淺談一種電泳抗縮孔助劑的應(yīng)用

李欣聞，王亮，劉銳鋒

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

引言

電泳涂裝是工業(yè)涂裝中運(yùn)用最為普遍的一種涂裝方法，陰極電泳涂裝因具有高效、優(yōu)質(zhì)、安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，在汽車工業(yè)涂裝中獲得廣泛運(yùn)用，汽車車身幾乎100%采用陰極電泳涂裝底漆。陰極電泳涂裝是一個(gè)非常復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，主要包括電解、電泳、電沉積、電滲四個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程。

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于電泳縮孔涂膜弊病，一般采用人工打磨的方式進(jìn)行消除縮孔，不僅會(huì)影響面漆漆膜外觀，而且會(huì)降低車身防腐蝕性能。本文以某公司涂裝生產(chǎn)線出現(xiàn)電泳涂膜縮孔質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行原因分析及問(wèn)題整改，從而實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于電泳槽液抗污染能力差時(shí)而產(chǎn)生的縮孔質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行管控。

1 問(wèn)題描述

某汽車涂裝生產(chǎn)線，發(fā)現(xiàn)白車身經(jīng)過(guò)前處理電泳以及電泳烘房烘干工序后，車身垂直面的縮孔較多，電泳漆膜表面存在火山口狀的縮孔，目視表現(xiàn)為大部分為較小較淺縮孔，部分為較大較深縮孔。電泳縮孔質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)，不僅增加電泳漆膜打磨工作量，而且電泳涂膜縮孔部位由于打磨造成電泳膜厚不足，存在車身早期生銹的風(fēng)險(xiǎn)，降低車身防腐蝕性能。

2 問(wèn)題調(diào)查及原因分析

2.1 問(wèn)題調(diào)查

該涂裝生產(chǎn)線為乘用車涂裝線，主要生產(chǎn)轎車和SUV 車型，節(jié)拍為42JPH，生產(chǎn)線前處理電泳工段工藝流程如圖1所示。前處理電泳為連續(xù)式生產(chǎn)線，采用翻轉(zhuǎn)式Ro-Dip 輸送方式，Ro-Dip 即全旋反向浸漬輸送技術(shù)。白車身進(jìn)入涂裝車間時(shí)表面比較干凈，沒(méi)有明顯的鐵屑、焊渣、銹蝕等問(wèn)題。

圖1 前處理電泳工段工藝流程

2.2 原因分析

在連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，如果白車身的油污不能在脫脂徹底清洗干凈，會(huì)將污染物持續(xù)帶入磷化和電泳各槽，造成電泳槽污染，導(dǎo)致縮孔增加。在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電泳槽液污染縮孔。取現(xiàn)場(chǎng)槽液和現(xiàn)場(chǎng)槽液用除油過(guò)濾袋過(guò)濾6 遍后，分別泳L板做對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)用沒(méi)有過(guò)濾的電泳槽液制板后存在電泳縮孔，而用除油過(guò)濾袋過(guò)濾后的槽液制板后基本無(wú)電泳縮孔。

3 對(duì)策的制定及實(shí)施

當(dāng)產(chǎn)量比較低時(shí)會(huì)導(dǎo)致槽液更新較慢，原漆添加量減少，槽液存在輕微老化現(xiàn)象，槽液的抗污染能力會(huì)下降。針對(duì)目前槽液的狀況對(duì)槽液加一種抗縮孔助劑進(jìn)行調(diào)整以改善槽液的抗污染能力，從而減少車身的電泳縮孔。

3.1 槽液參數(shù)對(duì)比

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電泳槽液工藝參數(shù)，對(duì)電泳槽液分別加入5PHR 和10PHR 的助劑進(jìn)行分析，防縮孔劑呈弱酸性，故添加防縮孔劑后pH 所有下降，MEQ 和電導(dǎo)率有所提高，其他各參數(shù)波動(dòng)幅度不大，均在工藝要求范圍內(nèi)。詳見(jiàn)表1 電泳槽液參數(shù)對(duì)比表。

表1 電泳槽液參數(shù)對(duì)比表

3.2 施工性能對(duì)比

對(duì)于加入5PHR 和10PHR 的助劑和原槽液的施工性能進(jìn)行對(duì)比分析，添加防縮孔劑后庫(kù)倫效率有所下降，其他各項(xiàng)施工性能基本穩(wěn)定。詳見(jiàn)表2 施工性能對(duì)比表。

3.3 涂膜性能對(duì)比

用加入5PHR 和10PHR 的助劑的槽液分別制電泳板，考察電泳漆膜的性能。從表中可以看出添加防縮孔劑后涂膜粗糙度有所提高，其他各項(xiàng)涂膜機(jī)械性能波動(dòng)幅度不大，均在規(guī)格范圍內(nèi)。

表2 施工性能對(duì)比表

表3 涂膜性能對(duì)比表

3.4 抗縮孔助劑的應(yīng)用效果

針對(duì)帕卡MU-320A 型沖壓油，用“皇冠法”對(duì)比原槽液和槽液中分別加入抗縮孔助劑5PHR 和10PHR，對(duì)比電泳涂膜的縮孔數(shù)量。

表4 電泳涂膜縮孔數(shù)量對(duì)比表

以缺陷密度（個(gè)/cm2）表示：優(yōu)≈0；良＜1；中1-3；差＞3。

皇冠法：

（1）把實(shí)驗(yàn)需考察的油樣品和二甲苯（X-1）按油樣：X-1=1：9 的比例進(jìn)行稀釋。

（2）用錫箔紙做一個(gè)直徑約2.0cm，高為0.5cm 的容器。

（3）在所做容器中裝0.2ml 稀釋后的油樣和0.2ml 的純水。

（4）若油樣不溶于X-1 或溶解性較差，則將0.02g 油樣、0.18mlX-1 以及0.2ml 純水直接加入到所做的容器中。

（5）按標(biāo)準(zhǔn)條件制板，把盛裝油樣的錫箔紙容器平放在試板上烘烤固化(170℃×20min)。

（6）固化完全后觀察水平朝上（放置容器）面的縮孔情況。

從表中可以看出添加5PHR 量的防縮孔劑后現(xiàn)場(chǎng)槽液針對(duì)帕卡MU-320A 型沖壓油“皇冠法”平均總?cè)毕菝芏葴p少約20%；添加10PHR 量的防縮孔劑后現(xiàn)場(chǎng)槽液針對(duì)帕卡MU-320A 型沖壓油平均總?cè)毕菝芏葴p少約70%。

3.5 面漆配套實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表5 復(fù)合涂膜性能對(duì)比表

用加入抗縮孔助劑5PHR 和10PHR 制備的電泳板噴涂面漆驗(yàn)證復(fù)合涂膜的性能，選用噴涂素色面漆白色和金屬漆紅色做驗(yàn)證，從表5 中可以看出，加入抗縮孔助劑后對(duì)復(fù)合涂膜沒(méi)有影響，復(fù)合涂膜的性能均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

縮孔是涂裝生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的漆膜弊病之一，當(dāng)電泳槽液受到污染，槽液的抗污染能力差時(shí)，電泳很容易形成縮孔，縮孔不僅影響車身外觀質(zhì)量，而且打磨很容易打磨露底，降低車身電泳漆膜質(zhì)量，影響車身的防腐性能。因此對(duì)電泳漆膜縮孔缺陷應(yīng)立足于預(yù)防、加強(qiáng)涂裝現(xiàn)場(chǎng)管理。造成涂裝生產(chǎn)線電泳縮孔的原因是很復(fù)雜的，而且很多原因可能是同時(shí)存在的，結(jié)合本文電泳抗縮孔助劑應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，希望對(duì)相關(guān)從業(yè)人員有一定的參考價(jià)值。