中國新型涂料網訊:
自1977年世界上第一條汽車車身陰極電泳涂裝生產線在美國投產使用,30多年來,隨著陰極電泳涂料、電泳設備以及涂裝工藝的技術發展,陰極電泳涂裝已成為成熟的汽車車身涂裝工藝。但是,即便如此,在生產現場,還是會出現漆膜顆粒、針孔、縮孔等漆膜弊病。陰極電泳涂裝屬于流水線作業,如果不快速解決問題,則會直接影響到生產的連續性,但是由于各個現場的設備、材料、工藝的不同,產生問題的原因和解決的途徑也會不同。本文章針對車身針孔弊病,探討一下產生原因和解決方案。
通過實驗和對現場的仔細觀察,確定引發針孔的主要因素為:
(1)中蓋板所對應電泳槽部位循環不夠,電泳時有濃差極化發生。 該生產線為了保證導電桿的順利上下運行,電泳槽在導電桿運行的中間區域是空的,沒有布置電極與管道。兩輛駕駛室中間的區域Z循環效果很差,尤其是中蓋板部位,側面和底部的循環都很難達到,前后都沒有窗戶空隙,又被駕駛室前圍、后圍擋住,槽液的流動在該處被阻礙,循環狀況就很差。當電極開始通電時,前一輛駕駛室的后圍和后一輛駕駛室的前圍同時面對距離很近的同一區域Z的電泳漆,而該區域的循環較差,非常容易發生濃差極化,針孔就很容易出現。
通過實驗和對現場的仔細觀察,確定引發針孔的主要因素為:
(1)中蓋板所對應電泳槽部位循環不夠,電泳時有濃差極化發生。 該生產線為了保證導電桿的順利上下運行,電泳槽在導電桿運行的中間區域是空的,沒有布置電極與管道。兩輛駕駛室中間的區域Z循環效果很差,尤其是中蓋板部位,側面和底部的循環都很難達到,前后都沒有窗戶空隙,又被駕駛室前圍、后圍擋住,槽液的流動在該處被阻礙,循環狀況就很差。當電極開始通電時,前一輛駕駛室的后圍和后一輛駕駛室的前圍同時面對距離很近的同一區域Z的電泳漆,而該區域的循環較差,非常容易發生濃差極化,針孔就很容易出現。
實際生產中是后一輛駕駛室前圍中蓋板部位出現針孔,這是因為為避開吊具的導電和運行軌道,在后一輛駕駛室前方部位陽極較多,而前一輛的后部則有合理的陽極,通電時后一輛駕駛室前圍反應激烈,在對帶電涂料粒子的競爭中處于有利的位置,電沉積速度很快,漆膜中夾帶大量的氣體、水分,另外中蓋板區域的電泳循環很差,這樣就出現濃差極化現象,進一步加劇電解反應,所以問題出現在后一輛駕駛室中蓋板部位。技術人員在現場把問題中蓋板放在駕駛室的側面,隨駕駛室電泳,烘干后漆膜光滑平整,沒有針孔;另將中蓋板置于駕駛室內電泳,其表面漆膜粗糙,也沒有針孔;甚至把問題中蓋板掛在后圍,烘干后漆膜正常,也沒有針孔,這樣就確定后一輛駕駛室中蓋板所處的位置循環很差,又容易在電泳過程中出現電場梯度、濃差極化,是造成其出現針孔的主要原因。 現場發現電壓、溶劑和甲酸含量也促使針孔的產生。
(2)Ⅰ段、Ⅱ段電壓升壓時間過短,電壓偏高,電流沖擊大。Ⅰ段電壓設定從0V升至150V,Ⅰ段電壓設定從150V升至320V的升壓時間為3s,致使一段電壓電泳升壓時沖擊電流高達0.75kA;到了二段電壓開始電泳時,沖擊電流更是高達1.5kA,造成了大量氣體的產生,這也是促使駕駛室中蓋板產生針孔的重要原因。
(3)槽液的pH值偏高,溶劑含量偏低。一般來說,陰極電泳漆pH值高對管道腐蝕會小,溶劑含量低符合環保要求,而且要控制成本,所以現場pH值控制偏上限,溶劑含量在下限,但這兩種情況也促使了針孔的產生。
問題的處理:
首先,考慮改變中蓋板的位置,中蓋板放在側面與后面,安裝操作很不方便,設計過多次工裝也沒有達到要求,而且駕駛室在運行的過程中,中蓋板很容易撞上設備,造成零件損壞和設備故障;放在駕駛室內,漆膜表面粗糙,品質達不到要求,中蓋板位置的改變沒有成功。 其次電泳循環管路和陽極都在電泳槽內,設計完工投入使用,進行更改非常困難。最后經過現場的觀察分析,在不影響生產情況下作以下調整:將Ⅰ段電壓、Ⅱ段電壓升壓時間由3s改為6s,同時將Ⅰ段工作電壓從150V改為130V,Ⅱ段工作電壓從320V改為300V,降低電流密度,控制電解反應的程度;調低槽液的pH值,進一步合理控制電解反應和電沉積反應;提高醇醚類溶劑的含量,增加帶電粒子的電泳速度,降低體系粘度,增強濕膜脫泡能力和涂料的再流平能力。
(2)Ⅰ段、Ⅱ段電壓升壓時間過短,電壓偏高,電流沖擊大。Ⅰ段電壓設定從0V升至150V,Ⅰ段電壓設定從150V升至320V的升壓時間為3s,致使一段電壓電泳升壓時沖擊電流高達0.75kA;到了二段電壓開始電泳時,沖擊電流更是高達1.5kA,造成了大量氣體的產生,這也是促使駕駛室中蓋板產生針孔的重要原因。
(3)槽液的pH值偏高,溶劑含量偏低。一般來說,陰極電泳漆pH值高對管道腐蝕會小,溶劑含量低符合環保要求,而且要控制成本,所以現場pH值控制偏上限,溶劑含量在下限,但這兩種情況也促使了針孔的產生。
問題的處理:
首先,考慮改變中蓋板的位置,中蓋板放在側面與后面,安裝操作很不方便,設計過多次工裝也沒有達到要求,而且駕駛室在運行的過程中,中蓋板很容易撞上設備,造成零件損壞和設備故障;放在駕駛室內,漆膜表面粗糙,品質達不到要求,中蓋板位置的改變沒有成功。 其次電泳循環管路和陽極都在電泳槽內,設計完工投入使用,進行更改非常困難。最后經過現場的觀察分析,在不影響生產情況下作以下調整:將Ⅰ段電壓、Ⅱ段電壓升壓時間由3s改為6s,同時將Ⅰ段工作電壓從150V改為130V,Ⅱ段工作電壓從320V改為300V,降低電流密度,控制電解反應的程度;調低槽液的pH值,進一步合理控制電解反應和電沉積反應;提高醇醚類溶劑的含量,增加帶電粒子的電泳速度,降低體系粘度,增強濕膜脫泡能力和涂料的再流平能力。