駕駛室車體漆面脫落分析

趙長冠

（北京航天發射技術研究所，北京 100076）

1 問題背景

圖1 駕駛室漆面脫落區

漆面是汽車外觀質量的保證，良好的漆面質量不僅能保護、裝飾汽車，還能使汽車具有特殊功能，如隱身偽裝，防火導電等。某車型在樣車試制階段發現駕駛室左側門下部存在漆面脫落現象，如圖1所示，通過表征觀察可見，脫粘區域表面呈金屬色，脫粘區域邊緣與金屬基體之間存在明顯的間隙，且漆面脫落面積較大，根據經驗初步判斷可能為漆面與底層表面的附著力較差導致的。

2 原因分析

2.1 形貌觀察法

通過顯微鏡對試塊剖面進行觀察，發現涂層依顏色不同包括五層，由內向外依次為電泳涂層（30μm）、原子灰層（1.12mm）、中涂層 1（77μm）、中涂層2（76μm）、面漆層（51μm），如圖2所示，結果表明各涂層膜厚滿足技術要求，且分界清晰，結合緊密。通過對脫落涂層試塊內表面進行進一步放大觀察，如圖3所示，結果表明涂層內表面較平整，整個內表面未見斷裂形貌特征。由此確定駕駛室漆面涂層脫粘位置位于電泳涂層與金屬表面的結合界面處，脫落是因電泳后的漆膜與金屬基體未形成有效附著就進入后續涂裝造成的，即漆面脫落處漆膜附著力不足。

圖2 脫落涂層試塊剖面宏觀形貌

圖3 涂層試塊內表面微觀形貌

2.2 FTA分析法

駕駛室車體電泳工藝流程為：脫脂—水洗—表調—磷化—水洗—電泳涂漆—清洗—烘干。通過對電泳工藝流程的每個步驟進行排查分析，運用FTA分析法，以漆面脫落處電泳涂層與金屬表面附著力不足為頂事件，列故障樹如下：

2.2.1 X1：脫脂水洗不凈

圖4 電泳涂層紅外譜圖

圖5 試塊內表面紅外譜圖

對電泳涂層、試塊內表面分別取樣進行紅外光譜分析，分析結果為電泳涂層主成分為酯類改性環氧樹脂，如圖4所示。試塊內表面材料主成分為長鏈脂肪酸鹽，可能為表面活性劑類物質，如圖5所示。由此判斷，不能排除脫脂水洗不凈因素。根據經驗，脫脂不凈主要與脫脂劑、溫度、脫脂時間及機械作用4個因素有關。經對這4個因素逐一進行排查發現，脫脂工藝中要求溫度保持在60°，根據檢測記錄表顯示該駕駛室在脫脂過程中曾出現過脫脂槽液溫度過高（大于70°），溫度過高，將會使槽液中表面活性劑析出，依附于車體表面造成污染，后續水洗不凈，在電泳漆固化后將造成污染處的附著力不足，據此斷定此為影響因素之一。

2.2.2 X2：未形成磷化膜

磷化過程中，若未形成磷化膜或磷化膜與金屬基體結合不良，將會影響電泳漆膜附著力。對試塊內表面進行掃描電鏡能譜分析，內表面主要含有 C、O、Si、Ca、Ti、Al、Fe及Zn、P元素，能譜圖見圖6。結果分析表明：該區域存在含P元素的物質，前處理過程中已形成磷化膜，表明此因素不是導致漆面脫落的原因。

圖6 試塊內表面能譜圖

2.2.3 X3：烘干溫度和時間不夠

烘干工藝要求烘烤溫度為 160℃-180℃，烘烤時間為40-60min。經排查并查看當時烘烤記錄發現，每次烘烤溫度（160℃-180℃）和時間（40-60min）均嚴格按照工藝要求進行。可以排除此項。

2.2.4 X4：電泳漆自身質量問題

對電泳漆進行第三方檢測，報告結果顯示電泳漆質量合格，可排除此項。

綜上，通過對以上原因逐一分析、驗證，最終確定漆面脫落的根本原因是由于電泳過程中脫脂不凈造成的。

3 解決措施

該車型駕駛室車體脫脂工藝采用的中溫脫脂，溫度應控制在60°，游離堿：20-35pt，脫脂液加熱是在槽體內兩側排布蛇形管，管內通蒸汽或熱水，此種加熱方式優點為熱傳遞效率高，缺點是槽液參數變化較快，故需時刻監控槽液參數變化。而目前涂裝工藝要求每天測試一次槽液濃度，頻次過低，不利于掌握脫脂槽液參數變化，難以保證理想的脫脂效果。

為保證脫脂效果，對脫脂檢測環節改進如下：根據檢測參數數據添加脫脂劑或換槽以提高游離堿度，定期點檢加熱管定時監控溫度，每次檢查間隔時間不大于2小時。

4 結束語

造成駕駛室漆面脫落的因素較多，經過對潛在因素進行逐個分析排查，發現導致該問題的根本原因是脫脂水洗不凈造成的。駕駛室電泳是環環相扣的一個過程，無論哪個環節出了問題都會對最終的電泳漆膜造成一定的負面影響，所以對電泳生產線的維護、管理及各工序工藝參數的嚴格控制是至關重要的。只有做好嚴格的過程控制才能得到表面質量良好、耐腐蝕性優異的電泳漆膜，這也是獲得整個涂層優良質量的前提和基礎。

參考文獻

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[2] 袁捷,黃超群.淺析3C1B工藝中掉漆問題.[J]現代涂料與涂裝2015年04期.