郭云峰 ( 長豐揚(yáng)子汽車制造有限責(zé)任公司，安徽滁州 239064)

    摘要：介紹了汽車涂裝工藝電泳過程中出現(xiàn)的一些常見缺陷，對(duì)這些缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析并闡述其防治方法。

    關(guān)鍵詞：電泳涂裝；漆膜缺陷；防治

    隨著我們國家汽車行業(yè)的日益發(fā)展。汽車涂裝 業(yè)越來越引起人們的重視，越來越多的汽車涂裝技 術(shù)被引進(jìn)汽車行業(yè)，電泳涂裝工藝在我國汽車涂裝行業(yè)中已經(jīng)得到普遍采用。電泳漆的特點(diǎn)是電沉積涂漆，雖然使用的涂料種類、施工工藝條件不同。結(jié)果也會(huì)有不同，但一般地說。它與浸漬涂漆法比較具有下述特點(diǎn)：

    (1) 電沉積涂漆獲得的漆膜質(zhì)量大致與通電 量成正比，因此可借增減通電量來調(diào)整涂膜沉積 量；

    (2) 電沉積涂漆使形狀復(fù)雜的被涂覆物之銳 邊或隅角部分、點(diǎn)焊焊縫等縫隙中，箱形體的內(nèi)外 表面都可獲得比較均勻的漆膜，防腐性能獲得顯著改善；

    (3) 電沉積漆膜烘干前含水率已很低，它不溶 于水，不流動(dòng)，不易產(chǎn)生垂滴、流痕、滯痕等漆膜 缺陷；也不會(huì)在烘干過程中產(chǎn)生象浸涂漆膜烘干 時(shí) ( 箱形件或管件內(nèi)部 ) 經(jīng)常發(fā)生的溶劑氣洗現(xiàn)象； 還可顯著縮短烘干前使水分蒸發(fā)的預(yù)干時(shí)間；

    (4) 由于帶負(fù)電的高分子粒子在電場(chǎng)作用下 定向沉積，因而電沉積漆膜的耐水性能很好；附著 力也比采用其它施工方法的高；

    (5) 電沉積涂漆所用漆液濃度低、粘度小，故因浸漬作用粘附于被涂物而帶出的漆較少。特別是 超濾技術(shù)應(yīng)用于電沉積涂漆后，漆的利用率甚至可 近 100 ％；

    (6) 與一般水性漆施工相同，電沉積涂漆克服了發(fā)生火災(zāi)及苯中毒的問題。

    雖然電泳涂裝與其它涂裝方法相比有著明顯的優(yōu)越性，但正是由于電泳涂裝方法的獨(dú)特性，所產(chǎn)生的漆膜缺陷雖與一般的漆膜缺陷相同，但其產(chǎn)生的原因及其防治方法不同，有些缺陷是電泳涂裝獨(dú)有。在這里將常見的電泳涂裝漆膜缺陷及其產(chǎn)生原因和防治方法介紹如下。

    1 顆粒

    顆粒是在涂裝過程中較易出現(xiàn)的，在烘干后電泳漆膜表面上存在的手感粗糙 ( 或肉眼可見的 ) 且較硬的粒子。稱之為顆粒。產(chǎn)生的原因：

    (1) 電泳槽液有沉淀物、凝聚物或其它異物，槽液過濾不良。槽液中污物基準(zhǔn)測(cè)定：取槽液 1kg ，用 500 目的濾網(wǎng)過濾后，殘?jiān)�量�?yīng)少于 10 mg 。

    (2) 電泳后沖洗液臟或沖洗水中含漆濃度過高。

    (3) 進(jìn)人電泳槽的被涂工件不潔。磷化后的水洗不凈。

    (4) 涂裝生產(chǎn)區(qū)域周圍環(huán)境臟和烘干過程中烘房內(nèi)污物較多。

    針對(duì)顆粒產(chǎn)生的幾個(gè)原因，我們應(yīng)該采取下面 幾個(gè)方法進(jìn)行預(yù)防。

    (1) 減少塵埃帶人量，加強(qiáng)電泳槽液的過濾。所有循環(huán)的漆液應(yīng)全部經(jīng)過濾裝置，推薦用 25 μ m 精度的過濾袋過濾，加強(qiáng)攪拌防止沉淀，消除槽內(nèi)的“死角”和裸露金屬處，嚴(yán)控 pH 值和堿性物質(zhì)， 防止樹脂析出和凝聚。

    (2) 提高后沖洗水的清潔度，電泳后沖洗水的固體分要盡量低，保持后槽向前槽溢流補(bǔ)充。清洗 液要過濾，減少泡沫。

    (3) 清理烘干室，清理空氣過濾器，檢查平衡系統(tǒng)和漏氣情況。

    (4) 加強(qiáng)磷化后的沖洗、要洗凈浮在工件表面上的磷化殘?jiān)�。檢查去離子水循環(huán)水洗槽的過濾器是否堵塞，防止被涂物表面的二次污染。

    (5) 涂裝生產(chǎn)區(qū)域環(huán)境應(yīng)保持清潔。磷化至電泳槽之間和電泳后 ( 進(jìn)入烘干室前 ) 瀝干，檢查并消除空氣的塵埃源。

    2 縮孔 ( 陷穴 )

    由外界造成被涂物表面、磷化膜或電泳濕漆膜上附有塵埃、油污等，或在漆膜中混有與電泳涂料不相溶的粒子，它們成為縮孔中心，并造成烘干初期的流展能力不均衡而產(chǎn)生火山口狀的凹坑，直徑通常為 0 ． 5 ～ 3 ． 0 mm ，露底的稱為縮孔，不露底的稱為陷穴。

    縮孔產(chǎn)生的很大一部分原因是源于油污，具體 原因有以下幾種：

    (1) 槽液中混有異物 ( 油分、灰塵 ) ，油漂浮在電泳槽液表面或乳化在槽液中。

    (2) 被涂工件被異物污染 ( 如灰塵、運(yùn)輸鏈上掉落的潤滑油、油性鐵粉、面漆塵埃、吹干用的壓縮空氣中有油污 ) 。

    (3) 前處理脫脂不良、磷化膜上有油污。

    (4) 電泳后沖洗時(shí)清洗液中混入異物 ( 油分、灰塵 ) ；純水的純度差。

    (5) 烘干爐內(nèi)不凈或循環(huán)風(fēng)內(nèi)含油分。

    (6) 槽液內(nèi)顏基比失調(diào)。

    (7) 補(bǔ)給涂料或樹脂溶解不良 ( 不溶解粒子 ) 。

    針對(duì)縮孔產(chǎn)生的原因，在生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意：

    (1) 在槽液循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)除油過濾袋，以除去 污物。

    (2) 保持涂裝環(huán)境潔凈。運(yùn)輸鏈、掛具要清潔，所用壓縮空氣應(yīng)無油，防止灰塵、面漆塵霧和油污落到被涂工件上。不允許帶油污和灰塵的被涂工件進(jìn)入電泳槽，設(shè)置間壁。

    (3) 加強(qiáng)前處理的脫脂工序，確保磷化膜上無污染。

    (4) 保持電泳后沖洗水質(zhì)，加強(qiáng)清洗液的過濾，在沖洗后至烘干爐之間要設(shè)防塵通廊。

    (5) 保持烘干室和循環(huán)熱風(fēng)的清潔，第 一升 溫 不宜過急。

    (6) 保持電泳槽的正確顏基比及溶劑含量等。

    (7) 補(bǔ)加新漆時(shí)應(yīng)攪拌均勻，確保溶解、中和好，并且應(yīng)過濾。

    3 針孔

    在漆膜上產(chǎn)生針狀小凹坑現(xiàn)象稱為針孔，它與縮孔的區(qū)別是后者在凹坑的中心部一般有面為核心的異物，凹坑的周圍是漆膜堆積凸起。

    根據(jù)產(chǎn)生的原因，針孔有以下幾種：

    (1) 再溶解性針孔：被泳涂在工件表面的濕漆膜在電泳后沖洗不及時(shí)，被漆膜再溶解而產(chǎn)生針 孔。

    (2) 氣體針孔：在電泳過程中，由于電解反應(yīng)激烈，產(chǎn)生氣泡過多脫泡不良；因槽液溫度偏低或攪拌不充分，造成漆膜泡在烘干過程中破裂而出現(xiàn)針孔。

    (3) 帶電人槽階梯式針孔：發(fā)生在帶電人槽階梯弊病程度嚴(yán)重的場(chǎng)合下，針孔沿人槽斜線露出底 板；另外，氣泡針孔是在帶電人槽場(chǎng)合下，由于槽 液對(duì)物體表面浸潤不良，使一些氣泡被封閉在漆膜內(nèi)或是槽液表面的泡沫附著在工件表面上形成氣泡針孔，易產(chǎn)生在被涂工件的下部。

    根據(jù)針孔產(chǎn)生的原因，在生產(chǎn)中采取以下幾種避免方法：

    (1) 工件表面經(jīng)泳涂成膜后，離開槽液應(yīng)立即用超濾 (UF) 液 ( 或純水 ) 沖洗，以消除再溶解性針 孔。

    (2) 在電泳涂裝時(shí)，從工藝管理上應(yīng)控制漆液中雜質(zhì)離子的濃度，對(duì)各種離子的含量要控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，要求定期化驗(yàn)槽內(nèi)各種離子濃度，如超標(biāo)要排放超濾液，對(duì)極液也要控制在規(guī)范之內(nèi)。在磷化膜孔隙率高的情況下容易產(chǎn)生氣泡，因此應(yīng)遵守工藝規(guī)定的溫度 ( 陰極電泳一般為 28 ～ 30 ℃ 范圍 ) 。

    (3) 為消除帶電人槽的階梯式針孔，要求槽液表面的流速大于 0 ． 2 m ／ s ，以消除堆積泡沫；在帶電人槽的通電式生產(chǎn)時(shí)，防止運(yùn)輸鏈速度過低。

    (4) 為消除水洗針孔，首先要保證漆膜電滲性好，控制槽內(nèi)溶劑含量 ( 不能過高 ) 及雜質(zhì)離子的含量，以及獲得致密的漆膜后，沖洗的水壓不可高 于 O ． 15 MPa 。

    4 漆膜太薄

    產(chǎn)品泳涂烘干后工件表面的漆膜厚度低于工藝規(guī)定的厚度，究其原因：

    (1) 槽液的固體分太低；

    (2) 工件在電泳槽內(nèi)泳涂時(shí)電壓偏低、泳涂時(shí) 間太短；

    (3) 槽液溫度低于工藝規(guī)定的溫度范圍；

    (4) 槽液中的有機(jī)溶劑含量偏低；

    (5) 槽液老化，使?jié)衿崮る娮柽^高，槽液電導(dǎo)率低；

    (6) 極板接觸不良或損失，陽極液電導(dǎo)率低；

    (7) 電泳后沖洗過程 UF 液清洗時(shí)間過長，產(chǎn)生再溶解；

    (8) 槽液的 pH 值太低。

    針對(duì)以上導(dǎo)致漆膜太薄的原因，我們可采取如下措施進(jìn)行防治：

    (1) 提高固體分，保證固體分穩(wěn)定在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)，固體分的波動(dòng)較好控制在 O ． 5 ％以下：

    (2) 提高泳涂時(shí)的電壓和延長泳涂時(shí)間，把它 們控制在合適范圍內(nèi)：

    (3) 注意定期清理熱交換器，檢查是否堵塞，加熱系統(tǒng)及示溫元件是否出了故障，槽液溫度控制在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)或上限；

    (4) 添加有機(jī)溶劑調(diào)整劑，使其含量達(dá)到工藝規(guī)定的范圍：

    (5) 加速槽液更新或添加調(diào)整劑，提高槽液電 導(dǎo)和降低濕涂膜電阻；

    (6) 檢查極板是否有損失 ( 腐蝕 ) 或表面有結(jié)垢，一定要定期清理及更換極板，提高陽極液電導(dǎo)，檢查被涂工件通電是否良好，掛具上是否有涂料附著；

    (7) 縮短 UF 液沖洗時(shí)間，防止再溶解；

    (8) 添加中和度低的涂料，使槽液 pH 值達(dá)到 工藝范圍內(nèi)。

    5 漆膜過厚

    產(chǎn)品泳涂烘干后工件表面的漆膜厚度超過工藝規(guī)定的厚度，究其原因：

    (1) 槽液的固體分太高；

    (2) 槽液溫度高于工藝規(guī)定的溫度范圍；

    (3) 工件在電泳槽內(nèi)泳涂時(shí)電壓偏高；

    (4) 工件在電槽內(nèi)泳涂時(shí)間過長 ( 如生產(chǎn)暫時(shí)中斷 ) ；

    (5) 槽液中有機(jī)溶劑含量過高；

    (6) 槽液電導(dǎo)率高；

    (7) 工件周圍循環(huán)效果不好。

    (8) 陰，陽極比不對(duì)，陽極位置分布不當(dāng)。

    針對(duì)以上導(dǎo)致漆膜過厚的原因，我們可采取如下措施進(jìn)行防治：

    (1) 進(jìn)行電泳涂裝時(shí)，把電壓調(diào)整在工藝要求的范圍內(nèi)；

    (2) 槽液溫度不能高出工藝規(guī)定，尤其是陰極電泳漆，電泳漆槽液溫度過高將會(huì)影響槽液的穩(wěn)定性，維持槽液溫度在工藝規(guī)定的溫度范圍的下限生產(chǎn)；

    (3) 將固體分保持在工藝規(guī)定范圍之內(nèi)，固體 分過高不僅使漆膜過厚，而且表面帶出槽液多，增加了后序沖洗的困難；

    (4) 控制泳涂時(shí)間，將其控制在合適范圍內(nèi)，在連續(xù)生產(chǎn)時(shí)應(yīng)盡可能避免出現(xiàn)中斷現(xiàn)象；

    (5) 控制槽液中有機(jī)溶劑的含量，排放超濾液，添加去離子水，延長新配槽液充分溶解的時(shí) 間；

    (6) 如果因泵、過濾器及噴嘴堵塞而導(dǎo)致工件周圍循環(huán)效果不好，應(yīng)及時(shí)維修；

    (7) 排放超濾液，添加去離子水，降低槽液中雜質(zhì)離子的含量；

    (8) 調(diào)整陰陽極比和陽極分布的位置。

    6 工件表面有水滴痕跡

    電泳漆膜烘干后局部漆面上有凹凸不平的水滴烘干后留下的痕跡。究其原因：電泳漆未烘干時(shí)工件表面有水滴，在烘干過程中水滴在漆膜表面受熱沸騰，而在工件表面產(chǎn)生了凹凸不平的缺陷，分析水滴產(chǎn)生的原因有如下幾個(gè)：

    (1) 在烘干前，電泳漆膜表面上有水滴，水洗后附著的水滴未晾干 ( 生產(chǎn)區(qū)域濕度太高 ) 或未吹 掉；

    (2) 電泳水洗后，工件表面有水洗液積存；

    (3) 烘干前從掛具上滴落的水滴；

    (4) 較終純水洗的量不足；

    (5) 未烘干的電泳漆膜的抗水滴性差；

    (6) 進(jìn)入烘干室后溫度升的過急，導(dǎo)致水滴不能緩慢蒸發(fā)。

    針對(duì)導(dǎo)致漆面有水滴痕跡的幾個(gè)原因，我們?cè)谏�產(chǎn)中可以采取以下幾個(gè)措施來預(yù)防：

    (1) 在烘干前吹掉水滴，降低生產(chǎn)區(qū)域的溫度，將生產(chǎn)區(qū)域的溫度調(diào)整至 30 ～ 40 ℃ ；

    (2) 在吹掉車身積水的同時(shí)，把掛具上的水一 起吹掉；

    (3) 吹掉積存的清潔水或開工藝孔，或改變裝掛方式解決被涂工件上的積水問題；

    (4) 提供足夠量的純水；

    (5) 改變工藝參數(shù)或涂料組成來提高濕漆膜的 抗水滴性；

    (6) 在進(jìn)入烘干室時(shí)避免升溫過急，或增加預(yù)加熱 (60 ～ 100 ℃ ， 10 min) ，避免水滴在高溫環(huán)境下快速沸騰而留下痕跡。

    7 漆膜表面異常附著

    被涂物表面或磷化膜的導(dǎo)電性不均勻，在電泳涂裝時(shí)電流密度集中于電阻小的部位，引起漆膜在此部位集中成長，其結(jié)果在此部位呈堆積狀態(tài)附著，產(chǎn)生此現(xiàn)象的具體原因：

    (1) 被涂工件表面導(dǎo)電不均勻，致使局部電流密度過大；

    ① 磷化膜污染 ( 指印、斑印、酸洗渣子 ) ；

    ② 被涂工件表面污染 ( 有黃銹、清洗劑、焊藥 等 ) ；

    ③ 前處理工藝異常：脫脂不良、水洗不充分、有脫脂液和磷化液殘留；磷化膜有發(fā)藍(lán)、黃銹斑。

    (2) 槽內(nèi)雜質(zhì)離子污染、電導(dǎo)過大、槽液中有機(jī)溶劑含量過低；灰分太低；

    (3) 對(duì)工件進(jìn)行泳涂時(shí)電壓過高，槽液溫度高，造成漆膜破壞。

    針對(duì)以上幾個(gè)導(dǎo)致漆膜異常附著的原因，采取以下措施：

    (1) 嚴(yán)格控制被涂工件表面的質(zhì)量，應(yīng)無銹跡、殘留焊藥等；

    (2) 嚴(yán)格控制槽液中雜質(zhì)離子含量，防止雜質(zhì)離子混入。排放超濾液，加去離子水來控制雜質(zhì)離子含量。如果灰分過低則添加色漿。

    (3) 正常生產(chǎn)時(shí)泳涂電壓不能超過工藝規(guī)定，尤其要控制工件入槽電壓，降低槽液溫度，避免極間距太短。

    8 結(jié)語

    隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，涂裝行業(yè)的技術(shù)也在不斷更新，涉足涂裝領(lǐng)域的人士越來越多，涂裝過程中出現(xiàn)的問題也會(huì)不斷被人們剖析與解決，汽車的外觀也會(huì)有長足的進(jìn)步，相信我國的涂裝業(yè)一定會(huì) 日新月異 !