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浅谈电泳烘炉对涂装电泳缩孔的影响研究

2020-09-06姚欣何金蓉张发晖

时代汽车 2020年12期
关键词:电泳

姚欣 何金蓉 张发晖

摘 要:文章结合汽车涂装生产现场实践经验,着重阐述了排查和分析产生电泳缩孔的原因,并根据试验结果提出了相应解决方法,为有效减少电泳缩孔提供一定的方法思路。

关键词:电泳;缩孔;涂装

1 引言

随着汽车生产技术的不断完善,人们对汽车的外观美化和保护工作越来越重视。而汽车涂装恰恰是能够决定汽车外观最为关键的工艺之一。如何能够有效提高汽车的美观度,防止汽车壳体材料受到腐蚀,延长汽车使用寿命,一直是用户最为关注的问题。而电泳缩孔往往是汽车涂装最容易产生的缺陷之一。一旦形成缩孔,利用一般的物理方法,如打磨等都很难消除缩孔。即使喷涂面漆,也很难掩盖缩孔缺陷,不仅影响汽车的防腐性能,还会增加造车成本。本文结合涂装现场生产经验,简单分析缩孔产生的原因。本文针对某次缩孔事故,着重分析电泳烘炉对缩孔的生产的影响。

2 常见电泳缩孔产生的原因

电泳缩孔是指在电泳过程中或电泳后由于缩孔物质(油、硅油等)的存在,导致电泳过程产生直径为1~5mm孔穴的现象。在湿的电泳漆膜上难以发现缩孔,一般只有烘干后漆面表面才能看到火山口的凹坑。引起这一现象的主要原因是电泳湿膜中或表面有尘埃、油污等与电泳涂料不相容的粒子,成为陷穴中心,使烘干初期的流展能力不均衡,而产生涂膜缺陷[1]。涂装电泳缩孔可能由以下几个因素造成:1)前处理脱脂不完全,残留的油污被带入电泳槽而产生缩孔;2)除油过滤袋过滤不完全,污染电泳槽液;3)电泳后水洗受到污染[2];4)工件中油污除不完全,烘烤中油水共沸,造成缩孔;5)烘房中残留具有易挥发性的油污,在烘烤过程中随热风吹到车身造成缩孔。

而根据涂装电泳缩孔产生的不同原因,采取相对应的措施可有效消除缩孔的产生。例如加强脱脂工序,防止残留油污污染电泳槽;定期更换除油过滤袋;控制烘炉温度和循环热风的清洁程度;保持后清洗水质的洁净度等。

3 案例分析

3.1 问题描述

涂装车间生产线某生产时段,电泳车左右两侧腰线以上、BC柱、及顶棚流水槽附近出现大量缩孔缺陷(如图1所示),且故障率达50%以上,严重影响后期的打磨暗灯。由于这些缩孔必须用打磨器处理才能完善,而使用打磨器,不可避免会增加打磨工作量和打磨灰,还可能会造成成品车表面产生颗粒,直接影响车间下线合格率。

3.2 问题调查分析

针对涂装生产线上发生的缩孔现象,为快速找到污染发生的部位,我们采取交叉试验法对电泳工序进行分析研究。试验及结果如表1所示。根据表1可知:试验2、3、4缩孔数量较多,严重超标,与试验1和试验5对比,可以确定污染区域发生在电泳线上的烘炉区域。

为进一步找出烘炉哪一区域对缩孔产生影响,尝试对电泳烘炉内壁板、夹层、链条、吹风嘴等进行排查。采取“擦拭- 浸泡”法[3],首先准备好做好记号的洁净瓶子,并往瓶子内装适量纯水。然后以干净的擦净纸作为空白对照实验,将拭擦过电泳烘炉的不同区域的擦净纸标记好,分别将其放入事先准备好的瓶内浸泡24h。最后取瓶内的浸泡液进行蘸板试验,如表2所示。由蘸板试验结果可知,电泳烘炉内的链条是产生缩孔的主要区域。结合电泳炉温曲线的升温特点(如图2所示),初步猜想由于烘炉前段升温较快,当车身带水进入烘炉时,与烘炉内的链条润滑油形成油水混合物,从而增大电泳烘炉内油水混合物的挥发量,产生缩孔现象。

为验证猜想是否正确,我们利用油和水+油混合物做对比试验。将等质量的润滑油和水+润滑油混合物在190℃条件下分别对电泳板进行烘干,对比其产生缩孔的数目大小。结果如表3所示。由实验结果可知,当烘炉中存在油水混合物时,相同温度下,时间越长,油水混合物在高温条件下的挥发量越大,从而造成电泳缩孔现象的产生。而不同的温度,也会影响润滑油的挥发程度,造成不同的缩孔现象。

取相同质量的链条润滑油,放在50℃,100℃,150℃,200℃的实验室烘箱中进行烘烤5h, 测量并记录烘干前、烘干后的质量。试验结果如表4和图2所示,电泳烘炉内链条润滑油的挥发量随着温度的升高而增加,从而产生缩孔现象。

4 改善措施

通过以上试验内容可知,电泳烘炉内的链条润滑油会随着炉温升温段的骤然升温而挥发,当车身进入烘炉时,车身未沥干的水分将和润滑油形成的油水混合物,从而会导致电泳缩孔的产生。因此有必要保持车身干燥和控制烘炉温度,减少缩孔现象的产生。

4.1 保持车身干燥

电泳后沥水时间的长短将会影响车身的水分含量,因此可通过适当延长沥水时间,减少车身水分进入烘炉;除此之外,还可以在电泳下线位置增加人工压缩空气吹水,将车身的水分吹干,从而保持车身干燥。

4.2 调整电泳烘炉温度

由电泳炉温曲线可知,电泳烘炉升温段上升较快,容易导致烘炉内链条润滑油的挥发,因此可通过适当减少烘炉内链条润滑油的涂油量和优化烘炉烘烤段的结构等,适当降低烘炉的升温段温度,可有效降低润滑油的挥发量,从而减少电泳缩孔的产生。

5 总结

涂装电泳缩孔问题是汽车生产线上最常见的质量弊病。 本文重点研究电泳烘炉对汽车缩孔的影响。通过对电泳生产现场工序的分析,开展污染源的排查,以及实施对照试验等确定了电泳缩孔产生的主要原因,并提出相应措施,从而有效减少电泳缩孔现象。为实际分析缩孔问题产生原因和解决措施提供思路。

基金项目:文章为2020年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目“汽车涂装过程中出现电泳缩孔问题的研究分析”研究成果,项目编号:2020KY37007, 主持人:姚欣。

参考文献:

[1]邓烈雄,电泳漆膜缩孔案例分析,现代涂料与涂装.

[2]潘辰,浅析汽车涂装电泳缩孔及颗粒问题的治理,工艺装备.

[3]趙晓峰,浅谈电泳烘干炉环境对电泳缩孔的影响,现代涂装.

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