壓合邊電泳流痕產(chǎn)生原因及治理

趙子曄 孫濤 房忠明

石家莊格力電器小家電有限公司 河北石家莊 050000

電泳流痕是涂裝行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生的缺陷，為防止對(duì)漆膜外觀造成影響，需要對(duì)產(chǎn)生電泳流痕的部位進(jìn)行打磨和修補(bǔ)，這不僅增大了電泳打磨工位的工作量，增加了生產(chǎn)成本，而且在打磨過(guò)程中對(duì)電泳漆膜的破壞還會(huì)影響打磨部位的防腐能力，帶來(lái)產(chǎn)品早期銹蝕的隱患。由于油汀噴涂采用懸掛線懸掛方式，油汀鈑金件均為豎立吊掛，電泳流痕點(diǎn)數(shù)較多，一直是制約現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的瓶頸。同時(shí)由于流痕成因復(fù)雜，偶然性大，一直以來(lái)是涂裝最常見同時(shí)也是最難解決的漆膜缺陷之一，在很大程度上影響車間現(xiàn)場(chǎng)正常生產(chǎn)節(jié)拍。本文主要介紹對(duì)油汀散熱片壓合邊電泳流痕問(wèn)題分析和解決。

1 壓合邊流痕簡(jiǎn)介

1.1 壓合邊流痕定義

電泳流痕俗稱電泳析出物，是油汀電泳頻繁產(chǎn)生的弊病，部位多發(fā)生在壓合邊位置，也成為壓合邊流痕。壓合邊流痕指電泳漆膜加熱固化過(guò)程中，在折邊縫隙處殘留的含有一定固體分的電泳液膨脹固化，在油汀散熱片壓合邊縫隙處形成堅(jiān)硬的固體殘留物，嚴(yán)重時(shí)從縫隙處流淌，滴落在其他外觀區(qū)域，破壞漆膜外觀。

1.2 產(chǎn)生部位

油汀散熱片出于美觀和安全性考慮，采用大片包小片方式進(jìn)行折邊，即組合后大片翻邊90°、再箱內(nèi)翻邊45°、壓合包住小片。折邊壓痕邊流痕產(chǎn)生在散熱片壓合邊空腔縫隙位置。

1.3 流痕弊病

油汀體電泳后需要進(jìn)行粉末噴涂固化，散熱片壓合邊位置產(chǎn)生的流痕雜質(zhì)/凸起會(huì)造成外觀不良的問(wèn)題。因此，一般在油汀噴粉前設(shè)置流痕打磨工位，將壓合邊流痕處理干凈。歸納起來(lái)，電泳流痕的處理會(huì)帶來(lái)以下幾方面的弊病：①打磨工時(shí)增加，嚴(yán)重時(shí)造成停線，影響產(chǎn)量；②壓合邊區(qū)域防腐性能降低；③打磨材料增加，工具消耗增加，動(dòng)能（壓縮空氣）消耗增加；④車間潔凈度降低，打磨產(chǎn)生粉塵量增加；⑤操作者勞動(dòng)強(qiáng)度增加，部分區(qū)域打磨困難，需要仰頭操作，甚至俯身對(duì)油汀體吊掛底部位置進(jìn)行打磨。

2 流痕產(chǎn)生原因分析

電泳過(guò)程分為電解、電泳、電沉積、電滲4個(gè)階段，在電泳、電沉積階段，電泳漆中的帶電粒子在電場(chǎng)的作用下向被涂物移動(dòng)，在被涂物的非電場(chǎng)屏蔽部位均勻成膜，此時(shí)在油汀散熱片包邊縫隙、搭接面等部位亦成膜并積存電泳液，在經(jīng)過(guò)后續(xù)的超濾液及純水噴淋、浸洗后，由于表面張力的作用，上述部位內(nèi)的電泳液無(wú)法被清洗完全。在電泳烘干過(guò)程中，隨著溫度升高，縫隙間積液分子間作用力下降，同時(shí)表面分子的動(dòng)能增加，當(dāng)積液的表面張力低于其重力時(shí)，就會(huì)從縫隙中流出，隨著漆膜固化形成條狀流痕；當(dāng)升溫速率過(guò)快，縫隙間積液體系由于水的沸騰而噴出，形成噴濺式流痕。

3 電泳流痕問(wèn)題的解決方案

3.1 優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

145型號(hào)油汀散熱片縫焊完成后，產(chǎn)品表面高熱較干，模具長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)容易造成毛刺、翻邊異常，會(huì)導(dǎo)致散熱片局部較寬，包邊寬度變窄，產(chǎn)生內(nèi)部空腔縫隙。對(duì)此在不影響油汀外觀、強(qiáng)度、功能的前提下，采用縫焊內(nèi)圈，大片單獨(dú)壓合疊邊工藝，來(lái)消除此處縫隙，進(jìn)而消除此處電泳流痕，見圖1。

3.2 沖壓制造過(guò)程

一般來(lái)講，沖壓模具是根據(jù)油汀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，只要保證油汀數(shù)據(jù)不存在扣合問(wèn)題，沖壓模具按照油汀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行開模，就不會(huì)存在導(dǎo)致電泳流痕的結(jié)構(gòu)。但是由于沖壓模具在長(zhǎng)期使用過(guò)程中產(chǎn)生磨損，從而在沖裁時(shí)導(dǎo)致散熱片零件邊緣處產(chǎn)生毛刺、壓合時(shí)扣合間隙等問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致電泳過(guò)程中電泳漆液的殘留，形成電泳流痕。因此，沖壓制造過(guò)程中控制電泳流痕的主要方法有3個(gè)方面：第一，沖壓模具的設(shè)計(jì)及開模的控制；第二，對(duì)沖壓模具定期進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，延長(zhǎng)模具的有效使用時(shí)間；第三，定期檢驗(yàn)?zāi)＞呤欠衽c設(shè)計(jì)之初的狀態(tài)一致，如發(fā)現(xiàn)狀態(tài)變化，及時(shí)對(duì)模具進(jìn)行修復(fù)。

圖1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3.3 壓合制造過(guò)程

對(duì)于壓合制造過(guò)程，如果鈑金件搭接疊邊處存在縫隙，將會(huì)導(dǎo)致電泳流痕。出現(xiàn)線電泳流痕后，在不增加成本的前提下，首先應(yīng)考慮優(yōu)化疊邊縫隙。調(diào)整壓合設(shè)備，減小或消除疊邊縫隙，經(jīng)調(diào)整設(shè)備壓合力及程序設(shè)定，在流痕發(fā)生頻次較高的情況下，調(diào)整效果明顯，僅兩次調(diào)整，流痕產(chǎn)生就減少50%以上，但疊邊縫隙已經(jīng)減小的條件下繼續(xù)調(diào)整難度大，連續(xù)調(diào)整多次后才能使其消失。在壓合疊邊縫隙調(diào)整過(guò)程中對(duì)間隙進(jìn)行測(cè)量，分析間隙與流痕發(fā)生頻率關(guān)系，初步判定確定為當(dāng)壓合邊縫隙小于20μm時(shí)，可消除流痕，因此后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中按照此值進(jìn)行監(jiān)控質(zhì)量。

3.4 設(shè)計(jì)合理的導(dǎo)流工裝

涂裝制造過(guò)程還可以通過(guò)設(shè)計(jì)涂裝輔助工裝，即導(dǎo)流工裝來(lái)降低電泳流痕占比。當(dāng)出現(xiàn)在產(chǎn)油汀數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)不合理，但又不能通過(guò)優(yōu)化涂裝工藝參數(shù)加以解決的時(shí)候，就可以通過(guò)設(shè)計(jì)導(dǎo)流+吹氣工裝達(dá)到解決電泳流痕的目的。正如俗話所說(shuō)，堵水不如疏水。導(dǎo)流工裝的作用是將電泳固化后流出的電泳液導(dǎo)流到不影響油汀外觀的部位或者汀體外部，從而解決電泳流痕問(wèn)題。但此法自身有一定的局限性，因?yàn)椴皇撬谐霈F(xiàn)流痕的位置都可以設(shè)計(jì)導(dǎo)流工裝。有的位置，如汀體底部的位置，沒(méi)有或者很難有導(dǎo)流工裝固定的位置，就不能用導(dǎo)流工裝解決電泳流痕問(wèn)題，再次位置增加吹氣工裝對(duì)汀體底部進(jìn)行吹掃，降低電泳固體份，降低電泳流痕產(chǎn)生。設(shè)計(jì)導(dǎo)流工裝應(yīng)滿足3個(gè)條件：第一，有足夠的空間可以固定導(dǎo)流工裝；第二，滿足能通過(guò)工裝將電泳液導(dǎo)流到不影響外觀的部位或者車身外部；最后一個(gè)就是設(shè)計(jì)導(dǎo)流工裝的成本可以接受。滿足這3個(gè)條件，可以優(yōu)先考慮設(shè)計(jì)工裝來(lái)解決電泳流痕問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

電泳流痕是長(zhǎng)期困擾涂裝工藝技術(shù)人員的問(wèn)題，打磨流痕既會(huì)降低產(chǎn)品防腐性能，也會(huì)造成人員、原材料的浪費(fèi)。然而解決電泳流痕最好的階段仍然是數(shù)模凍結(jié)前，筆者介紹的上述問(wèn)題其實(shí)都可以在數(shù)據(jù)凍結(jié)前杜絕，一旦問(wèn)題流出，沖壓模具已經(jīng)鑄造成型，修改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)就意味著大量的時(shí)間成本及經(jīng)濟(jì)成本的投入，這顯然不是理想的解決措施。盡管各品牌油汀設(shè)計(jì)千差萬(wàn)別，但殊途同歸，流痕的解決方法大同小異，希望解決流痕問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)?zāi)芙o同行一點(diǎn)啟發(fā)。