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2023-02-03
摘要：通過對電泳流痕的分析總結(jié)，主要論述了3種常見電泳流痕類型產(chǎn)生的原因及解決方案，從空腔結(jié)構(gòu)、涂膠規(guī)格、導(dǎo)流工裝等手法分析解決電泳流痕問題。
電泳流痕一直是困擾涂裝生產(chǎn)的頑固性品質(zhì)問題，常見于車身的車門鉸鏈、門蓋壓合邊、車門窗框等部位。白車身在電泳過程中，因液體毛細虹吸作用使得少量電泳槽液或清洗液殘留在車身鈑金縫隙或零件間隙中，在電泳后的烘干過程中殘留液體的表面張力隨溫度升高而變小，當(dāng)積液的表面張力不足以克服重力時，從縫隙或間隙中流淌到車身表面，形成電泳流痕。中涂層和面漆層無法有效遮蓋，導(dǎo)致漆面缺陷，降低涂裝外觀裝飾性，因此生產(chǎn)過程中必須予以消除。各主機廠通過研究，提出了從結(jié)構(gòu)車身設(shè)計、沖壓制造過程、焊裝制造過程、涂裝制造過程解決和預(yù)防電泳流痕的方法，解決思路多形成于新車型試制階段。解決電泳流痕最好的階段仍然是數(shù)模凍結(jié)前，一旦問題流出，沖壓模具已經(jīng)鑄造成型，修改車身結(jié)構(gòu)就意味著大量的時間成本及經(jīng)濟成本的投入。然而，受限于產(chǎn)品開發(fā)周期、技術(shù)經(jīng)驗以及電泳流痕產(chǎn)生的不確定性等諸多因素，電泳流痕往往在制造過程的后期凸顯出來，并造成影響。本文重點介紹涂裝生產(chǎn)過程中常見電泳流痕的產(chǎn)生原因及解決方法。
前處理電泳一般工藝為： 焊裝白車身一預(yù)水洗一預(yù)脫脂一脫脂一水洗 1一水洗 2一表調(diào)一磷化一水洗3一水洗 4一高壓水洗一水洗 5一電泳一UF1 水洗一UF2 水洗一UF3 水洗一泳后純水洗 1一泳后純水洗2一瀝水一電泳烘干爐烘烤。
面面貼合線型是指兩個部件搭接，兩個平面相接觸，因為形成空腔兜液，在電泳烘干過程中，液體延著線邊縫隙流出，形成電泳流痕(見圖 1)，常見為四門鉸鏈、中立柱鉸鏈、四門兩蓋包邊位置。
在前處理電泳工藝槽液參數(shù)穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上，此類的電泳流痕影響因素主要包括縫隙大小和涂膠規(guī)格。如問題車型 A 尾蓋包邊處電泳流痕發(fā)生概率52%，為了記錄尾蓋包邊間隙變化過程對流痕的影響，利用夾縫尺分別檢測尾蓋左右兩邊折邊間隙值，并記錄結(jié)果(見表 1)。縫隙大小對電泳流痕的影響結(jié)果為：鈑金間隙 0.2 mm 時尾蓋外板流痕情況最嚴重，當(dāng)鈑金間隙大于0.3 mm 或小于 0.1 mm 時，流痕問題減輕；當(dāng)鈑金間隙為0.35 mm時，尾蓋外板無流痕問題(此結(jié)論僅限抽檢車的鈑金結(jié)構(gòu)，其他部位可進行參考借鑒)。
由表 1可知，某車型左側(cè)流痕部位壓合間隙值基本在 0.18 ~0.35 mm 之間，0.18 ~0.20 mm 時，流痕長度逐漸嚴重，0.20~0.28 mm 時，流痕長度逐漸減輕；車型右側(cè)，壓合間隙較左側(cè)間隙小，在0.10~0.28 mm 之間，當(dāng)壓合間隙逐步降低至 0.10 mm 時，流痕長度由最大的 3.6 cm 減少至 1.2 cm。間隙在一定范圍內(nèi)變化時(間隙足夠大雖可解決電泳流痕問題卻帶來防腐和強度問題)，壓合間隙過大導(dǎo)致折邊內(nèi)的積液在后期烘烤過程中流出是流痕產(chǎn)生的根本原因，通過調(diào)整壓合軌跡及壓合力，使折邊處內(nèi)外板盡量貼合，使壓合間隙減小，理論上可以從根本上消除電泳流痕。結(jié)合左右兩側(cè)不同的壓合間隙帶來流痕變化，將間隙控制在≤0.1mm作為管控標準輸出給相關(guān)部門進行改善。
面面貼合線型另一影響電泳流痕的因素就是涂膠規(guī)格，其中膠距和膠徑是常見的兩個變化因子。如果膠距和膠徑控制不好，在折邊的過程中容易形成空腔兜液，進而產(chǎn)生電泳流痕。如問題車型 A 機蓋包邊電泳流痕發(fā)生概率50%，在壓合邊間隙小于 0.1 mm 的情況下，考慮調(diào)整膠距和膠徑是我們改善的方向。膠距過大和涂膠量過少有利于空腔的形成，從減少空腔的方向出發(fā)，分別進行膠距不變、膠徑增加 1 mm和膠徑不變、膠距減少 1mm的試驗，結(jié)果顯示：當(dāng)膠距為(6±1)mm，膠徑為(3±1)mm時，機蓋包邊的電泳流痕由 50%下降至 9%左右，效果明顯(見表 2)。
定位孔/安裝孔型是指在定位孔/安裝孔的周邊，由于沖孔夾層內(nèi)積存電泳液，在后期烘烤時沿圓周邊爆出，形成電泳流痕，常見四門窗框有孔結(jié)構(gòu)的位置。定位孔/安裝孔夾層間隙對流痕影響很大，減小間隙可改善內(nèi)腔積液，從而減小流痕發(fā)生概率。然而，定位孔/安裝孔往往由于位置布局的影響，布局緊促，四周空間位置小，尤其是輥壓工藝的窗框結(jié)構(gòu)，無法通過增加焊點或者調(diào)整輥壓壓力等傳統(tǒng)手法來減小空隙。由于夾層間隙無法消除，再加上電泳泳透力緣故，只要有間隙，電泳液就有可能滲入夾層空間，在表面張力下進入，沖洗浸泡工藝無法將其沖洗掉，滲入的電泳液在后期烘烤過程中爆出形成電泳流痕。既然封堵無法形成絕對的封閉內(nèi)腔空間，那么改善思路往往是由“封堵”變?yōu)椤笆柰ā?，加大液體流通通道來改善流痕。如問題車型 A后門窗框定位孔/安裝孔產(chǎn)生的電泳流痕發(fā)生概率達90%，前期進行了多次驗證試驗，如在孔周圍增加焊點來減小間隙，通過改善沖頭和凹膜結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對沖孔壓緊，減小間隙改善內(nèi)腔積液，從而減少流痕發(fā)生概率，但只能部分改善，由于夾層間隙無法消除，因此不能避免流痕產(chǎn)生，從而無法消除流痕不良。通過對窗框結(jié)構(gòu)對比分析(見表 3)，發(fā)現(xiàn)增大斷面間隙并使用部分拼焊的方式，預(yù)計可增加電泳液流通性，對改善流痕有利。最終通過對上條斷面縫隙調(diào)整和上條拼接面增加切口，增大了流通量，從而使流痕發(fā)生概率由 90%下降至5%甚至消失。
通道流痕型是指發(fā)生流痕的位置不是流痕產(chǎn)生的第一位置現(xiàn)場，往往是通過隱蔽的內(nèi)部通道順流或者滴落在車身外觀面而產(chǎn)生的流痕，常發(fā)生在四門窗框內(nèi)部通道滴落在門踏板以及門鎖扣處。此類流痕因為具有隱蔽性，流痕源頭不易查找，往往需要借助拆解手段，分析液體流動軌跡，尋找流痕產(chǎn)生的源頭。在新車型設(shè)計階段，如果沒有識別出設(shè)計不合理的地方，在后期又不能通過優(yōu)化涂裝工藝參數(shù)加以解決的話，往往需要加裝吹氣裝置和設(shè)計導(dǎo)流工裝達到解決電泳流痕的目的。
電泳流痕問題一直以來都是涂裝領(lǐng)域的頑疾，處理電泳流痕不僅造成了材料、能源、人工成本的增加，而且嚴重降低了電泳漆膜的防腐能力，因此從源頭解決電泳流痕尤為重要。本文主要論述了3 種常見電泳流痕類型產(chǎn)生的原因及解決方案，為涂裝工藝技術(shù)人員提供一些參考。受時間和試驗條件的限制，一些流痕產(chǎn)生的原因及解決對策未能一一列舉。盡管各品牌車型存在結(jié)構(gòu)設(shè)計不同、工藝布局差異，但是解決電泳流痕的思路大同小異，根據(jù)實際情況，才能找到解決電泳流痕最優(yōu)的方法。
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