電泳縮孔問題改善方法研究

摘 要：本文針對電泳涂膜過程中常見的縮孔問題，結合實際案例，深入探討了電泳縮孔產生的原因、影響因素及改善方法。文章首先對電泳縮孔的類型進行了分類，并分析了其在涂裝過程中的具體表現。隨后，通過問題調查、原因分析、問題驗證與措施實施等多個環節，詳細闡述了解決電泳縮孔問題的具體步驟和措施。最終，通過調整電泳烘爐溫度、風速以及添加抗縮孔助劑等方法，有效減少了電泳縮孔的發生，提高了電泳涂膜的質量。本文的研究為汽車涂裝領域電泳縮孔問題的改善提供了寶貴的實踐經驗和理論參考。

關鍵詞：涂裝 電泳 縮孔

汽車涂裝是在汽車車身、零部件上涂布涂料，實現防腐、保護和裝飾效果。汽車涂膜一般包括電泳、中涂、色漆、清漆。電泳涂膜是汽車涂裝的主要防腐涂層。電泳縮孔是電泳過程的一種常見缺陷。電泳縮孔嚴重時，需要打磨處理，影響電泳防腐性能和生產線效率。電泳縮孔不打磨或者打磨不充分時，影響面漆復合涂膜的外觀效果。

電泳縮孔常見類型主要有氣泡類縮孔和油污類縮孔。氣泡類電泳縮孔與車型結構設計、工裝設計相關性較大，一經解決，不易反復。油污類電泳縮孔與涂裝工藝、油品管理、白車身零部件油污控制等過程品質管控相關性較大，其中以車身夾縫油、包邊油導致的油污類縮孔較為常見。冷軋板使用比例高的車型、生產線，夾縫油、包邊油縮孔更容易發生、反復。

1 問題描述

某條涂裝生產線自投產以來，相對于其他生產線更容易出現電泳縮孔問題。電泳車身縮孔問題一直零星存在，某一時段偶爾會惡化，縮孔形狀有菊花狀、圓孔狀、直徑0.5-3mm不等，零散分布，冷軋板車型尤為突出。當縮孔嚴重時，面漆無法遮蓋，影響面漆外觀，需要進行打磨處理。打磨產生的粉塵又會增加面漆涂層表面產生顆粒缺陷的風險。電泳縮孔問題是該生產線困擾生產的一個瓶頸質量問題，亟待解決。

該生產線前處理電泳工藝流程為：白車身→上線準備→洪流→預脫脂→脫脂→水洗1→水洗2→表調→磷化→水洗3→水洗4→新鮮水→純水1→純水2→新鮮純水→磷化膜質量檢查→電泳→UF1→UF2→UF3→純水1→純水2→新鮮純水→瀝水段→電泳烘干→電泳存儲。

2 問題調查

該生產線當時生產的主要車型有E車型、M車型、S車型，均存在電泳縮孔。S車型和M車型電泳縮孔需要零星單點打磨；E車型電泳縮孔問題較嚴重，主要分布在發蓋大面。E車型電泳縮孔特別異常時發蓋200顆左右（約10%概率出現），稍輕微時80顆左右，縮孔數量較多且直徑較大，需要大范圍打磨處理。過線的E車型的發蓋下方存在多個爆油點；發蓋下方的橫梁搭接處密集縮孔時，發蓋電泳縮孔嚴重；發蓋下方橫梁縮孔輕微時，發蓋電泳縮孔輕微。

針對電泳縮孔問題，開展了初步的排查工作，排查情況如表1所示。

3 原因分析

基于問題初步排查情況，分析E車型電泳縮孔異常為發動機艙區域零部件搭接縫內存在積油，前處理對搭接縫內的油污清洗能力有限，縫內油污在烘爐內烘烤爆沸溢出污染發蓋導致。

夾縫油導致縮孔形成要素：①夾縫內油污的積累（污染源頭）；②夾縫內殘存水等殘液；③烘烤時，油水共沸將油濺出。

4 問題驗證與措施實施

4.1 白車身油污管控

車身車間聯動供應商對可疑零件取消噴涂防銹油，控制白車身零件涂油量，并跟蹤一批白車身零件油量較少的白車身電泳后電泳縮孔的情況。電泳后各車輛發蓋縮孔數量平均為25顆/發蓋（以50cm檢查距離目視觀察、觸摸可探測即計數，不以是否需要打磨為評判）。控制油量后的發蓋縮孔數量較控制油量前平均下降約70%（控制油量前發蓋縮孔數量平均為84顆/發蓋），改善明顯。

4.2 電泳烘爐溫度調整

電泳烘爐為橋式結構，設置有預烘烤區，再爬坡進入升溫段、保溫段、強冷段。計劃調整電泳烘爐溫度設定，將預烘烤段、升溫階段的升溫速率放緩，驗證對抑制縮孔改善情況。

當前電泳烘爐溫度設定為一區150℃、二區200℃、三區220℃，計劃進行三組烘爐溫度設定調整，分別跟蹤驗證車縮孔數量情況。調整驗證①：一區110℃、二區120℃、三區135℃，調整驗證②：一區120℃、二區120℃、三區135℃，調整驗證③：一區100℃、二區110℃、三區135℃。

經驗證，烘爐一二三區通過緩升溫的方式，縮孔數量對比調整前有所減少，但仍不能完全消除。一二三區溫度設定由150℃/200℃/220℃調整為100℃/110℃/135℃，縮孔數量最少，一二三區爐溫設定按100℃/110℃/135℃設定。

4.3 電泳烘爐風速調整

類似放緩電泳升溫段升溫速率，計劃對電泳烘爐各區出風口送風風速進行確認，驗證評估電泳升溫段出風口溫度調整降低對縮孔改善情況。電泳烘爐一二三區送風口送風風速測量情況如下。

經驗證，通過設備調整，電泳烘爐二區、三區送風口的送風風速可從4-6m/s降低至2-4m/s。風速情況如下。

電泳烘爐二區、三區送風口的送風平均風速可從4-6m/s降低至2-4m/s，發蓋縮孔可減少60%左右。跟蹤縮孔數據對比如下。

4.4 電泳灰分提升驗證

目前電泳灰分已達到控制計劃上限20%，為改善電泳縮孔情況，與油漆供應商溝通可將電泳灰分提升到21.5%。

電泳灰分由20%提升至21.5%，縮孔數量略有改善，縮孔形貌變淺，變小，電泳涂膜粗糙度略有上升，暫不在生產線實施。

4.5 電泳抗縮孔助劑添加

在槽液中添加抗縮孔助劑，通過改變漆膜的流動性，改善縮孔情況。在實驗室進行濃度梯度驗證，確認結果如下。

補加抗縮孔助劑后，在濃度為2.5phr及以上時，縮孔數量下降明顯，縮孔變淺、直徑變?。浑娪就磕ご植诙扔兴仙?，目視有輕微橘紋。綜合評估電泳縮孔數量改善情況和粗糙度情況，確定添加2.5Phr濃度抗縮孔助劑作為批量切換的添加量，由油漆供應商直接添加于來料中。電泳漆切換過程，整車電泳縮孔變化趨勢如下。

電泳槽液添加抗縮孔助劑后，整車電泳縮孔平均數量由41顆下降至9顆，對改善電泳縮孔有較明顯效果，但會提高電泳漆膜粗糙度，對外觀有一定影響。

通過白車身零部件涂油量控制、烘爐升溫速率調整、烘爐風速降低、電泳槽液抗縮孔助劑添加后，整車電泳縮孔明顯減少，已不影響整體漆膜質量，實現無需打磨即可被后續面漆涂層遮蓋。

5 結語

電泳油污類縮孔與白車身油污狀態密切相關聯，因此，合理安排零部件生產時間、縮短儲存周期，減少防銹油品涂覆量，且使用與電泳漆配套性良好的油品是解決電泳縮孔的關鍵前提。涂裝過程控制方面，電泳烘爐升溫速率和送風風速調整、電泳槽液抗縮孔助劑添加，都是可以嘗試的改善方向，可以一定程度上幫助改善電泳縮孔問題。

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