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陰極電泳涂裝是利用外加電場(chǎng)使帶電荷的顏料、樹(shù)脂等微粒定向遷移并沉積于工件表面的涂裝方法，自20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始被廣泛應(yīng)用到汽車涂裝領(lǐng)域。車身電泳涂裝過(guò)程中伴隨著電解、電泳、電沉積、電滲四個(gè)過(guò)程。在實(shí)際生產(chǎn)調(diào)試中。易出現(xiàn)表面顆粒、縮孔、針孔等漆膜弊病，影響電泳車身品質(zhì)。本文針對(duì)某生產(chǎn)線調(diào)試過(guò)程中車身發(fā)蓋針孔缺陷進(jìn)行分析并提出解決措施。

在電泳涂裝后，漆膜表面產(chǎn)生孔徑在 1 mm 以下的針狀小凹坑稱為電泳針孔。由漆膜再溶解而引起的針孔，稱為再溶解針孔，電泳過(guò)程中電解反應(yīng)劇烈產(chǎn)生氣體、濕膜脫氣不良產(chǎn)生的針孔，稱為氣體針孔。

不同的板材針孔電壓也不相同，鍍鋅板較冷軋板在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中更容易出現(xiàn)針孔缺陷，主要是鍍鋅板材鍍鋅層電阻率低。在相同的電泳電壓下。鍍鋅板更容易被擊穿產(chǎn)生針孔。一般熱鍍鋅板針孔電壓 210 -230 V。電鍍鋅板針孔電壓在 260 - 280 V。

某生產(chǎn)線在調(diào)試過(guò)程中。A車型發(fā)動(dòng)機(jī)蓋外板出現(xiàn)密集針孔且前端密集后端稀疏，車身其他部位均無(wú)此缺陷。生產(chǎn)線設(shè)備采用雙擺桿輸送。前處理材料選用傳統(tǒng)三元磷化材料，電泳涂料選用目前廣泛使用的高泳透力電泳涂料。測(cè)量車身發(fā)蓋的膜厚均在 18 - 20um。符合控制標(biāo)準(zhǔn)要求。為解決車身發(fā)蓋針孔問(wèn)題。分別從工藝、材料、設(shè)備等方面進(jìn)行展開(kāi)原因調(diào)查。

2.1 板材對(duì)針孔的影響

為對(duì)比前處理對(duì)針孔的影響，取發(fā)蓋外板板材。分別在不同的生產(chǎn)線進(jìn)行前處理后在相同生產(chǎn)線下隨車進(jìn)行電泳。試驗(yàn)后 1"線、2"線前處理板均有針孔，因此前處理對(duì)發(fā)蓋針孔無(wú)明顯影響。

2.3 UF 超濾影響

電泳后 UF 系統(tǒng)如果運(yùn)行異常，pH 低、溶劑含量高、超濾溫度高、噴淋壓力過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)漆膜返溶現(xiàn)象造成針孔。為此分別在實(shí)驗(yàn)室制作電泳板和隨線掛電泳板，然后同時(shí)放置在發(fā)蓋前端，經(jīng)過(guò)UF槽及純水槽，對(duì)比電泳板針孔情況，發(fā)現(xiàn)隨線掛的電泳板有針孔，實(shí)驗(yàn)室電泳板無(wú)針孔問(wèn)題，說(shuō)明無(wú)返溶針孔的現(xiàn)象，因此需要主要考慮電泳過(guò)程中電泳參數(shù)影響產(chǎn)生的氣體針孔。

2.4 電泳參數(shù)的影響

電泳過(guò)程中電解反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氣泡，氣泡在漆膜中脫氣經(jīng)過(guò)5 個(gè)過(guò)程：氣泡產(chǎn)生一氣泡達(dá)到漆膜表面一氣泡破裂一破裂后氣泡形成氣孔一漆膜流平將氣孔填充。針孔的產(chǎn)生主要是因?yàn)槠崮o(wú)法及時(shí)將氣泡破裂留下的氣孔填平，根本原因是氣泡產(chǎn)生過(guò)多、氣泡無(wú)法及時(shí)從漆膜中排出。因此需要對(duì)槽液參數(shù)、施工電壓進(jìn)行調(diào)整。

電泳槽液的溫度、槽液的灰分、MEQ、溶劑、雜質(zhì)離子的含量對(duì)針孔均有較大影響，理論上影響見(jiàn)表 2。

通過(guò)對(duì)槽液參數(shù)調(diào)整確認(rèn)，槽液參數(shù)對(duì)發(fā)蓋針孔的影響見(jiàn)表 3。

調(diào)整結(jié)果表明：槽液的灰分高于 22%。發(fā)蓋針孔較多。主要是灰分過(guò)高。導(dǎo)致漆膜烘干時(shí)流動(dòng)性差，無(wú)法填補(bǔ)電泳時(shí)產(chǎn)生的孔隙，因此將槽液灰分調(diào)整到22%以下。槽液的溶劑含量由 0.6%提升至 1.2%。發(fā)蓋針孔有較大改善，說(shuō)明溶劑對(duì)針孔影響較大，主要是溶劑增加帶電粒子的電泳速度，降低體系黏度，增加濕膜脫泡能力和涂料再流平能力。通過(guò)槽液參數(shù)調(diào)整確認(rèn)，槽液中溶劑和灰分對(duì)發(fā)蓋針孔有較大改善。但發(fā)蓋前端 15cm 范國(guó)內(nèi)仍存在稀疏針孔，需要繼續(xù)改善。

車身電泳采用非帶電入槽通電方式，整流器采用分段式控制電泳電壓。14 個(gè)整流電源分別控制不同的陽(yáng)極膜組(見(jiàn)圖1)。車身入槽后又可以將車身分為前、中、后三部分分別進(jìn)行電泳電壓控制。

槽液參數(shù)調(diào)整后發(fā)蓋針孔有改善，但前端15 cm范圍內(nèi)仍有稀疏針孔，局部通過(guò)顯微鏡放大，發(fā)現(xiàn)針孔部位有明顯的電泳電壓擊穿現(xiàn)象。車身通過(guò)時(shí)發(fā)現(xiàn)，如果車身前方為空吊具（即非連續(xù)通過(guò)）。后面車身針孔減少50%以上。

涂裝車間在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)對(duì)車身的節(jié)距進(jìn)行定義，節(jié)距為6750 mm，滑橇長(zhǎng)度為 5400 mm。車身間距為1350 mm，車身間距滿足設(shè)計(jì)要求，因此需要從工藝方面對(duì)車身與車身之間的影響進(jìn)行分析。電泳整理器采用分段式加壓。車身分前中后三部分分別進(jìn)行加壓。調(diào)查車身前部整流器電泳電壓電流曲線發(fā)現(xiàn)，車身后部設(shè)定電壓最高達(dá)305 V。車身前部設(shè)定電壓最高為285V。車身后部電壓對(duì)車身前部電壓產(chǎn)生影響，導(dǎo)致車身通過(guò)時(shí)存在瞬間尖峰電壓，電流密度過(guò)大，電解反應(yīng)劇烈。產(chǎn)生氫氣量多，樹(shù)脂粒子遷移速度快，電沉積量大，導(dǎo)致發(fā)蓋前端產(chǎn)生針孔。

減少車身后部電壓過(guò)高對(duì)車身前部電壓的影響、對(duì)整流電源車身前后段電泳電壓設(shè)置進(jìn)行調(diào)整，將車身后段電壓設(shè)置為小于或等于車身前段電壓，減緩電解反應(yīng)及樹(shù)脂粒子移動(dòng)速度。將A車型車身后段電壓設(shè)置為與車身前段電壓一致，均為 285 V。車身前部過(guò)高的尖峰電壓影響消除，發(fā)蓋電泳針孔缺陷得到改善。

電泳是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，車身發(fā)蓋的電泳針孔最終通過(guò)調(diào)整槽液的溶劑含量、灰分、整流電源的施工電壓得到了改善。在實(shí)際生產(chǎn)中，電泳過(guò)程需要合理地控制槽液參數(shù)和設(shè)備參數(shù)保證徐裝電泳品質(zhì)。