電泳漆包的改善與預防

社會發展日新月異，汽車產銷量與日俱增，2019年中國汽車產銷量達2 572.1萬輛和2 576.9萬輛。隨著新能源汽車在國內蓬勃發展，民族自主品牌欣欣向榮，當前國內汽車行業正向著多元化、智能化、品牌化發展。汽車電泳防腐技術也隨之日新月異地發展推進，從福特公司使用的一代陽極電泳漆到目前主流七代電泳漆，無論是材料還是規模上都有巨大變革。隨著環保問題日益凸顯，排放標準要求日趨嚴格，開發使用高固低溶來替代原有電泳漆成為市場大勢所趨。高固含電泳漆可有效改善排放污染問題及電泳車身縮孔等品質問題，提升車身防腐性能，但因本身鈦白粉或高凝土含量高，易沉積形成電泳漆渣。車身在整個電泳大循環系統中運行，若表面黏附漆渣經過烘烤即會在車身表面形成漆包缺陷，此為漆包產生機理。漆包缺陷成因影響因素較多，如電泳循環大系統潔凈度、生產節奏、設備匹配度等方面均有較大影響。車身漆包缺陷通常需要打磨處理，易造成電泳層變薄，影響車身整體防腐性能，當出現打磨漏底情況時必須補噴電泳修補防銹底漆。

隨著人們對汽車品質及性能的需求逐步提高，廣大消費者越來越關注車身防銹防腐問題。減少電泳涂層打磨量是主機廠控制車身較低涂層厚度、降低成本并滿足車身性能的的必然需求，改善并預防電泳車身打磨量較大的漆包缺陷問題的重要性就不言而喻了。因此，近年來有許多學者研究電泳漆渣的改善，主要從電泳循環系統槽液參數、槽液循環狀態、電泳材料成分、設備與現場匹配度等方面展開，其中濕打磨機、出槽高壓噴淋在國內部分汽車生產廠家的批量化生產中已獲得成功，但由于需要投入成本較高及其他方面的復雜性，在國內大部分生產線上還是很少應用。故在工業生產中成本低、操作簡單、對環境要求較低的控制系統或方法倍受青睞，且具有更高的使用率。

電泳漆包缺陷在雙擺桿線中十分常見，尤其是主機廠實際產能與前期規劃產能差異較大，生產線經常處于無法滿足單班產量甚至經常出現無產量停線待產（新能源汽車大規模增擴產能，大部分主機廠均處在產能嚴重不飽和狀態），產能不足嚴重影響正產生產節奏，不連續的生產使高固含的電泳漆極易在淌水板、室體壁版、擺桿底部水平支架、噴淋管路、噴嘴等位置沉積，溶劑及水分揮發后形成漆渣。二次復線生產時淌水板、室體壁版及擺桿水平面上沉降凝結的電泳漆渣被UF液沖刷溶解掉落后隨槽液循環回流至UF槽液中，各槽體無法及時循環過濾掉槽液中漆渣，形狀不規則的電泳漆渣黏附在電泳車身上（主要發生在水平面），不易被浸泡沖洗掉，經過加熱烘烤后漆渣邊沿與漆膜融為一體，形成四周圓滑、中間凸起不規則圓弧狀大塊漆包。噴淋管路及噴嘴中沉積的電泳漆渣經過UF噴淋沖刷，形成粒徑約為2 mm的不規則漆塊黏附在車身外表面（機蓋、尾蓋水平居多），經過電泳烘爐高溫烘烤后形成四周圓滑、中間凸起不規則圓弧狀漆包。

目前，吉利汽車集團公司下屬某自造基地涂裝廠電泳輸送方式采用經典雙擺桿線，電泳材料采用國際主流油漆供應商提供的一款新型高固含的電泳漆。由于該基地目前只有一款高端車型，前期產量較低，常會出現較長時間（24 h以上）的生產間隔，因此電泳車身經常會出現電泳漆包缺陷。該基地針對電泳車身缺陷制作了單臺漆包數隨生產時間間隔變化的趨勢圖，如圖1所示。它可直觀表示當時間間隔超過2 d時電泳漆包數量就會急劇上升，因此在生產節奏不連續的客觀情況下需要制定一些措施來改善和預防電泳漆包缺陷產生。 

1   電泳漆包的改善

電泳漆包成因機理為槽液及噴淋管路中不規則片狀漆渣黏附在電泳濕膜上，經過烘烤形成外凸型漆包缺陷。解決方法有兩種：1）消除漆渣產生；2）切斷漆渣黏附到車身上的途徑。

使用高固含低溶劑電泳漆是大勢所需，該類型材料不僅有低VOC排放，同時還具有較高的防腐性能，因此不建議因有電泳漆包缺陷而降低固含量，此乃舍本逐末之舉。現場技術人員可以聯系油漆廠家與材料部門進行聯合開發，優化改善顏料沉降問題，進而從源頭改善漆渣產生，杜絕漆包缺陷產生。UF室體壁板及淌水板表面黏附的漆渣是造成電泳車身漆渣的主要因素，故要想快速有效解決電泳車身漆包缺陷需要從這兩個地方著手改善。基于當前該基地涂裝電泳過線生產時間短、生產間隔時間長、生產節奏跨度大這一現狀，該基地制定了針對性改善計劃。

電泳過線時UF1輔槽中有大量泡沫產生，UF1槽液中大量的不規則片狀漆渣依托泡沫懸浮在輔槽口上方，一部分漂浮在槽液中和懸浮在槽子出口泡沫上，另一小部分隨車身帶出，大部分隨槽液循環至過濾系統中過濾掉。針對槽液中的電泳漆渣有三個方法可以進行控制，主要是控制UF系統液濾過濾精度、更換周期、實際壓差，目前該基地UF系統為提升過濾效果使用10 μm高效過濾袋，更換周期設定在2周/次，濾袋壓差范圍設定值為0.1 MPa。在該控制范圍下能有效過濾出UF槽液中懸浮的電泳漆渣。輔槽中懸浮的電泳漆渣使用150 μm的尼龍單絲液濾袋進行人工打撈處理，打撈處理頻次為2 h/次。同時關注UF2槽液表面泡沫量，泡沫量不建議超過槽液表面2/3。出槽噴淋壓力控制在0.18 MPa可以在保證清洗質量的同時有效減少出口泡沫的產生。

淌水板及室體水平面積液，經水分蒸發后沉降凝結，形成不規則片狀、顆粒狀積漆，黏附在壁板表面，隨著生產間隔時間增長，這種不規則顆粒由于水分消失逐漸由外向里干結，且不易二次溶解在槽液中。當這種顆粒外表干結后再度生產時，大量的UF液噴淋沖刷，極易松動脫落隨槽液一同回流至UF槽中，黏附在車身形成漆包缺陷。針對這類原因產生的漆包缺陷主要從以下兩方面改善：1）及時清理壁板及淌水板上電

泳結漆類不規則干結漆渣；2）生產過線前提前打開UF系統所有噴淋設備閥門及噴嘴。目前該基地采用兩種方法結合使用，生產間隔不超過2 d回復生產提前1.5 h打開噴淋系統，有效沖洗壁板等部位電泳漆渣，利用槽液循環將之過濾出UF循環系統；當生產間隔超過2 d時需保潔人員手工清理室體及淌水板結漆并在開線前2 h打開噴淋系統。關于淌水板表面電泳漆渣的產生需要重點排查該水平面是否存在有積液現象，若存在積液現象必然會產生漆渣，需要合理開設回流口來避免該現象產生。

2   電泳漆包的預防

電泳漆包預防主要從槽液參數、設備與現場匹配度以及常規保潔維護等方面來預防電泳漆渣的產生，從源頭上避免電泳漆包的產生。首先從室體項目階段需考慮淌水板設計尺寸及瀝液角度，優先考慮車身瀝液時間，進而確定淌水板長度，建議將淌水板設計成3° ~ 5°斜角。其次確認設備安裝水平，要求回液口開設在淌水板末端最低處，可盡量減少淌水板積液風險。

優化槽液參數，控制槽液pH及控制細菌繁殖可減少電泳漆渣產生，該基地將電泳pH控制在5.3 ~ 5.5之間，UF槽液pH控制在5.2 ~ 5.3之間，在能保證電泳反應正常成膜的前提下盡量低控pH（區別槽液老化造成的pH不可控）。該基地每周一次細菌培養，當槽液pH超過5.5后細菌培養頻次會隨之增加，以確保槽液無菌，同時降低因菌尸造成的結漆塊。

雙擺桿及電泳滑橇殘余槽液凝集，液體蒸發后形成電泳漆渣，針對此類問題，需要制定保潔維護周期。建議將擺桿清理頻次設定為2月/次，電泳滑橇3月/次，定期保潔可有效防止電泳漆包。雙擺桿線在室體端頭擺桿返回位置安裝有鋼刷對擺桿觸點部位進行清掃處理，建議安裝鋼刷時觸點頂部不超過鋼刷長度2/3，這樣既可保障清掃能力也可最大化鋼刷使用壽命。

3   結語

1）改善電泳車身漆包問題重點在于控制環境潔凈度，及時處理室體、淌水板等區域產生的漆渣，避免隨槽液循環黏附在車身上。

2）改善電泳車身漆包缺陷應在生產間隔超過2 d時需要對室體進行保潔清掃，重點清除淌水板上漆渣。

3）電泳擺桿清理頻次2月/次，電泳滑橇清理頻次3月/次，可有效減少漆包產生。