汽车电泳涂装常见问题及其解决措施
摘要:介绍了汽车车身电泳涂装工艺流程,主要包括预清理、脱脂、表调、磷化、沥干、阴极电泳、烘干和冷却。分析了汽车电泳涂装中常见的一些问题,如缩孔、气泡、漏底。给出了其解决措施。
关键词:汽车;涂装;电泳;缩孔
1 前言
电泳涂装是汽车车身涂装的第一道环节,也可以说是整个车身涂装的基础,其质量的好坏直接影响车身的抗腐蚀性能及漆膜的装饰效果。本文根据生产实际,对电泳涂装中出现的一些问题进行分析,介绍了解决的措施,希望对读者能有所启迪和帮助。
2 汽车车身电泳涂装工艺流程
手工预清理─(60 ± 5) °C 洪流冲洗─(60 ± 5) °C 预脱脂─(60 ± 5) °C 脱脂─水洗2 次─表调─(43 ± 2) °C磷化─水洗2 次─去离子水洗─沥干─(28 ± 1) °C 阴极电泳─超滤洗2 次─去离子水洗─沥干─电泳烘干─强冷─电泳后存放。
3 常见问题分析及其解决措施
上述电泳涂装工艺流程中,车身冲洗采用全浸式喷浸结合的处理方式,而车身运输系统采用自行葫芦和滑橇地面输送机相结合的方式。受工艺条件、设备、车身结构的限制,在车身电泳涂装生产过程中出现了一些问题。以下为常见问题及其解决方法。
3. 1 滑橇底部油泥污染导致电泳缩孔及其解决办法在车身经手工预清理完后,进行洪流冲洗前,需要将车身承载在滑橇上并锁紧,再装挂在自行葫芦系统的吊架上,然后依次通过电泳涂装各工艺槽。当滑橇第一次通过电泳槽时,滑橇表面会泳涂上一层电泳漆膜,形成绝缘层。而当滑橇承载车身再一次通过电泳槽时,滑橇表面因有绝缘层的存在而不会泳涂上新的电泳漆膜,但会一次次附上一层新的电泳浮漆。由于电泳后的水洗工艺主要是针对车身,而位于车身底部的滑橇不可能被冲洗干净。因此,当附有电泳浮漆的滑橇在电泳后工位(如电泳烤房、电泳烤后存放)的输送链上前行时,滑橇底部的电泳浮漆和已泳涂上的电泳漆膜与输送链上的滚子不断接触、摩擦,就会粘附滚子上的润滑油,形成油泥。由于这些油泥位于滑橇底部,并且有很强的粘附性,即使在通过脱脂和水洗等工艺槽时,也不能完全被清除干净,从而污染磷化槽液、电泳槽液及电泳烤房。油泥污染引起的直接后果就是造成电泳漆膜缩孔。经观察发现,在每次对电泳滑橇通过的输送链加油润滑后,电泳漆膜缩孔明显增加。电泳漆膜缩孔不仅加大了电泳底漆打磨的工作量,也明显影响整车涂膜的质量和抗腐蚀性能。
人工擦除滑橇底部油泥,以避免电泳漆膜缩孔是一种解决办法,但费时费力;在预脱脂槽里增加喷嘴,利用高压脱脂液对滑橇底部油泥进行冲洗也是一种办法,但这样做需要对预脱脂槽进行较大的改造,并且还会加快预脱脂槽液的更新周期,从而造成成本上升;第3 种办法是在车身吊装进槽前的滚床间安装油泥清洗机。清洗机带有一对呈滚轮状的毛刷,通过电机减速驱动毛刷对滑橇底部油泥进行刷洗。该方法简便可行。为加强对油泥的清洗效果,利用该方法并采用3 套清洗机,通过其6 个呈滚轮状、用以粘附滚轮下面清洗液的毛刷对在清洗机上面通过的滑橇底部的油泥进行连续滚刷。清洗机安装调试完毕,经过2 周的试运行后发现,清洗机工作稳定可靠,清洗效果明显提高。
滑橇底部油泥在经过3 次连续的滚刷后基本被清除,再经过后续的洪流冲洗、脱脂、水洗等流程,油泥被清除得更为彻底,不再对磷化槽液、电泳槽液形成污染,从而避免了因油泥而造成的车身电泳漆膜缩孔的问题。虽然,滑橇通过电泳槽时,滑橇表面仍然会粘附新的电泳浮漆,而且滑橇底部的电泳浮漆在接触电泳烤房输送链上的润滑油后,也会形成油泥,但由于烤房输送链使用的是高温润滑油,不易挥发,故在烤房里形成的油泥,不会导致车身电泳漆膜缩孔。这样车身电泳漆膜缩孔问题便得到有效的控制。
3. 2 车身顶篷吸顶及其消除
在车身所有的部位中,车身顶篷的强度和刚性都是最弱的。笔者所在公司生产的车型为轻型越野车,尽管在顶篷内设计了加强筋,但比起车身其它部位,其强度和刚性还是稍差。于是,在电泳涂装过程中,当车身从浸入的各工艺槽中上升出槽时,受槽液压力影响,会在顶篷处造成局部凹陷,这就是通常所说的吸顶。轻微的吸顶经修复后,对车身质量不会造成太大的影响;如果吸顶严重,则会造成顶篷报废。在所生产的两款车型中,有一款是PAJERO 系列车型(CK 车),车身外形长4 650 mm、宽1 780 mm、高1 450 mm,其顶篷长、宽尺寸也分别为2 400 mm 和1 200 mm。由于车身顶篷面积大,导致CK 车车身在电泳涂装线上试生产时,每台车都发生吸顶现象,而未开天窗的车身发生吸顶的情况尤为严重。因此,吸顶现象成为该车型生产亟待解决的问题。
起初,解决的措施是加大车身后仰出槽的倾斜角度,同时在不影响生产节拍的情况下,适当降低车身上升出槽时的速度,以减轻槽液对车顶的压力。采取上述措施后,取得了初步的成效,即:开有天窗的CK车在通过前处理电泳生产线的各工艺槽后,只有很少比例的车发生轻微的吸顶,而且稍加修复即可消除,对车身质量不会造成影响;但未开天窗的CK 车在通过前处理电泳生产线的各工艺槽后,仍然发生一定程度的吸顶。
研究发现,未开天窗的CK 车车身顶篷面积大,强度和刚性差,因此容易发生吸顶。此时,若继续加大车身后仰出槽的倾斜角度,同时降低车身上升出槽时的速度,对消除吸顶会有一定作用;但会增加工艺槽的深度,并降低生产效率。因此,它不是解决问题的最佳途径。经多方论证及再三比较,决定从解决“顶篷强度和刚性差”的问题入手,即通过加强顶篷的强度和刚性以根治未开天窗的CK 车吸顶问题。于是,开发了一种工装,它主要由3 部分组成:上端是水平支承块,中间是铅直的撑杆,下部则是固定在车身底板上的三角爪。在电泳涂装未开天窗的CK 车时,将此工装安装在车身内的车顶和底板间,并将此工装支撑在车顶最易发生吸顶的部位。由于该工装能将车顶所受的压力传递到强度和刚性均较好的底板上,所以车身出槽时,车顶不再因受力而发生大的变形和局部凹陷──车顶篷吸顶问题得到了圆满解决。
3. 3 车身底板电泳气泡与电泳漏底及其消除
车身底板根据结构设计和机械强度的需要,一般在冲压时都会形成拉深很大的窝状结构,以适应野外复杂路面的越野车车身底板的需要,这种窝状结构就是通常所说的空腔。在一般电泳条件(非翻滚式入槽电泳)下,当车身浸入电泳槽时,积聚在空腔处的空气气泡无法完全排空或溢流掉,因而在积聚有空气气泡的空腔处形成电泳漏底。这种电泳漏底是一种很严重的电泳工艺缺陷,如不补救,势必影响车身底板的抗腐蚀性能。因此,在生产中采取了以下措施:
(1) 先使车身以能保证电泳槽液浸没车顶的最大倾斜角前倾入槽,入槽后再由前倾改为后倾,最后将车身恢复到水平状态,以利于在车身入槽时减少气泡的生成,并溢流掉部分积聚在空腔处的空气气泡。实践证明,该项措施能有效消除发生在车身底板上的部分电泳漏底现象。
(2) 要彻底消除车身底板上的电泳漏底,还需要改进工艺。由于残存的电泳漏底主要集中在车身底板后部,故有针对性地对电泳槽底部9 个原来用于槽液循环的喷射嘴加以改造,使其对准发生电泳漏底的车底空腔喷射,以冲走积聚在空腔处的空气气泡。经反复试验,调整了喷嘴的高度和喷射角度,终于取得了良好的效果:IO 车底板以前呈离散状的电泳漏底全部消失,CK 车底板除一处拉深太大的空腔仍有电泳漏底外,其余部位的电泳漏底也全部消除。
(3) 对CK 车底板残留的电泳漏底,采取补喷快干底漆和底板PVC 胶的措施,以提高其抗腐蚀性能。
3. 4 车身引擎盖电泳后呈现水流痕及其消除
在电泳涂装工艺流程中,车身运输采用的方式是先将车身承载在滑橇上锁紧,再装挂在自行葫芦系统的吊架上通过各工艺槽。为增强吊架的刚性和强度,其前后有2 根由圆钢管焊接而成的水平横梁。当车身从电泳槽泳涂完后,经过后续的超滤洗涤等工艺槽时,由于吊架横梁也同车身一起浸没在槽液里,吊架随同车身一同出槽后,附着在水平横梁表面的槽液逐渐汇聚在横梁底部,形成液滴。而由于前横梁正好位于车身引擎盖的上方,所以滴落下来的液滴砸在引擎盖上已泳涂好的电泳湿膜上,并在电泳湿膜上流动形成流痕。电泳后水流痕的形成无疑会加大电泳底漆打磨的工作量,并影响整车涂膜质量。
解决的办法是在前横梁正下方,安装一块“八”字形的槽形薄板,以遮住由横梁底部往下滴落的液滴,并引流到引擎盖的左右两边。使用该方法后,效果十分理想,横梁底部往下滴落的液滴全部都能被遮住,而槽形薄板本身由于平整且有斜度,故附着在槽形薄板表面的槽液会自行汇聚到底部,最后流向车身外,引擎盖电泳流痕问题迎刃而解。
4 结语
在我国,汽车车身阴极电泳涂装的应用始于1986年,相比国外起步较晚;因此,在车身电泳涂装中难免会出现一些问题。然而,只要勤于学习,善于观察、研究,就一定能够找到问题的解决措施,车身涂装水平就会不断提高。
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