發(fā)生電泳故障時(shí)降低車身報(bào)廢率的措施

黃翔，米一，馬健，古曉洪

（一汽-大眾汽車有限公司成都分公司，四川 成都 610100）

某公司為保證車身防腐性能，建立了以下防腐檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：電泳板經(jīng)過一次重500 g、壓力200 kPa、持續(xù)時(shí)間10 s 的石擊，再按照PV1210 進(jìn)行30 個(gè)腐蝕循環(huán)(一個(gè)循環(huán)包括4 h 鹽霧、4 h 標(biāo)準(zhǔn)氣候和16 h濕熱存放)，再重復(fù)一次上述石擊，此時(shí)石擊創(chuàng)面特征值K≤ 2.5 即可認(rèn)為合格。根據(jù)受創(chuàng)面積占比，K(德語Kennwert 的首字母)從0.5、1.0、1.5，一直到5.0，共分為10 個(gè)等級(jí)[1]。正常車純電泳膜厚的標(biāo)準(zhǔn)為：外表面不小于17 μm，內(nèi)腔不小于10 μm。

在正常生產(chǎn)中，現(xiàn)場正常的電泳時(shí)間足夠滿足車身防腐要求。但若遇電網(wǎng)閃斷，則會(huì)導(dǎo)致車身無法獲得足夠的電泳膜厚。在遭遇機(jī)械故障的情況下，車身無法及時(shí)被拖出電泳槽，車身在無法獲得足夠膜厚的同時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致電泳漆在車身非正常沉積，從而出現(xiàn)電泳附著力不足、粗糙、防腐功能降低等一系列問題，最終造成車身報(bào)廢。本文通過用標(biāo)準(zhǔn)板模擬現(xiàn)場實(shí)際，使用PPG AP II 電泳漆，探究出現(xiàn)停臺(tái)時(shí)，在不同的電泳時(shí)間、泡槽時(shí)間、保護(hù)電壓和晾干時(shí)間下標(biāo)準(zhǔn)板的防腐性能，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果制定了故障車身報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)供現(xiàn)場參考。

1 泡槽時(shí)間對(duì)電泳防腐性能的影響

主要模擬了在設(shè)備停臺(tái)后，處于電泳不同階段的車在0 V 或50 V 的保護(hù)電壓下，在槽體繼續(xù)浸泡不同時(shí)間并烘干后，測(cè)試車身防腐性能及外觀粗糙度。要求K≤ 2.5，δ(膜厚)＞ 17 μm，粗糙度(取樣長度7.5 mm)Ra≤ 0.35 μm。

1.1 冷軋板

現(xiàn)場參數(shù)設(shè)置：現(xiàn)場電泳運(yùn)輸裝置為RoDip3，共設(shè)置7 段電壓，每段電壓可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，烘干條件設(shè)置為175 °C × 15 min，每段的電壓設(shè)定值及升壓時(shí)間見表1。

表1 考察停線泡槽時(shí)間時(shí)的電壓參數(shù)設(shè)置Table 1 Setting of voltage parameters when examining the immersion time during downtime

模擬停線時(shí)間20 min，有、無保護(hù)電壓條件下的特征值評(píng)價(jià)結(jié)果見表2。

表2 冷軋板電泳模擬停線實(shí)驗(yàn)的結(jié)果Table 2 Result of simulated stoppage test for cold rolled steel sheet on an electrocoating line

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：對(duì)于冷軋板，停臺(tái)后泡槽20 min，處于第1 段、第4 段和第7 段電壓區(qū)域的車身無論設(shè)置保護(hù)電壓與否，經(jīng)過石擊、腐蝕循環(huán)后的特征值均小于2.5，防腐性能合格。

1.2 鍍鋅板

改用鍍鋅板做1.1 節(jié)的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表3。

表3 鍍鋅板電泳模擬停線實(shí)驗(yàn)后的特征值Table 3 Characteristic values of hot-dip zinc-coated sheet after simulated stoppage test on an electrocoating line

實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下：對(duì)于鍍鋅板，停臺(tái)后泡槽不超過15 min 的情況下，處于第1 段、第4 段和第7 段電壓區(qū)域的車身，無論設(shè)置保護(hù)電壓與否，經(jīng)過石擊、腐蝕循環(huán)后的特征值均小于2.5，防腐性能合格。而停臺(tái)后泡槽30 min 的情況下，處于上述3 段電壓區(qū)域的車身若有50 V 的保護(hù)電壓，經(jīng)過石擊、腐蝕循環(huán)后的特征值均小于2.5，防腐性能合格，不用報(bào)廢；若無保護(hù)電壓，處于第1 段和第7 段電壓區(qū)域的車身經(jīng)過石擊、腐蝕循環(huán)后的特征值大于2.5，防腐性能不合格。

2 二次電泳性能探究

正常一次電泳時(shí)，若出現(xiàn)故障，處于不同電泳階段的電泳車可能會(huì)出現(xiàn)膜厚不足(防腐性能不足)而導(dǎo)致車身報(bào)廢。嘗試通過再次電泳以彌補(bǔ)一次電泳車身膜厚的不足，從而減少車身報(bào)廢。

實(shí)驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場出現(xiàn)故障時(shí)處于不同電泳階段的車身，在不同的保護(hù)電壓下經(jīng)歷不同的泡槽時(shí)間和晾干時(shí)間之后再次全過程電泳，并判斷其防腐性能?，F(xiàn)場電壓設(shè)置見表4。

表4 考察二次電泳時(shí)的電壓設(shè)置Table 4 Voltage setting when studying the re-electrocoating

實(shí)驗(yàn)的變量設(shè)置見表5。其中晾干時(shí)間是指設(shè)備停臺(tái)后，電泳槽內(nèi)的車被拉出后，存放在現(xiàn)場自然晾干的時(shí)間。設(shè)置此變量的目的是為了模擬現(xiàn)場真實(shí)情況，設(shè)備停臺(tái)后需要把車?yán)?，然后?duì)設(shè)備維修，在此期間電泳濕膜車身放置在現(xiàn)場自然晾干。

表5 二次電泳實(shí)驗(yàn)的變量設(shè)置Table 5 Setting of variables for re-electrocoating test

為降低實(shí)驗(yàn)總量，二次電泳探究實(shí)驗(yàn)采用正交設(shè)計(jì)，結(jié)果見表6、表7 和表8。要求附著力≤1 級(jí)，石擊試驗(yàn)后K≤1.5，腐蝕循環(huán)后K≤2.5。

表6 冷軋板二次電泳的防腐性能驗(yàn)證結(jié)果Table 6 Result of anticorrosion testing for cold-rolled steel sheet after re-electrocoating

表7 電鍍鋅板二次電泳的防腐性能驗(yàn)證結(jié)果Table 7 Result of anticorrosion test for zinc-electroplated steel sheet after re-electrocoating

表8 熱鍍鋅板二次電泳的防腐性能驗(yàn)證結(jié)果Table 8 Result of anticorrosion test for hot-dip zinc-coated steel sheet after re-electrocoating

實(shí)驗(yàn)小結(jié)：

(1) 冷軋板第一次電泳后，膜厚的波動(dòng)范圍是5.2～ 26.9 μm；經(jīng)過再次全過程電泳后，膜厚波動(dòng)范圍是20.0～ 29.7 μm(均大于17 μm)，且防腐性能與抗石擊性能合格。

(2) 電鍍鋅板第一次電泳后，膜厚的波動(dòng)范圍是4.8～ 27.2 μm；經(jīng)過再次全過程電泳后，膜厚波動(dòng)范圍是18.7～ 28.7 μm(均大于17 μm)，且防腐性能與抗石擊性能合格。

(3) 熱鍍鋅板第一次電泳后，膜厚的波動(dòng)范圍是4.3～ 29.2 μm；經(jīng)過再次全過程電泳后，膜厚波動(dòng)范圍是17.2～ 29.5 μm(均大于17 μm)，且防腐性能與抗石擊性能合格。

3 建議

(1) 出現(xiàn)設(shè)備停臺(tái)或電網(wǎng)閃斷等故障時(shí)，應(yīng)設(shè)置保護(hù)電壓，并在0.5 h 內(nèi)將車身從電泳槽內(nèi)拉出，否則會(huì)有車身報(bào)廢風(fēng)險(xiǎn)。

(2) 若出現(xiàn)故障時(shí)車身電泳時(shí)間超過225 s，此時(shí)車身外表膜厚大于17 μm，只要車身泡槽不超過30 min，二次電泳后的車身性能合格。

(3) 若出現(xiàn)故障時(shí)車身電泳時(shí)間不足225 s，則車身外表膜厚可能小于17 μm，在泡槽30 min 內(nèi)且施加保護(hù)電壓的情況下，也可以通過再次電泳來保證車身防腐性能。