b9殊原因导致的电泳漆膜缺陷及解决措施

但如果所用抛丸或喷砂的丸粒粒径过大，会使底材变粗糙、漆 膜外观变差的同时，耐盐雾性能也会有所下降。如图５所示， 经抛丸处理（丸粒直径１ ｍｍ）的热轧钢板（左）与间底材未经 抛丸（４００日砂纸打磨除锈）的钢板经磷化后用某种普通阴极 电泳涂料同条件施Ｉ：，封边放入盐雾箱。４８０ ｈ盐雾试验 （ＡＳＴＭ ＢＩｌ７—２００３）后，经抛丸处理的样板出现约占总面积 ８％左右的点蚀和条状腐蚀，未抛丸处理的样板板面尤变化。
第４０卷第８期 ２０１０年８月
涂料工业
ＰＡＩＮＴ＆ＣＯＡ ７ｒＩＮＧＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
Ｖ０１．４０ Ｎｏ．８ Ａｕｇ．２０１０
特殊原因导致的电泳漆膜缺陷及解决措施
周伟博，陈卫东，孙元骥，刘益阳，狄文伟，顾丽萍（江苏鸿业涂料科技产业有限公司，江苏常州２１３０１６）
摘要：对一些特殊原因导致的电泳漆膜缺陷进行了描述和分析，探讨了缺陷形成机理，提供了一些预防及解决
４．１ 形成机理 经大粒径丸粒处理过的工件表面会比较粗糙，会有很多
小［ｕ】坑和小凸起，所形成的这些小｜ｕ】坑边缘就相当于工件的 锐边，凸起就类似于工件上的毛刺。若是使用边缘包覆性不 是特别好的电泳涂料，就会导致漆膜在这些地方的膜厚偏薄， 耐盐雾性能下降。 ４．２解决措施
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ ｐａｉｎｔｉｎｇ；ｆｉｌｍ ｄｅｆｅｃｔｓ；ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ
０引 言
阴极电泳涂料凭借其卓越的耐蚀性，极高的利用率，相对 比较环保等特点，在汽车工业、轻工、家电等领域的应用越来 越广泛。近年来，新投电泳槽越来越多，但是，各式各样的漆 膜缺陷在新老电泳涂装线以及各种不同材质工件上仍频繁出 现。除了常见阒素外，一些特殊原因导致的漆膜缺陷也越来 越多，由于其有隐蔽性强，缺陷出现无规律性等特点，排查此 类原冈有一定难度。若不及时发现，一旦集中暴发，将导致大 批产品的返工；查找解决Ｍ题需要一定时间。这样就耽误了流 水线的牛产，对企业危害较大。因此，本文对近年来在生产过 程中发现的由于特殊原因导致的漆膜缺陷进行了阐述，对其 形成机理进行了分析，并提供解决方案以供参考。
２漆膜偏薄
通常，固体分偏低、槽液溶剂含量偏低、稽液温度偏低、施 工电压过低、电导卒偏低或阳极腐蚀和阳极面积偏小均会导 致漆膜偏薄。因此，导致漆膜偏薄有槽液本身的因素（固体
分、溶剂含量、温度等）和导电因素两大方面。另外，还有一些 其他与电相关的因素也会导致漆膜偏薄。 ２．１ 设备漏电
此类现象多发于使用年限较长的电泳涂装流水线。通常 由于设备老化造成的。 ２．１．１ 形成机理
Ｚｈｏｕ Ｗｅｉｂｏ，Ｃｈｅｎ Ｗｅｉｄｏｎｇ，Ｓｕｎ Ｙｕａｎｊｉ，“ｕ Ｙｉｙａｎｇ，Ｄｉ Ｗｅｎｗｅｉ，Ｇｕ Ｌｉｐｉｎｇ （Ｊｉａｎｇｓｕ ｔｔｏｎｇｙｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１３０１６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｍｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｆｉｌｍ ｄｅｆｅｃｔｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｕｎｕｓａｌ ｒｅａｓｏｎｓ ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ａｎｄ ａｎａ· ｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｕｃｈ ｄｅｆｅｃｔｓ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄ ｓｏｍｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅ— ｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｐｒｏｖｉｄｅｄ．
溶剂型涂料在烘道中产生的大量的溶剂气体（尤其是低
作者简介：周伟博（１９８０一），男，助理工程师，主要从事阴极电泳涂料的技术应用工作。
万方数据
周伟博等：特殊原因导致的电泳漆膜缺陷及解决措施
沸点、易挥发的溶剂），遇到相对温度较低的电泳漆湿膜时，随 即凝结成液态溶剂，粘附于电泳涂料湿膜中，待湿膜表面即将 干燥时，其中仍包含有大量外来的溶剂，此时这些溶剂再次蒸 发，在漆膜表面就极易导致针孔或小的气泡。 １．１．２解决措施
３．１ 形成机理
前处理液滴落导致局部漆膜击穿，该现象多发于前处理
与电泳共线的电泳涂装线。粘附于挂具Ｉ：的前处理液（脱脂、 磷化、酸洗等）在一Ｉ：件进槽前滴落于工件上。由于前处理液本
身是强电解质（强酸、强碱、盐类），且会与槽液发生反应，一旦
通电，有前处理液滴落的部位即被击穿。
３．２解决措施
对于前处理与电泳共线的涂装线，在脱脂、磷化、酸洗等
工位一定要加装防护毛刷以免前处理液溅上挂具后滴落在工
件上。定期对已粘附在挂具上的前处理剂进行清理，避免已 干燥的前处理剂再溶解后滴落。
４耐盐雾性能
电泳漆品质、磷化层的致密程度与厚度、漆膜厚度、前处 理方式、底材状态等因素都会影响工件的耐盐雾性能。有砦 涂装线为提升产品的耐盐雾性能，对有锈的Ｔ件前处理采用 抛丸和喷砂等机械除锈的方式，虽然避免ｒ酸对底材的侵蚀，
该原因导致的针孔很难在施工工艺上有所改善，由于是 后道烘烤时的外来溶剂所敏，因此最好的解决办法就是电泳 漆烘烤时设独立烘道。如果因为场地所限，必须与溶剂型涂 料共烘时，要注意溶剂型涂料的选择，尽量选用高固体分涂料 和溶剂为高沸点、不易挥发的涂料。减少烘道低温区的溶剂 气体含量，降低溶剂对漆膜的影响。
道若溶剂型涂料的溶剂选用不当，极易导致电泳涂料漆膜最 终产生针孔。图１为与溶剂型涂料共烘的电泳板和普通单独 烘烤电泳板板面的对比。
图ｌ 与溶剂型涂料共烘道电泳板（左）和单独烘烤电泳板（右）的 比较
Ｆｉｇ．１
１１ｌｅ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｆｉｌｍ ｂａｋｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｌｖｅｎｔ—ｂａｓｅｄ ｐａｉｎｔｓ（１ｅｆｔ）ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｅ ｂａｋｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｆｉｌｍ（，ｉｓｈｔ）
图４正常电泳板（左）与局部脱脂剂滴落导致局部击穿的电泳板
（右）对比
Ｆｉｇ．４
Ｔｈｅ ｒｏｎｔｒａｓｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｆｉｌｍ （１ｅｆｔ）ａｎｄ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｌｍｓｉｔｉｏｎ ｃｏｍｉｎｇｓ ｆｉｌｍ ｐｏｉｌｕ— ｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｄｅｇｒｅａｓｉｎｇ ａｇｅｎｔ
的措施。
关键词：电泳涂装；漆膜缺陷；形成机理；解决措施
中图分类号：ＴＱ ６３０．７
文献标识码：Ａ
文章编号：０２５３—４３１２（２０１０）０８—００３９—０４
Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｆｉｌｍ Ｄｅｆｅｃｔｓ Ｃａｕｓｅｄ ｂｙ Ｕｎａｓａｌ Ｒｅａｓｏｎｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ
１．１．１ 形成机理
电泳漆膜针孔的产生机理：电泳漆膜在加热烘干时，漆膜 开始交联固化，漆膜内含有的溶剂和水分等物质受热蒸发，如
果蒸发的气体量不太多，且蒸发时漆膜表面尚未干燥，气体逸 出时形成的孔隙通过涂料的流平还能还原。但如果漆膜表面 已接近干燥，此时若还有气体逸出，漆膜将无法再次流平，很 可能导致针孔现象的产生。
Ｆｉｇ．３
图３电泳漆膜厚度与磷化膜厚度的关系 Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｅ］ｅｃｔｒｏｄｅｐ（Ｊｓｉｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｆｉｌｍ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｍｍ ｔＭｃｋｎｅｓｓ
２．３工件温度
工件本身温度导致的漆膜偏薄现象多发于冬季。由于外 界环境温度较低，工件进槽时工件本身温度偏低，工件周围槽 液温度相对偏低，导致漆膜偏薄。
１．２．１形成机理
电泳时。阴极发生如式（１）一（２）所示的反应。
２Ｈ，０＋２ｅ－÷Ｈ，Ｔ＋２０Ｈ。
式（１）
Ｒ—ＮＨ＋＋ＯＨ一一Ｒ—ＮＩ＋Ｈ２０
式（２）
由于镁、铝、锌等金属的活泼性较强，电极反应较剧烈，电
沉积速度过快，产生的气体．水等物质大量夹带于较厚的湿膜
中，这样。湿膜就极易出现气泡、针孔等缺陷。在压铸件上尤
图５经抛丸处理的电泳板（左）和未抛丸的电泳板（右）４８０ ｈ耐 盐雾对比
Ｆｉｇ．５ Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｅｌｅｅｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｆｉｌｍ Ｏｉｌ ｔｈｅ ｐｌａｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｌｅｅｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒｏａｔｉｎｇｓ ｆｉｌｍ Ｏｎ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｐｌａｔｅ，ｂｏｔｈ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ａｆｔｅｒ ４８０ ｈ ＮＳＳ ｔｅｓｔ
处理该问题可将槽液温度提升至上限（３２—３３）℃，条件 允许的话可对进槽前纯水洗升温至３０℃左右。
２．４阳极面积
这里所指的并不是阳极管（板）或腭ｊ极膜的总面积，而足
指实际起作用的阳极面积。为保护阳极膜免遭工件破坏，设
万方数据
周伟博等：特殊原因导致的电泳漆膜缺陷及解决措施
计阳极管（箱）时通常会在阳极膜外加装一层塑料防护网 （板）。若此类防护装置面积过大，会导致实际阳极的匝积偏 小，使阴阳极面积比达不到设计要求，导致膜厚不足。冈此， 在设计阳极防护网（板）时，在起到保护阳极膜的作用的前提 下要尽苗减小防护网（板）的面积。
３局部击穿百度文库
电泳涂料均存在一破裂电压，实际施工电压超过该电压， 漆膜将会被击穿，导致成膜不连续、针孔等缺陷。槽液溶剂含 量过高，电导过高均会导致破裂电压的降低，即在一较低的电 压（低于实际破裂电压）下，就会产生漆膜的击穿现象。但某 些电泳涂装线在槽液状态正常的情况下，工件也会出现局部 击穿的现象。此类现象大多与前处理液滴落于工件有关。如 图４所示，左边为正常电泳的马门铁板，右边为局部有前处理 液（脱脂剂）滴落后电泳的马ｕ铁板，两板电泳施工参数完全 一致，湿膜即叮见前处理液滴落处明显的击穿，图４为固化后 两板漆膜外观对比。
１．２不同底材的影响 有些电泳涂装线，钢铁底材上的电泳漆膜没有任何问题，
而一些铝合金、镀锌件等底材上却极易产生针孔现象。这主 要足由于其电极反应剧烈程度不同，底材材质致密度不同所 致。图２为某压铸铝锌合金工件脱脂清洗后直接进人电泳槽 电泳，固化后的漆膜照片，可以看到明显的针孔和气泡。
Ｆｉｇ．２
图２ 压铸铝舍金件上的针孔和气泡现象 Ｔｈｅ ｐｉｎｈｏｌｅ ａｎｄ ｂｕｂｂｌｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｅ—ｃａｓｔｉｎｇ ａｌｕｍｉ· ｎｕｍ ａｌｌｏｙ
设备漏电，指配电柜电线老化发热，或挂具绝缘块老化而 引起悬链漏电等因素导致的配电柜作用于工件上的电压损 耗。使作用于工件上的实际电压低于配电柜的输出电压。 ２．１．２解决措施
在槽浓状态正常，阳极管（板）不存在问题的情况下，若遇 不明原斟导致的漆膜偏薄，可检查阳极管（板）与阴极导电排 （工件）间的实际电压是否与配电柜输出电压一致，若偏低，再 逐一排查可能发生漏电的地方，并整改。
其明显。此外，镀锌件由于镀锌层本身会有“氢脆”现象。在
高温固化时镀锌层中所夹带的气体就会逸出，导致针孔产生。
１．２．２解决措施
对于此类工件，可通过降低电泳电压，减缓电极反应速度 来减少针孔的产生。而对于镀锌底材存在的“氧脆”现象，或 材质疏松的压铸件可通过预烘或超声波清洗等方式将镀层和 底材中的气体先逸出。
１ 针孔
针孔是电泳涂装中常见的漆膜缺陷之一。大多情况下是 由于槽液电导过高，导致电极反应剧烈或溶剂含量偏高，导致 湿膜中溶剂和水分含量偏多所致。但有一些电泳涂装线，其 槽液各项指标均正常，湿膜也无异常，但最终电泳漆干膜却存 在针孔现象。 １．１ 与溶剂型涂料共烘道
某屿特殊的电泳涂装线，由于场地限制，建线时设计成溶 剂型涂料与电泳涂料共烘道（或密封隔绝效果不佳），此类烘
２．２磷化层偏厚
一般磷化层（三元系）厚度约为１—２胂左右。若磷化层
过厚，会使工件表面电阻增大，同样的电压，导致作用于工件 上的电流下降，造成漆膜偏薄。因此处理此类漆膜偏薄的现 象要从磷化工段着手，应严格控制磷化液的各项指标（包括总 酸度、游离酸度、促进度等），定期对磷化膜厚度进行抽样检 查。图３所示为某厚膜阴极电泳涂料漆膜厚度与某三元系磷 化膜厚度的关系图，底材为同一材质的冷轧钢板，电泳漆施工 参数为：电压：２００ Ｖ；时间：２ ｒａｉｎ；槽液温度：３０ ｑｃ；磷化液参 数为：总酸度：１５～２０ ｐｔ，游离酸度：０．８～１．５ ｐｔ，ＡＣ促进剂： ２．５～５ ｐｔ，温度：４０℃。