（圖5）。

圖5 折彎區(qū)域截面Figure 5 Cross-section of bended area

問(wèn)題件折彎區(qū)域和正常區(qū)域電泳后的截面圖見(jiàn)圖6。

圖6 電泳后截面圖Figure 6 Cross-section after electrophoresis

由圖6可見(jiàn)，折彎區(qū)域的鋅鎳合金層不致密，有很多橫向裂紋，且電泳層偏厚；正常區(qū)域的鋅鎳合金層均勻致密、無(wú)橫向裂紋，電泳層厚度合格。折彎區(qū)域的基材表面有劃痕等沖壓缺陷；正常區(qū)域的基材表面質(zhì)量良好，無(wú)缺陷。

綜上所述，問(wèn)題件折彎區(qū)域發(fā)生電泳漆層脫落，這可能是由于零件折彎區(qū)域在沖壓過(guò)程中留有劃痕等沖壓缺陷，表面質(zhì)量差，導(dǎo)致鋅鎳合金層不致密，且該處在電鍍鋅鎳工藝中由于電流密度偏大，鍍層偏厚，結(jié)合力差，進(jìn)一步造成電泳漆層脫落問(wèn)題。

針對(duì)此問(wèn)題，我們建議調(diào)整沖壓工藝，改善折彎區(qū)域的基材表面質(zhì)量；并調(diào)整電鍍鋅鎳工藝，降低折彎區(qū)域的電流密度，使鋅鎳合金鍍層厚度合格。

1.3 涂裝生產(chǎn)工裝保養(yǎng)不當(dāng)

在涂裝車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)某車(chē)型油箱口蓋在電泳后表面沒(méi)有電泳漆（圖7）。

圖7 油箱口蓋電泳后發(fā)生不沾漆現(xiàn)象Figure 7 Nonstick paint phenomenon of filler lid after electrophoresis

通過(guò)掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題零件表面只有均勻致密的磷化膜，與正常零件去漆后的表面磷化膜狀態(tài)一致（圖8）。

圖8 零件表面磷化膜狀態(tài)Figure 8 The phosphating film state on the part surface

通過(guò)檢查涂裝工藝發(fā)現(xiàn)，油箱口蓋通過(guò)夾具隨白車(chē)身進(jìn)行電泳，夾具與油箱口蓋通過(guò)3個(gè)接觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電。夾具經(jīng)過(guò)涂裝工藝后表面有一層油漆層，未經(jīng)清洗即循環(huán)使用的夾具存在3個(gè)接觸點(diǎn)均被油漆層覆蓋的現(xiàn)象（圖9）。

綜上所述，問(wèn)題零件的磷化過(guò)程正常，電泳后零件表面無(wú)電泳漆，這是由于電泳過(guò)程中夾具不導(dǎo)電所致。提高涂裝車(chē)間夾具的清洗頻率后，此問(wèn)題不再發(fā)生。

圖9 夾具的3個(gè)接觸點(diǎn)均被油漆層覆蓋Figure 9 The three contact points of clamp all covered with painting layer

2 結(jié)語(yǔ)

（1） 鍍鋅鋼板表面存在以Si元素為主的封閉膜，造成零件在磷化過(guò)程中大部分表面磷化不上，進(jìn)一步造成電泳后不粘漆問(wèn)題。

（2） 零件表面在沖壓過(guò)程中如果留有劃痕等加工缺陷，表面質(zhì)量差，會(huì)導(dǎo)致鋅鎳合金鍍層不合格，結(jié)合力差，使涂裝過(guò)程中發(fā)生電泳漆層脫落問(wèn)題。

（3） 若零件通過(guò)與夾具間的導(dǎo)電實(shí)現(xiàn)電泳過(guò)程，則夾具與零件之間的導(dǎo)電性至關(guān)重要。保證夾具的清洗頻率可避免因夾具不導(dǎo)電而產(chǎn)生的電泳不沾漆問(wèn)題。

［1］王錫春.汽車(chē)涂裝工藝技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

［2］陳澤民，張巧云，李志林.電泳涂裝常溫磷化工藝及磷化膜性能［J］.中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)，2008，28（6）：351-354.

［3］陳艷秋，王甫仁.汽車(chē)電泳涂裝工藝［J］.當(dāng)代化工，2008，37（1）：100-104.