淺談電泳烘爐對涂裝電泳縮孔的影響研究

姚欣 何金蓉 張發(fā)暉

摘 要：文章結合汽車涂裝生產現場實踐經驗，著重闡述了排查和分析產生電泳縮孔的原因，并根據試驗結果提出了相應解決方法，為有效減少電泳縮孔提供一定的方法思路。

關鍵詞：電泳;縮孔;涂裝

1 引言

隨著汽車生產技術的不斷完善，人們對汽車的外觀美化和保護工作越來越重視。而汽車涂裝恰恰是能夠決定汽車外觀最為關鍵的工藝之一。如何能夠有效提高汽車的美觀度，防止汽車殼體材料受到腐蝕，延長汽車使用壽命，一直是用戶最為關注的問題。而電泳縮孔往往是汽車涂裝最容易產生的缺陷之一。一旦形成縮孔，利用一般的物理方法，如打磨等都很難消除縮孔。即使噴涂面漆，也很難掩蓋縮孔缺陷，不僅影響汽車的防腐性能，還會增加造車成本。本文結合涂裝現場生產經驗，簡單分析縮孔產生的原因。本文針對某次縮孔事故，著重分析電泳烘爐對縮孔的生產的影響。

2 常見電泳縮孔產生的原因

電泳縮孔是指在電泳過程中或電泳后由于縮孔物質（油、硅油等）的存在，導致電泳過程產生直徑為1～5mm孔穴的現象。在濕的電泳漆膜上難以發(fā)現縮孔，一般只有烘干后漆面表面才能看到火山口的凹坑。引起這一現象的主要原因是電泳濕膜中或表面有塵埃、油污等與電泳涂料不相容的粒子，成為陷穴中心，使烘干初期的流展能力不均衡，而產生涂膜缺陷[1]。涂裝電泳縮孔可能由以下幾個因素造成：1）前處理脫脂不完全，殘留的油污被帶入電泳槽而產生縮孔;2）除油過濾袋過濾不完全，污染電泳槽液;3）電泳后水洗受到污染[2];4）工件中油污除不完全，烘烤中油水共沸，造成縮孔;5）烘房中殘留具有易揮發(fā)性的油污，在烘烤過程中隨熱風吹到車身造成縮孔。

而根據涂裝電泳縮孔產生的不同原因，采取相對應的措施可有效消除縮孔的產生。例如加強脫脂工序，防止殘留油污污染電泳槽;定期更換除油過濾袋;控制烘爐溫度和循環(huán)熱風的清潔程度;保持后清洗水質的潔凈度等。

3 案例分析

3.1 問題描述

涂裝車間生產線某生產時段，電泳車左右兩側腰線以上、BC柱、及頂棚流水槽附近出現大量縮孔缺陷（如圖1所示），且故障率達50%以上，嚴重影響后期的打磨暗燈。由于這些縮孔必須用打磨器處理才能完善，而使用打磨器，不可避免會增加打磨工作量和打磨灰，還可能會造成成品車表面產生顆粒，直接影響車間下線合格率。

3.2 問題調查分析

針對涂裝生產線上發(fā)生的縮孔現象，為快速找到污染發(fā)生的部位，我們采取交叉試驗法對電泳工序進行分析研究。試驗及結果如表1所示。根據表1可知：試驗2、3、4縮孔數量較多，嚴重超標，與試驗1和試驗5對比，可以確定污染區(qū)域發(fā)生在電泳線上的烘爐區(qū)域。

為進一步找出烘爐哪一區(qū)域對縮孔產生影響，嘗試對電泳烘爐內壁板、夾層、鏈條、吹風嘴等進行排查。采取“擦拭- 浸泡”法[3]，首先準備好做好記號的潔凈瓶子，并往瓶子內裝適量純水。然后以干凈的擦凈紙作為空白對照實驗，將拭擦過電泳烘爐的不同區(qū)域的擦凈紙標記好，分別將其放入事先準備好的瓶內浸泡24h。最后取瓶內的浸泡液進行蘸板試驗，如表2所示。由蘸板試驗結果可知，電泳烘爐內的鏈條是產生縮孔的主要區(qū)域。結合電泳爐溫曲線的升溫特點（如圖2所示），初步猜想由于烘爐前段升溫較快，當車身帶水進入烘爐時，與烘爐內的鏈條潤滑油形成油水混合物，從而增大電泳烘爐內油水混合物的揮發(fā)量，產生縮孔現象。

為驗證猜想是否正確，我們利用油和水+油混合物做對比試驗。將等質量的潤滑油和水+潤滑油混合物在190℃條件下分別對電泳板進行烘干，對比其產生縮孔的數目大小。結果如表3所示。由實驗結果可知，當烘爐中存在油水混合物時，相同溫度下，時間越長，油水混合物在高溫條件下的揮發(fā)量越大，從而造成電泳縮孔現象的產生。而不同的溫度，也會影響潤滑油的揮發(fā)程度，造成不同的縮孔現象。

取相同質量的鏈條潤滑油，放在50℃，100℃，150℃，200℃的實驗室烘箱中進行烘烤5h， 測量并記錄烘干前、烘干后的質量。試驗結果如表4和圖2所示，電泳烘爐內鏈條潤滑油的揮發(fā)量隨著溫度的升高而增加，從而產生縮孔現象。

4 改善措施

通過以上試驗內容可知，電泳烘爐內的鏈條潤滑油會隨著爐溫升溫段的驟然升溫而揮發(fā)，當車身進入烘爐時，車身未瀝干的水分將和潤滑油形成的油水混合物，從而會導致電泳縮孔的產生。因此有必要保持車身干燥和控制烘爐溫度，減少縮孔現象的產生。

4.1 保持車身干燥

電泳后瀝水時間的長短將會影響車身的水分含量，因此可通過適當延長瀝水時間，減少車身水分進入烘爐;除此之外，還可以在電泳下線位置增加人工壓縮空氣吹水，將車身的水分吹干，從而保持車身干燥。

4.2 調整電泳烘爐溫度

由電泳爐溫曲線可知，電泳烘爐升溫段上升較快，容易導致烘爐內鏈條潤滑油的揮發(fā)，因此可通過適當減少烘爐內鏈條潤滑油的涂油量和優(yōu)化烘爐烘烤段的結構等，適當降低烘爐的升溫段溫度，可有效降低潤滑油的揮發(fā)量，從而減少電泳縮孔的產生。

5 總結

涂裝電泳縮孔問題是汽車生產線上最常見的質量弊病。 本文重點研究電泳烘爐對汽車縮孔的影響。通過對電泳生產現場工序的分析，開展污染源的排查，以及實施對照試驗等確定了電泳縮孔產生的主要原因，并提出相應措施，從而有效減少電泳縮孔現象。為實際分析縮孔問題產生原因和解決措施提供思路。

基金項目：文章為2020年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目“汽車涂裝過程中出現電泳縮孔問題的研究分析”研究成果，項目編號：2020KY37007， 主持人：姚欣。

參考文獻：

[1]鄧烈雄，電泳漆膜縮孔案例分析，現代涂料與涂裝.

[2]潘辰，淺析汽車涂裝電泳縮孔及顆粒問題的治理，工藝裝備.

[3]趙曉峰，淺談電泳烘干爐環(huán)境對電泳縮孔的影響，現代涂裝.