幾種典型車身結(jié)構(gòu)的涂裝排氣方案

孫中政 李亞 謝喜斌 趙治沂 許素婷

摘 要：本文闡述了車身設(shè)計(jì)時(shí)幾種典型的車身結(jié)構(gòu)對(duì)涂裝電泳防腐的影響，通過對(duì)比實(shí)車驗(yàn)證效果，提出涂裝過程“氣袋”問題可行、有效的解決方案。

關(guān)鍵詞：電泳防腐;車身結(jié)構(gòu);電泳排氣方案

1 前言

汽車行業(yè)陰極電泳防腐工藝已逐步趨向成熟。耐腐蝕性涂料附著在車身上，避免了車身鈑金與外界環(huán)境直接接觸，防止鈑金零件銹蝕，延長了汽車的使用壽命;良好的車身結(jié)構(gòu)，可以使防腐涂料均勻有效的覆蓋在車身上;先進(jìn)的涂裝技術(shù)則是充分發(fā)揮涂料性能、彌補(bǔ)車身結(jié)構(gòu)缺陷必不可少的一環(huán)。因此，電泳材料、電泳涂裝技術(shù)以及車身結(jié)構(gòu)三者相輔相成，共同決定汽車防腐能力。

電泳涂料在車身上的涂覆面積直接影響汽車的防腐性能，涂料本身泳透率的逐步提高，先進(jìn)的電泳涂裝設(shè)備（如全旋反向輸送機(jī)，即Rodip，可實(shí)現(xiàn)車身在槽液內(nèi)360°旋轉(zhuǎn)）以及通透的車身結(jié)構(gòu)都可以使耐腐蝕涂料更加全面的浸潤車身，提升車身的耐腐蝕性能。

但是電泳涂裝“氣袋”這一比較常見的缺陷（如圖1），明顯影響整車的使用壽命，其發(fā)生區(qū)域一般較隱蔽、頻次一般大批量發(fā)生、工藝優(yōu)化效果不明顯、解決周期較長。因此，在當(dāng)前通過式或連續(xù)式的電泳通過形式下，一般在設(shè)計(jì)階段通過優(yōu)化車身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，來規(guī)避大部分的氣袋（如最高點(diǎn)開排氣孔）。

2 “氣袋”的形成原因

一般的前處理-電泳線為“噴淋+浸漬”的處理方式，前處理-電泳線生產(chǎn)時(shí)，車身隨吊具以一定角度進(jìn)入槽液，車身部分凸起結(jié)構(gòu)由于氣體無法排出（如圖2），導(dǎo)致槽液無法浸潤鈑金，形成電泳后“氣袋”，甚至在涂裝過程即形成銹蝕（如圖1）。

全旋反向輸送機(jī)（即Rodip，可實(shí)現(xiàn)車身在槽液內(nèi)360°旋轉(zhuǎn)，工藝性能良好）基本可以解決車身積氣的問題，但前期投資高，國內(nèi)暫未普遍使用。

基于當(dāng)前普遍使用的前處理通過方式，車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化則顯得至關(guān)重要了，在車身設(shè)計(jì)時(shí)，部分典型區(qū)域（如：行李箱蓋上端、頂蓋區(qū)域等）容易形成無法排氣的結(jié)構(gòu)。本文通過對(duì)幾個(gè)車型拆解時(shí)典型區(qū)域發(fā)生的積氣問題進(jìn)行分析、驗(yàn)證，總結(jié)出可行、有效的經(jīng)驗(yàn)，供各位同行參考。

3 車身典型積氣結(jié)構(gòu)及其解決方案

3.1 機(jī)艙空氣室粘貼VIN碼區(qū)域

由于VIN碼粘貼型面需要，空氣室該位置一般設(shè)計(jì)成凸起且尖角形式（如圖3），傳統(tǒng)的步進(jìn)式或通過式入槽方式都無法改變其積氣，而實(shí)際拆車過程中，也發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在積氣銹蝕的問題（如圖4）。

對(duì)該區(qū)域截面分析發(fā)現(xiàn)，雖然設(shè)計(jì)有排氣孔，但受沖壓工藝沖孔限制，排氣孔無法開在最高圓角位置，導(dǎo)致最高點(diǎn)依然存在少量積氣，出現(xiàn)電泳不良的問題。理論分析與實(shí)際拆車效果表現(xiàn)一致。

解決方案如圖6所示，空氣室外板上端型面由圓角過渡改為平面過渡，滿足沖壓工藝沖孔需求，最高點(diǎn)開排氣孔即可解決該區(qū)域銹蝕的問題。

3.2 后背門上端區(qū)域

后背門上端區(qū)域和車身造型相關(guān)，目前有擾流板全包和擾流板非全包造型。擾流板全包造型，可在背門外板表面開孔（如圖7）滿足排氣要求，后期堵件密封即可。

針對(duì)擾流板非全包造型，如圖8截面所示，背門內(nèi)板排氣孔受沖壓工藝沖孔限制，孔無法開在包邊邊緣部位，形成結(jié)構(gòu)上的積氣“死角”，根據(jù)電泳拆解車實(shí)際拆解效果，確實(shí)存在電泳不良的問題，影響車身防腐壽命，長時(shí)間可能存在從內(nèi)往外銹穿的風(fēng)險(xiǎn)。

解決方案如圖9斷面所示，內(nèi)板做出排氣凸筋結(jié)構(gòu)，采用涂裝焊縫密封膠對(duì)該凸筋進(jìn)行密封（如圖10）。

3.3 頂蓋外板位置

頂蓋外板一般通過減震膠與頂蓋弓形梁粘接，而實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)弓形梁與頂蓋處于零貼狀態(tài)，影響了氣體的前后貫通排出，導(dǎo)致頂蓋外板內(nèi)表面電泳不良的問題。

上述問題一般可通過以下方案來解決：a、中間位置不布置膠槽，避免氣體前后貫通受減震膠阻擋（如圖11）;b、弓形梁中間位置做凸筋結(jié)構(gòu)（如圖12）。但方案b會(huì)弱化梁的強(qiáng)度，需CAE及碰撞試驗(yàn)階段充分驗(yàn)證。

3.4 全景天窗加強(qiáng)板與頂蓋貼合位置

全景天窗車型的天窗加強(qiáng)板與頂蓋外板在結(jié)構(gòu)膠粘貼后，形成兜氣的結(jié)構(gòu)（如圖14），車身通過一定角度進(jìn)入電泳槽液時(shí)，氣體無法排出，形成電泳不良的問題。如圖13實(shí)車拆解后圖片，已出現(xiàn)銹蝕的問題。

該部位積氣可通過在內(nèi)板開排氣缺口進(jìn)行解決，手工對(duì)該部位開排氣缺口驗(yàn)證，拆解效果良好。排氣缺口尺寸一般依實(shí)際情況進(jìn)行確定。

4 結(jié)束語

針對(duì)上述幾種典型的兜氣結(jié)構(gòu)，主要由于車身傾斜入槽時(shí)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上的限制，導(dǎo)致氣體無法排出形成“氣袋”。因此，在車身設(shè)計(jì)SE過程中，需充分模擬車身在前處理-電泳過程中的情況，分析出容易積氣的部位，可通過開排氣筋、排氣孔等特征，避免車身出現(xiàn)電泳不良的問題。試制驗(yàn)證階段，通過實(shí)車拆解驗(yàn)證分析，對(duì)積氣原因進(jìn)行充分分析，針對(duì)性的提出解決方案并及時(shí)驗(yàn)證效果予以改正，避免批量問題車輛流入市場(chǎng)，引起客戶抱怨。