油漆車間防腐質(zhì)量控制

湯淑芬 楊衛(wèi)姣 王世川

上汽大眾汽車有限公司長(zhǎng)沙分公司 湖南省長(zhǎng)沙市 410100

1 引言

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越白熱化，科技感，操縱性，經(jīng)濟(jì)性等都是各大車企營(yíng)造亮點(diǎn)。但不管怎樣，只有好品質(zhì)才能帶給客戶好體驗(yàn)，而經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)的品質(zhì)才能最終贏的口碑，汽車防腐就是影響口碑的一個(gè)重要指標(biāo)。

整車防腐不像其他性能，短期不會(huì)顯現(xiàn)，但它卻貫穿整個(gè)產(chǎn)品使用周期。一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)直接損壞客戶的駕乘體驗(yàn)，甚至引起安全問(wèn)題。

為了保證汽車防腐質(zhì)量，各個(gè)品牌都對(duì)旗下產(chǎn)品有著明確要求：加拿大防腐標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)車身油漆防腐要求是1.5 年，銹穿腐蝕是5 年，支撐部件穿孔腐蝕是6 年；美國(guó)腐蝕標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)車身油漆防腐要求是3 年，支撐部件穿孔腐蝕是6 年；日本分別是6 年和10 年，中國(guó)分別是5 年和10 年。大眾標(biāo)準(zhǔn)中，油漆剝落腐蝕是3 年，除Golf 以外的A00-A 級(jí)汽車從技術(shù)角度都定義為6 年防腐，Golf 以及B-D 級(jí)汽車都從技術(shù)角度定義為12 年防腐[1]。

2 油漆車間工藝與防腐質(zhì)量控制

涂裝工藝在整車防腐性能的保障中起著重要作用。預(yù)處理，電泳，PVC 密封，打磨，面漆，注蠟，每一個(gè)工藝都通過(guò)自己的獨(dú)特作用，共同鑄就了車身防腐性能。

2.1 預(yù)處理

白車身進(jìn)入油漆車間入口處，要經(jīng)過(guò)白車身檢查站，主要檢查車輛的基本狀態(tài)，包括油污，焊穿、激光焊、毛刺、黑膠外溢、凹凸、生銹、劃傷及工裝等情況。通過(guò)該工序的檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理明顯車身問(wèn)題，為預(yù)處理提供一個(gè)良好的車身狀態(tài)[2]。焊點(diǎn)毛刺和飛濺在防腐車試驗(yàn)中容易出現(xiàn)腐蝕抱怨風(fēng)險(xiǎn)，故在生產(chǎn)過(guò)程中一定要重點(diǎn)關(guān)注，發(fā)現(xiàn)后要及時(shí)去除。

整個(gè)預(yù)處理過(guò)程為電泳漆在車身表面的附著提供良好基礎(chǔ)。

工藝流程如下：

洪流沖洗→脫脂1 →脫脂2 →浸水洗→浸表調(diào)→磷化→噴淋水洗→浸水洗→無(wú)鉻鈍化→浸水洗→新鮮去離子水噴淋→空槽倒水

脫脂工藝主要是通過(guò)皂化反應(yīng)去除車身表面油脂，油污除不干凈，將直接影響電泳漆的防腐及外觀，降低電泳漆的結(jié)合力。表調(diào)，利用表面調(diào)整劑對(duì)車身表面進(jìn)行調(diào)整,消除脫脂過(guò)程中造成的表面狀態(tài)的不均勻性,使金屬表面形成大量的極細(xì)結(jié)晶中心,促進(jìn)磷化膜形成。磷化是在浸入磷化液中的車身表面沉積上一層不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過(guò)程，磷化膜主要用于提高后續(xù)電泳漆與金屬基材的結(jié)合力。鈍化能改善磷化膜與電泳涂的配套性,進(jìn)一步提高磷化膜的耐腐蝕性能，提高對(duì)涂層的附著力。

該區(qū)設(shè)備繁多，自動(dòng)化程度高，質(zhì)量輸出相對(duì)穩(wěn)定，在實(shí)際車輛經(jīng)過(guò)時(shí)要密切關(guān)注過(guò)程時(shí)設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)狀態(tài)，車間每?jī)尚r(shí)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和記錄，以確保狀態(tài)正常，且每月對(duì)磷化膜重進(jìn)行稱重監(jiān)控，要求在2-5g/cm2；每月也會(huì)對(duì)磷化膜的晶體尺寸進(jìn)行監(jiān)控，要求小于10um。

生產(chǎn)中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)因參數(shù)波動(dòng)而引起質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的案例。因表調(diào)區(qū)槽員工化驗(yàn)參數(shù)未發(fā)現(xiàn)異常，導(dǎo)致表調(diào)pH 值過(guò)低，最后緊急生產(chǎn)停線，涉及過(guò)線車輛6 臺(tái)。通過(guò)PV3.14.7 石擊試驗(yàn)和ISO 2409 2007 版劃格試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示附著力不合格，影響防腐質(zhì)量，最終全部報(bào)廢造成損失。

2.2 電泳

工藝流程如下：

預(yù)噴濕→陰極電泳→出槽超濾噴淋→UF1 →UF2 →循環(huán)超濾液噴洗→新鮮超濾液噴洗→去離子水浸洗→循環(huán)去離子水噴洗→新鮮清潔去離子水噴洗→倒水→車身吹氣→烘干→冷卻

電泳涂裝是車身浸漬在電泳槽液中作為陰極,槽中左右兩邊安裝陽(yáng)極板,在兩極間接通直流電,致使在車身表面沉積一層均勻不溶于水的涂膜的涂裝方法。超濾系統(tǒng)為一種加壓膜分離技術(shù),能除去電泳漆表面的浮漆,提高涂膜的外觀，回收電泳涂料,改善涂膜表面質(zhì)量,消除二次流痕。烘房是將濕膜狀態(tài)的電泳漆通過(guò)一段時(shí)間的高溫烘烤，高活性基團(tuán)固化交聯(lián)，形成符合性能的電泳漆膜，其中烘烤時(shí)間和烘烤溫度對(duì)電泳漆的性能至關(guān)重要。

電泳漆膜質(zhì)量的好壞直接影響車身的防腐效果，而漆膜厚度是最基本的要求。大眾集團(tuán)對(duì)車身電泳膜厚有明確要求，見標(biāo)準(zhǔn)TL218，規(guī)定車身外表面大于等于17um，車身內(nèi)表面和空腔大于等于10um。膜厚是在電泳工藝中關(guān)注的重要指標(biāo)，質(zhì)保通過(guò)防腐Audit 檢查外表面膜厚，定期解剖電泳車身，檢查空腔電泳膜厚，以此確保膜厚符合標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)定期對(duì)固體分，溫度，電壓，膜厚，電導(dǎo)率，等進(jìn)行檢測(cè)，并會(huì)對(duì)電泳板附著力及外觀定期檢查。實(shí)驗(yàn)室組織電泳板的鹽霧實(shí)驗(yàn)，以此檢查電泳工藝后電泳漆的質(zhì)量穩(wěn)定性。工藝員每月對(duì)電泳烘房的爐溫曲線進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，保證漆膜烘干的狀態(tài)穩(wěn)定。質(zhì)保進(jìn)行石擊試驗(yàn)，確認(rèn)面漆后整車石擊狀態(tài)，對(duì)附著力進(jìn)行密切監(jiān)控，確保產(chǎn)出的車輛都擁有良好的抗腐蝕性能。

2.3 PVC

PVC 工藝一般包括粗密封（GAD）、細(xì)密封（FAD）、和底部抗石擊保護(hù)（UBS）。FAD 用于前后風(fēng)窗、四門兩蓋折邊區(qū)、后蓋落水槽等可見區(qū)域的鈑金邊緣保護(hù)，避免使用過(guò)程中出現(xiàn)縫隙腐蝕，通常需要人工修飾，保證密封效果的同時(shí)還有著外觀要求；GAD 無(wú)外觀要求，主要用于鈑金搭接處和發(fā)動(dòng)機(jī)艙的密封，以防漏水；UBS 主要覆蓋底部和門檻，保護(hù)這些區(qū)域避免直接的石擊破壞。

因可視區(qū)域的密封可能引起外觀抱怨，故FAD 有可能在實(shí)際操作中出現(xiàn)為了外觀而減少縫隙內(nèi)PVC 涂抹量，從而產(chǎn)生防腐風(fēng)險(xiǎn)[3]?，F(xiàn)場(chǎng)操作員工需要提高質(zhì)量意識(shí)，在滿足防腐要求的前提下盡量涂刷美觀，質(zhì)保人員需要在防腐檢查時(shí)重點(diǎn)關(guān)注相關(guān)區(qū)域的質(zhì)量狀態(tài)，避免后期因無(wú)足夠的邊緣保護(hù)而出現(xiàn)銹蝕。

GAD 和UBS 機(jī)械化程度高，工藝參數(shù)穩(wěn)定后一般不易出現(xiàn)波動(dòng)，前期做好調(diào)試，后期車間容易監(jiān)控。但也有弊端，機(jī)械化的噴涂，出現(xiàn)故障時(shí)，除非設(shè)備自動(dòng)報(bào)故，否則發(fā)現(xiàn)就會(huì)相對(duì)遲緩，易引起批量抱怨，且涉及防腐和漏水的風(fēng)險(xiǎn)高。

2.4 打磨

該工段主要為已經(jīng)完成PVC 預(yù)凝膠的電泳車身進(jìn)行表面的打磨，去除電泳水、電泳縮孔、車身異物等，為面漆噴涂提供一個(gè)較好的車身狀態(tài)。打磨不能打穿電泳層，若打穿電泳層后露底面漆較小，可進(jìn)行人工補(bǔ)雙組分，以補(bǔ)償防腐能力。

2.5 面漆

工藝流程如下：

車身外表面清潔（自動(dòng)）→車身外表面預(yù)噴涂（僅針對(duì)特定顏色）→噴色漆→色漆檢查及補(bǔ)噴→中間烘房烘干→膜厚機(jī)器人自動(dòng)測(cè)量色漆膜厚→噴2K 清漆→烘干

面漆噴涂對(duì)溫濕度、清潔度要求很高，因此車身在進(jìn)入面漆噴房之前要進(jìn)行清潔，避免漆膜表面出現(xiàn)垃圾，影響外觀。在對(duì)面漆垃圾的處理過(guò)程中，注意打磨后修補(bǔ)漆的烘烤要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行，避免烘烤不完全，造成油漆脫落。

油漆車間采用2010V 水性工藝，取消中涂，通過(guò)在車身上噴涂色漆再噴清漆的“濕碰濕”工藝，然后再烘干、冷卻，形成一定厚度的面漆層，不僅保證了光澤亮麗的油漆外觀，還起到了抗紫外線、抗腐蝕、抗劃傷的作用。面漆工藝相對(duì)復(fù)雜，設(shè)備繁多，對(duì)外界和自身的穩(wěn)定性要求嚴(yán)格，稍微波動(dòng)就易出現(xiàn)故障，從而引起質(zhì)量抱怨。車間和質(zhì)量部門需要制定相關(guān)預(yù)案，及時(shí)合理的處理相關(guān)故障，避免因此引起的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和防腐抱怨。

在日常的工作中，根據(jù)康采恩準(zhǔn)則的規(guī)定，定期對(duì)油漆車間生產(chǎn)的車子進(jìn)行石擊狀態(tài)，膜厚狀態(tài)，劃格狀態(tài)的確認(rèn)，以保證整車油漆的防腐質(zhì)量要求。

2.6 空腔注蠟

因車身空腔若有腐蝕介質(zhì)進(jìn)入，極易形成積留，對(duì)車身形成持續(xù)腐蝕。車身空腔注蠟工藝較好的解決這個(gè)問(wèn)題，加強(qiáng)了汽車的車身的防腐性能。它是一次性將幾噸融化的蠟液注入車身空腔中，通過(guò)溫度驟冷，蠟液凝固，在車身內(nèi)腔形成一定厚度的蠟?zāi)ぃ艚^車身空腔與外界環(huán)境的直接接觸，能較好的保護(hù)濕區(qū)的防腐性能[4]。

日常生產(chǎn)中，質(zhì)保用內(nèi)窺鏡檢查相關(guān)區(qū)域的注蠟高度，判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)定期的注蠟解剖車對(duì)整車內(nèi)腔注蠟質(zhì)量檢查，保證空腔注蠟質(zhì)量穩(wěn)定。

3 與油漆相關(guān)的防腐案例分享

3.1 焊點(diǎn)毛刺引起的腐蝕抱怨

在防腐車試驗(yàn)中，后蓋衣帽架的焊點(diǎn)15 循環(huán)后出現(xiàn)蝕點(diǎn)，90 循環(huán)后有紅銹。排查該區(qū)域存在焊接毛刺，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)焊接毛刺進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，焊接毛刺容易引起腐蝕，跟整車腐蝕結(jié)果一致。故在整車生產(chǎn)中要嚴(yán)格控制毛刺飛濺物，以免影響整車防腐。

圖1 后蓋衣帽架防腐實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.2 PVC 邊緣保護(hù)不足引起的腐蝕抱怨

在后蓋落水槽鈑金拼縫處左側(cè)PVC 修飾采用刷，右側(cè)PVC 修飾采用刮，通過(guò)防腐車試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比兩種狀態(tài)下的腐蝕情況。PVC 采用刮時(shí)，90 循環(huán)后腐蝕嚴(yán)重；PVC 采用刷時(shí)，90 循環(huán)后少量紅銹，結(jié)果顯示，刷的方式防腐蝕效果明顯好于刮。

故，若為了美觀將PVC 的修飾方式采用刮，鈑金拼縫處的PVC 相對(duì)較少，存在腐蝕風(fēng)險(xiǎn)；故PVC 修飾方式采用刷，腐蝕風(fēng)險(xiǎn)低。此實(shí)驗(yàn)也為現(xiàn)場(chǎng)的各區(qū)域的細(xì)密封操作實(shí)施細(xì)則提供了方向。

圖2 后蓋落水槽防腐實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.3 石擊區(qū)PVC 保護(hù)不足引起的腐蝕抱怨

在左后輪門檻后端油漆剝落。設(shè)計(jì)中此處無(wú)PVC 或者罩蓋保護(hù)，在汽車行駛過(guò)程中存在石擊的可能性，因此導(dǎo)致此處油漆破損剝落。針對(duì)該問(wèn)題，對(duì)相關(guān)區(qū)域的PVC 涂刷進(jìn)行要求，保障鈑金邊緣表面在不影響功能的前提下，有一層足夠厚度的PVC 覆蓋。

圖3 左后輪門檻防腐實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.4 折邊油過(guò)多影響油漆附著而引起的腐蝕抱怨

在左后門細(xì)密封旁出現(xiàn)腐蝕導(dǎo)致油漆剝落。車門折邊處殘留過(guò)多沖壓油時(shí)，油漆預(yù)處理不能100%去除，影響到油漆附著力。需前道部門進(jìn)行沖壓油優(yōu)化及擦拭，避免后期脫脂不干凈影響防腐。

圖4 左后門防腐實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.5 油漆剝落引起的腐蝕抱怨

在車門上下鉸鏈處由于調(diào)整匹配，易造成無(wú)電泳區(qū)域裸漏，修補(bǔ)過(guò)程中刷色漆的方式進(jìn)行修補(bǔ)，導(dǎo)致防腐要求不達(dá)標(biāo)，后期油漆易剝落腐蝕。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比刷色漆和噴漆修補(bǔ)工藝的防腐性能，結(jié)果顯示采用噴漆的修補(bǔ)方式有更好的防腐性能。

3.6 激光焊附近油漆剝落引起的腐蝕抱怨

通常激光焊表面不清潔或者氧化層的殘留易導(dǎo)致電泳層偏薄或者電泳不上，影響防腐性能；或者激光焊孔洞的存在，導(dǎo)致銹蝕產(chǎn)生。需要加強(qiáng)對(duì)激光焊表面的清潔控制，對(duì)激光焊孔的質(zhì)量加強(qiáng)監(jiān)控。

3.7 注蠟質(zhì)量引起的防腐抱怨

注蠟高度不達(dá)標(biāo)時(shí)，局部濕區(qū)裸露在腐蝕介質(zhì)中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的腐蝕后，易出現(xiàn)輕微腐蝕現(xiàn)象?，F(xiàn)場(chǎng)需要將注蠟高度調(diào)整到PDM 要求，質(zhì)保定期進(jìn)行解剖車輛加強(qiáng)監(jiān)管。

3.8 點(diǎn)修處理不當(dāng)引起的防腐抱怨

油漆缺陷需要返工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)返工人員在該處進(jìn)行點(diǎn)修處理，操作后若未按工藝要求進(jìn)行烘干，漆膜未完全烘干，可能出現(xiàn)清漆能剝落的情況。

4 油漆車間防腐車的制作流程

因防腐車是用來(lái)整車防腐蝕試驗(yàn)的特殊車輛，它的結(jié)果用于評(píng)估工廠整車的防腐蝕性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)，在制作過(guò)程中需要制作過(guò)程的記錄完整，過(guò)程質(zhì)量的和下線質(zhì)量可追溯。在出現(xiàn)防腐抱怨時(shí)，我們可以通過(guò)記錄痕跡來(lái)反推過(guò)程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行優(yōu)化整改，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。

一般在防腐車生產(chǎn)過(guò)程中，我們會(huì)對(duì)油漆車間全過(guò)程進(jìn)行記錄拍照，包括白車身清潔度、預(yù)處理/電泳設(shè)備參數(shù)和化驗(yàn)參數(shù)，車身縫隙處電泳水狀態(tài)，黑膠外溢，防腐Audit，邊緣保護(hù)區(qū)域PVC 狀態(tài)，打磨區(qū)域狀態(tài)，面漆噴房設(shè)備參數(shù)，色漆膜厚，整車膜厚，修補(bǔ)記錄，表面Audit，石擊狀態(tài)，注蠟狀態(tài)，三大烘房爐溫曲線，電泳/注蠟解剖車狀態(tài)，故障記錄等。盡可能記錄完整，做到制作過(guò)程的可追溯性。

5 結(jié)論

汽車的防腐問(wèn)題影響駕駛體驗(yàn)和安全性能的大事，直接影響品牌口碑，需要造車人引起足夠重視，落實(shí)在細(xì)節(jié)處，防范未然。油漆工藝在防腐質(zhì)量控制中至關(guān)重要，本文通過(guò)油漆工藝過(guò)程和防腐的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行解讀，通過(guò)防腐案例分享，為整車廠在提升整車防腐性能上提供了方向，能夠一定程度上幫助油漆車間的防腐質(zhì)量的提升。