陰極電泳斑印缺陷問題的分析解決

孫國義

(山東阿諾達(dá)汽車零件制造有限公司，山東 德州 253400)

0 前 言

隨著陰極電泳工藝在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的推廣，以及汽車領(lǐng)域?qū)﹄娪就庥^質(zhì)量要求的提高，電泳外觀質(zhì)量的控制在生產(chǎn)過程中體現(xiàn)得尤為突出，其中電泳斑印缺陷是影響電泳外觀質(zhì)量的主要因素之一。斑印缺陷造成涂膜均勻程度不一致，外觀可接受程度低，已嚴(yán)重影響到了產(chǎn)品的品質(zhì)，以及顧客對(duì)產(chǎn)品的信賴度。為此，對(duì)本公司龍門電泳線體磷化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了改進(jìn)，以提升產(chǎn)品的品質(zhì)，提高產(chǎn)品的一次合格率，使線體能夠連續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)。

1 電泳斑印產(chǎn)生原因分析

龍門式電泳線體，是一種間歇式移動(dòng)的龍門架結(jié)構(gòu)，通過水平及上下電機(jī)，使產(chǎn)品依次在槽體內(nèi)通過浸漬或噴淋操作來完成各工序，具體工藝過程如下：

熱水洗→預(yù)脫脂→主脫脂→水洗1→水洗2→水洗3→表調(diào)→磷化→水洗4→鈍化→水洗5→純水洗1→滴水1→電泳→超濾液出槽清洗(UF0)→超濾液清洗1(UF1)→超濾液清洗2(UF2)→純水洗2→純水洗3→滴水2→吹水→烘干→強(qiáng)冷

這種龍門式電泳線體產(chǎn)品一次性投入量大，且產(chǎn)品處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，完全依靠槽液的循環(huán)使各個(gè)產(chǎn)品以及產(chǎn)品的各個(gè)部位能夠均勻地與槽液接觸反應(yīng)?，F(xiàn)有磷化系統(tǒng)多個(gè)子系統(tǒng)存在問題，造成磷化膜出現(xiàn)缺陷，電泳后產(chǎn)品出現(xiàn)諸多弊病。針對(duì)磷化系統(tǒng)的改造成為提升產(chǎn)品質(zhì)量的主要方向。

1.1 缺陷問題描述

經(jīng)過調(diào)查分析，產(chǎn)品表面磷化膜不完整，磷化膜多處出現(xiàn)花斑問題。不完整的磷化膜造成電泳過程中的導(dǎo)電性不一致，最終形成電泳斑印缺陷。由該缺陷造成的成品不良率達(dá)到20%以上，產(chǎn)品返修浪費(fèi)了大量的人力、物力。

1.2 缺陷原因分析

龍門式電泳線體的關(guān)鍵工序?yàn)榱谆ば颍绻谆垠w循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品一次性進(jìn)入槽體數(shù)量多，產(chǎn)品進(jìn)入槽體后對(duì)槽體循環(huán)阻擋嚴(yán)重，使各個(gè)產(chǎn)品接觸槽液的溫度、濃度都不一致，甚至同一個(gè)產(chǎn)品不同位置接觸槽液的溫度和濃度也都會(huì)存在差異，使得產(chǎn)品磷化膜均勻程度不一致，磷化膜出現(xiàn)花斑缺陷，從而導(dǎo)致產(chǎn)品在電泳過程中的導(dǎo)電性存在差異，電泳后的產(chǎn)品出現(xiàn)斑印。

因此，解決磷化系統(tǒng)問題，將是解決電泳斑印缺陷問題的關(guān)鍵突破點(diǎn)。

2 解決措施

2.1 原磷化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

磷化系統(tǒng)為電泳線體核心系統(tǒng)之一，主要使產(chǎn)品表面在電泳前形成均勻的磷化膜層，以提高電泳漆膜的附著力及耐腐蝕性能。它主要負(fù)責(zé)磷化槽液的整體循環(huán)，槽液內(nèi)藥劑的有效混合，槽液的加熱以及溫度保持，并將磷化過程產(chǎn)生的磷化渣收集去除[1]。

原磷化槽體設(shè)計(jì)為槽液循環(huán)、加熱、除渣使用同一套系統(tǒng)(如圖1)，針對(duì)目前的功能設(shè)計(jì)存在以下問題：

①槽體底部結(jié)構(gòu)未設(shè)計(jì)沉積斜面及槽底沖洗管路，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的磷化渣不能得到有效收集。

②除渣系統(tǒng)不能抽到槽底磷化渣，使磷化渣在槽體內(nèi)累積，容易造成管路堵塞。如果磷化渣積累到一定程度沉積到產(chǎn)品表面，會(huì)造成產(chǎn)品缺陷。

③槽體只能依靠底部循環(huán)管路使槽液攪拌混合，循環(huán)效果較差，尤其是上層槽液的循環(huán)效果更差，不能保證槽內(nèi)藥劑及時(shí)換熱的穩(wěn)定性和藥劑接觸的均勻性。

④未設(shè)計(jì)出槽噴淋系統(tǒng)，出槽后產(chǎn)品表面黏附的磷化渣不能有效去除，也容易造成產(chǎn)品電泳后表面出現(xiàn)顆粒問題。

2.2 改進(jìn)后磷化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

改進(jìn)后的磷化設(shè)計(jì)方案，通過對(duì)磷化渣的有效收集與過濾，降低了槽液中磷化渣的濃度[2]；提高了槽液中上部槽液混合的均勻度，這有利于底部加熱槽液能夠及時(shí)與中上部槽液混合；為避免產(chǎn)品出槽時(shí)挾帶磷化渣，規(guī)劃出槽噴淋系統(tǒng)對(duì)出槽后工件進(jìn)行沖洗。將磷化系統(tǒng)設(shè)計(jì)為幾個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)(如圖2)，其中子系統(tǒng)分別如下：

①磷化槽體及槽底沖洗系統(tǒng)：槽體底部設(shè)計(jì)為斜面，在槽液循環(huán)過程中，使磷化渣能夠有效地收集到斜斗內(nèi)。在生產(chǎn)結(jié)束后可以只開啟槽底沖洗管路，將槽體磷化渣充分收集，同時(shí)開啟除渣系統(tǒng)，將磷化渣有效去除(由于生產(chǎn)場(chǎng)地的限制，暫未更改實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)功能，臨時(shí)采用底部長管通孔抽渣，除渣效率降低，從而增加了磷化管路清洗頻次)。

②磷化除渣系統(tǒng)[3]：集中收集的高濃度磷化渣槽液，通過磷化除渣系統(tǒng)的沉淀槽、除渣機(jī)等設(shè)備將磷化渣有效去除。

③底部循環(huán)加熱系統(tǒng)：對(duì)磷化槽液加熱，將加熱后的磷化液輸送至槽體底部，并實(shí)現(xiàn)槽體底部的有效攪拌。

④側(cè)循環(huán)系統(tǒng)：抽取槽體底部經(jīng)過加熱的上清液，通過對(duì)噴的形式，使中上部的槽液也可以實(shí)現(xiàn)有效攪拌。

⑤出槽噴淋系統(tǒng)：抽取槽體底部經(jīng)過加熱的上清液，通過對(duì)噴的形式，對(duì)出槽的產(chǎn)品表面進(jìn)行進(jìn)一步噴淋清洗，確保磷化后產(chǎn)品表面的潔凈度。

通過對(duì)磷化系統(tǒng)的改進(jìn)，電泳產(chǎn)品斑印得到有效解決，線體能夠進(jìn)入穩(wěn)定的生產(chǎn)狀態(tài)，產(chǎn)品合格率提升至98%以上，同時(shí)提升了客戶對(duì)產(chǎn)品的信賴度。

3 結(jié) 語

本次電泳斑印缺陷是由于磷化成膜不均勻?qū)е碌碾娪酒崮と毕?。磷化膜的均勻性又取決于磷化槽體循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，是影響電泳漆膜的重要因素。針對(duì)龍門線生產(chǎn)線體，需要更加注重磷化槽液循環(huán)混合速度和均勻性，獨(dú)立穩(wěn)定的磷化系統(tǒng)能夠使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效保證。