淺談緊湊型SUV車發(fā)蓋電泳二次流痕的成因與解決

周忠長

摘 要：對緊湊型SUV車發(fā)蓋電泳二次流痕缺陷的形成原因進行了描述和分析，探討了導(dǎo)致緊湊型SUV車發(fā)蓋電泳二次流痕缺陷形成的機理。主要從涂裝工藝、車身產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及工件夾層涂黑膠工藝等多方面對電泳二次流痕缺陷形成進行探討和分析，并提供了一些預(yù)防及解決方法。

關(guān)鍵詞：汽車涂裝 發(fā)蓋 電泳二次流痕 缺陷防控

A Discussion on the Causes and Solutions of Secondary Flow Marks in the Hair Cover of Compact SUV

Zhou Zhongchang

Abstract：The reason for the formation of the secondary flow mark defects in the hood of a compact SUV is described and analyzed， and the mechanism leading to the formation of the secondary flow mark in the hood of a compact SUV is discussed. It mainly discusses and analyzes the formation of electrophoretic secondary flow mark defects from many aspects such as painting process， body product structure and workpiece interlayer coating black glue process， and provides some prevention and solution methods.

Key words：automobile coating， hair cover， electrophoresis secondary flow mark， defect prevention and control

1 前言

汽車涂裝車身電泳的工藝流程一般為：電泳─UF噴洗─UF循環(huán)噴洗─UF浸洗─新鮮UF噴洗─循環(huán)DI水浸洗─新鮮DI水噴洗─瀝水─烘烤。其中，UF即用半透膜強制過濾槽液（Ultra Filtration）。從UF裝置中析出的透明液是UF液，UF液的主要成分是水，另外還有水溶性溶劑、水溶性低分子樹脂、中和劑、Na、Pb等離子。DI即去離子水（Deionized Water），是利用RO反滲透+混床原理除去水中99%以上的雜質(zhì)和各種陰、陽離子，使水質(zhì)達到一定的純度。

電泳涂膜二次流痕是汽車涂裝生產(chǎn)中常見的涂膜弊病之一，其現(xiàn)象為通常電泳涂膜烘干過程中發(fā)生于車身的鈑金搭接夾縫結(jié)構(gòu)處，在電泳、后沖洗、瀝水進入烤房前濕電泳涂膜表面正常，但經(jīng)烘烤后流出形成流痕并污染在車身外觀面時（見圖1），之所以稱其為二次流痕，其特點是一旦發(fā)生，頻次就很高接近100%。當(dāng)二次流痕出現(xiàn)在總裝后的外露面時，就會影響下道工序中涂層的成膜質(zhì)量，為了消除其不良影響，一般會對電泳涂層缺陷進行打磨處理。

2 現(xiàn)狀調(diào)查：

2.1 緊湊型SUV車在某生產(chǎn)線生產(chǎn)發(fā)蓋前端電泳二次流痕問題PPH值92%，對車身外觀質(zhì)量造成影響。

3 緊湊型SUV車發(fā)蓋電泳二次流痕的發(fā)生機理

電泳及后沖洗過程中，在車身的一些鈑金搭接夾縫結(jié)構(gòu)處，當(dāng)鈑金的間隙處于一定范圍時，由于電泳液的表面張力產(chǎn)生的毛細作用，使瀝液效果不佳，致使部分電泳涂料能夠克服重力留存于鈑金搭接的縫隙中，當(dāng)進入烤房隨著車體溫度的上升，縫隙中的電泳涂料的溫度也隨之上升，由于電泳涂料的表面張力隨溫度的上升而降低，當(dāng)表面張力不能克服重力時就會流出（當(dāng)急劇升溫時致使縫隙中的電泳涂料沸騰而擠出），流或滴于車身外表面，隨著溫度的繼續(xù)升高，同電泳涂膜一起交聯(lián)固化最終形成二次流痕（見圖2、圖3）。

4 原因分析

造成緊湊型SUV車發(fā)蓋前端電泳二次流痕原因有：1）電泳槽液固體分不穩(wěn)定;2）電泳后清洗不徹底;3）電泳最后一道純水洗瀝水時間不夠;4）電泳烘烤溫度升溫過快;5）發(fā)蓋工裝開啟角度不合理;6）發(fā)蓋前端折邊涂膠填充不飽和。

確定造成緊湊型SUV車發(fā)蓋前端電泳二次流痕最有可能的6種情況：

5 要因確認

5.1 電泳槽液固體分不穩(wěn)定

現(xiàn)場電泳工藝要求的固體分范圍為21% ～25%，2019年1～5月對各區(qū)域槽液固體分穩(wěn)定性進行排查，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：

結(jié)果：經(jīng)排查1～5月各區(qū)域槽液固體分穩(wěn)定在工藝規(guī)定規(guī)圍內(nèi)，并無明顯變化 。

小結(jié)：電泳槽液固體分不穩(wěn)定因素被排除，為非要因。

5.2 電泳后清洗不徹底

某涂裝生產(chǎn)線目前采用的電泳基本工藝流程為：電泳→UF1（噴淋）→UF2（浸洗）→UF3（噴淋）→純水洗（噴淋）→倒水。

結(jié)果：經(jīng)現(xiàn)場確認電泳超濾膜組狀態(tài)良好，流量控制穩(wěn)定，各循環(huán)、噴淋泵運行正常，噴嘴噴淋狀態(tài)良好，噴淋壓力及流量均符合工藝要求。

小結(jié)：電泳后清洗不徹底，為非要因。

5.3 電泳最后一道純水洗后瀝水時間不夠

在某涂裝生產(chǎn)線，利用收班時間將一臺車置放在倒水輥床，置留時間8小時，開班后才放車進烘爐按正常工藝烘烤。車子出烘爐后，發(fā)蓋前端還是有5～7顆電泳二次流痕需要處理。

結(jié)果：經(jīng)現(xiàn)場置留車身時間驗證，緊湊型SUV車發(fā)蓋前端還是有二次流痕。

小結(jié)：電泳最后一道純水洗后瀝水時間不夠，為非要因。

5.4 電泳烘烤溫度升溫過快

為驗證二次流痕與烘烤升溫時間的關(guān)系，對電泳升溫區(qū)溫度設(shè)定值進行調(diào)整，將升溫時間分別延長到12min及15min左右（表1）。

結(jié)果：經(jīng)統(tǒng)計，二次流痕隨升溫時間的延長呈減少趨勢，但并未完全消除。同時由于車身烘烤線體長度及整體烘烤條件限制，通過延長升溫時間來解決二次流痕問題并不現(xiàn)實。

小結(jié)：電泳烘烤溫度升溫過快，為非要因。

5.5 發(fā)蓋工裝開啟高度不合理

在緊湊型SUV車發(fā)蓋分別加裝35cm、40cm、45cm、50cm不同高度的撐桿。目的：改變電泳殘液的流向。

結(jié)果：經(jīng)現(xiàn)場對緊湊型SUV車撐高35cm、40cm、45cm、50cm不同高度各20臺并安裝導(dǎo)流塊過前處理電泳進行驗證，撐高35cm高度最適合，發(fā)蓋前端二次流痕產(chǎn)生率明顯減少到20%以下。

小結(jié)：涉及工裝夾具改進及制作、安裝、物流配送、線旁工裝夾具擺放場地受限等條件限制。綜合評估后，不使用工裝夾具來解決此問題。

5.6 發(fā)蓋前端折邊涂膠填充不飽和

1、問題解決團隊到某緊湊型SUV車發(fā)蓋供應(yīng)商生產(chǎn)現(xiàn)場檢查發(fā)蓋前端折邊涂膠量，經(jīng)測量折邊膠直徑小于φ2mm。

2、解剖一個二次流痕問題發(fā)蓋檢查折邊膠狀態(tài)，折邊膠填充不飽和。

結(jié)果：某緊湊型SUV車發(fā)蓋供應(yīng)商對發(fā)蓋前端折邊涂膠直徑小于φ2MM，發(fā)蓋折邊膠填充不飽和。

小結(jié)：發(fā)蓋前端折邊涂膠填充不飽和，是要因。

6 解決措施（表2）

7 措施驗證

對緊湊型SUV車發(fā)蓋滴水包邊折邊膠分別涂直徑φ3.5～4.0mm和直徑φ2.0～2.5mm共2根膠條。并調(diào)整好機器人涂膠程序，確保涂膠均勻，共驗證389臺（表3）。

結(jié)果：緊湊型SUV車發(fā)蓋前端二次流痕產(chǎn)生率從92%下降到7.7%以下。

8 鞏固措施

2019年6月正式下達緊湊型SUV車發(fā)蓋滴水包邊折邊涂膠工藝給發(fā)蓋供應(yīng)商，線段⑦折邊膠直徑φ3.5～4.0mm，涂膠位置：折邊膠邊緣距離外板翻邊R角1～2mm;線段③拆邊膠直徑φ2.0～2.5mm，涂膠位置：距離翻邊10±1mm.共2根膠條。

9 改進成效

通過具體實施，取得了良好的效果，緊湊型SUV車發(fā)蓋前端二次流痕問題得到有效抑制，正式下達工藝更改書后，過線的緊湊型SUV車發(fā)蓋滴水包邊全部涂2根膠條;6月～9月發(fā)蓋前端二次流痕問題PPH值為7.6%。

10 結(jié)語

電泳二次流痕不僅需要人工打磨進行處理，而且還會帶來顆粒（打磨灰）二次污染。電泳涂膜是車身防腐的主要涂層，打磨后的電泳涂膜的耐腐蝕性能降低，因此在生產(chǎn)中一定要減少二次流痕的產(chǎn)生，減少打磨，從而提高涂層的質(zhì)量。電泳二次流痕的解決思路要通過SE分析使車身的結(jié)構(gòu)更合理而不產(chǎn)生電泳涂料積液，其次是通過合理的工藝設(shè)計及工藝控制（工件夾層涂黑膠工藝），使車身縫隙中的電泳涂料積液在進入烤房前流出、揮發(fā)、充分稀釋，最后對于烘烤前仍不能清除的電泳涂料積液，應(yīng)引導(dǎo)其流到車身以外或不重要部位。

參考文獻：

[1]張永嚴，趙安偉.電泳漆二次流掛性檢測方法及其應(yīng)用，現(xiàn)代涂料與涂裝，2010.13（7）：47-48.

[2]李光，焦金典.電泳漆膜二次流痕弊病解析[J].課程教育研究，2012（12）：55.

[3]于超，高連升.ED涂膜二次流痕問題的原因及解決[J].汽車材料與工藝，2010（11）：26·32.

[4]陳治良.電泳涂裝實用技術(shù)[M]，1版，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2009—09：367.

[5]陳慕祖.汽車涂裝技術(shù)文集[c].上海：中國表面工程協(xié)會涂裝分會，2003.