淺析汽車電泳針孔的解決

張燦生

摘 要：在陰極電泳過程中，電泳針孔是常見的缺陷，文章介紹了實際生產過程中對電泳針孔問題，通過現場試驗及驗證，最終確定針孔問題成因，有效解決了電泳針孔問題。關鍵詞：電泳針孔;電壓;間距中圖分類號：U466 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）11-177-03

Abstract：?In the process of cathodic electrophoresis， electrophoretic pinhole is a common defect.?A case of electrophoresis pinhole defect on the production line was introduced. Through field test and verification， the causes of the pinholes were finally determined，?and the electrophoretic pinhole problems were effectively solved.Keywords：?Electrophoretic pinhole;?Voltage; DistanceCLC NO.： U466 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）11-177-03

引言

陰極電泳以其良好的防腐性能廣泛應用于汽車及其零部件涂裝領域，良好的電泳涂層是防腐的關鍵。在陰極電泳過程中，電泳針孔是常見的缺陷[1]，在出現缺陷位置無電泳漆附著，防腐性能明顯下降。本文通過解決在實際生產過程中出現的針孔問題，闡述了問題出現的原因及對策。

1 問題描述

在電泳實際生產過程中，引擎蓋表面出現露底針孔的缺陷，其表現如圖1所示。

2 工藝及設備基本情況

本電泳線采用IGBT整流電源按編碼值的方式進行供電，每根陽極對應相應的編碼值，在進入電泳槽之前設置編碼器計數感應開關，同時把車身分為六段，每段17個編碼值，全車共102個編碼值，車身行進到相對應的陽極編碼值時陽極開始放電工作，在通過102個編碼值時結束通電工作電壓降為零，在等待后車進入相對應的編碼值之后再進行放電工作。1-4號為頂部陽極，5-20為底部陽極，21-104為側部陽極。如圖2。

3 原因分析

3.1 前處理電泳槽液異常

經現場了解，在水洗槽排空的情況下，較多數量滑撬浸入硅烷槽，導致硅烷槽被帶入的脫脂液污染（從清澈透明到略發白），且在驗證過程中車身其余部位均出現大量針孔。

3.1.1 復檢電泳槽及硅烷槽參數

如表1為復檢數據，顯示槽液參數正常。

3.1.2 前處理電泳配套影響

結果顯示（表2）：電泳槽液無異常;硅烷槽液可能存在異常，導致試驗板出現針孔。升高溫度針孔情況有改善;泡水時間試板可能生銹導致針孔增多。

3.1.3 前處理水洗槽影響

基于以上試驗結果，進一步分析前處理槽液的異常情況，通過化驗前處理槽液工藝參數，水洗槽防銹劑含量偏低，導致部分位置生銹，產生針孔。前處理水洗槽參數化驗結果（表3）：

針對此問題現場更新前處理水洗槽，并提高水洗槽液防銹劑含量，驗證后其他位置針孔消失，但引擎蓋針孔仍未消除，可排除槽液引起的針孔。

3.2 整流電源影響

利用SDU設備對車身電壓進行檢測：

SDU設備對車身電壓檢測顯示，電源輸出電壓不穩定，脈動率超出標準。如圖3。

3.2.1 整流電源排查

全面排查整流電源，未發現明顯設備故障，針對電壓脈動超標情況對設備及程序進行調整，保證輸出電壓的穩定性及精確性：

（1）整流設備增加電子元件穩定電壓和電流的輸出以達到實際輸出電壓和電流和設定電壓電流一致減少波動。

（2）電容線圈復查加固以減少降低紋波系數的波動。

（3）檢查二極晶體管防止電流逆流現象的發生，以減少高低壓差帶來的電流波動。

（4）調整控制程降低設定電壓與實際輸出電壓的誤差減小電壓波動，以保證電壓與電流的穩定的輸出。

（5）調整設定程序保證升壓與降壓的速度一致，防止前車電壓對后車的影響。

3.2.2 關停MAC21-MAC34陽極

關停MAC21-MAC34陽極驗證針孔減輕，仍未消除。

3.2.3 降低電壓

正常過車時，最高電壓為345V，降低電壓至330V和320V進行過車試驗，試驗共分三組，每次過車3臺，觀察引擎蓋狀況。

驗證條件及結果：

驗證結果顯示：降低高電壓區域可減輕針孔問題，隨著電壓的降低，針孔數量呈下降趨勢。

3.2.4 增加前后車間距

增加兩車間距，采用間隔過車的方式進車（前后車相隔一個滑撬距離），試驗在345V與330V電壓下的情況，驗證結果顯示增加兩車間距可消除針孔。

3.5 階段總結

通過以上SDU設備檢測、關停陽極、降低電壓、增加車間距驗證等驗證，作進一步分析：

（1）首臺車引擎蓋正常，無針孔;第2臺車開始針孔開始出現，呈逐漸嚴重的趨勢。

（2）當后車接觸槽液液面處于電場中，靠近前車位置變為假陽極，產生氧氣，在前處理膜表面產生氧氣，附著在引擎蓋表面，在烘干過程中受熱沖破漆膜，形成針孔。

3.6 對策及驗證

3.6.1 驗證前準備

（1）確認在車身完全入槽時，MAC21-MAC34陽極對應車身部位。

（2）根據陽極對應車身位置的編碼值，調整MAC21到MAC38模塊電壓，保證在前車完全入槽到后車接觸液面的時間內MAC21到MAC38陽極通電，后車接觸液面時電壓降為零。

3.6.2 驗證方案一

同時啟停并調整MAC21-MAC34的電壓，最高電壓設置為330V，電壓設置如下。根據陽極管的位置，調整如下，連續過車驗證。

驗證結果：引擎蓋前端20cm范圍內仍有輕微針孔。

3.6.3 驗證方案二

根據方案一驗證結果增加調整的陽極個數，調整MAC21 -MAC37的電壓，關閉MAC35-MAC37最后兩個模塊電壓，連續過車驗證。

驗證結果：引擎蓋表面較方案一前端缺陷范圍有明顯減輕，增加調整陽極數量可明顯改善缺陷。

3.6.4 驗證方案三

根據方案二驗證結果繼續增加調整的陽極數量，關閉MAC35-MAC38最后兩個模塊電壓，連續過車驗證。

驗證結果：引擎蓋表面均無條紋、無針孔。將調整的陽極數量增加至MAC38、同時將MAC35-MAC38最后兩個模塊均關閉的情況下可消除針孔。

4 結語

電泳針孔在實際生產過程中是常見缺陷，通過現場分析及驗證，確定本次電泳針孔問題影響因素，針對入槽階段電壓進行調整，有效解決了針孔問題，為后續導入新車型提供了參考。

參考文獻

[1] 周杰，陳慕祖.中國汽車涂裝生產線新技術的應用及發展[J].現代涂料與涂裝，2007，10（4）：43-44.