电泳漆膜缩孔案例分析_邓烈雄

关键词：电泳；缩孔；润滑油
中图分类号：TQ639.8
文献标志码：B
文章编号：1007-9548（2015）03-0001-03
Analysis of Cratering of Electrophoretic Paint Film
DENG Lie-xiong
(Eastern Painting Workshop of SAIC-GM-Wuling Automobile Co., Ltd., Liuzhou 545007, Guangxi, China)
3）试验 3：油品的红外光谱对比 取东涂 A 线、C 线和宝骏线的现场电泳烘炉输送 链链条润滑油的油样做红外线光谱分析，各线油样的 红外光谱见图 7 ~ 9。
于是判定：缩孔弊病的问题点在电泳烘炉输送链 链条的润滑油。 2.4.2 实验室验证油品问题
电泳烘炉输送链链条润滑油在确定使用前，需要 做油品和油漆的配套性验证，不产生缩孔缺陷或产生 的缩孔数量在可接受的范围内，才可以确定列入油品 库，才能用于生产线。
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电泳漆膜缩孔案例分析
邓烈雄
（上汽通用五菱汽车股份有限公司东部涂装车间，广西 柳州 545007）
摘要：对一次电泳缩孔事故进行调查和分析，确定了电泳烘炉输送链链条润滑油是造成电泳漆膜缩孔的主要原因，着重
阐述了调查和分析产生电泳漆膜缩孔的原因及解决问题的整个过程。
根据缩孔产生的不同原因，可以采取不同的措施 给予治理消除：1）加强被涂物的脱脂工序，确保磷化胶 不被二次污染；2）在槽液循环系统设除油过滤袋，同时 查清污染源，严禁油污带入槽；3）提高后清洗水质，加 强过滤；4）保持烘干室和循环热风的清洁；5）调整槽液 颜基比参数，适当添加色浆提高颜料含量；6）保持涂装
表 2 实验室中漆膜缩孔对比
油品 & 型号
3403MM 高温润滑 油（宝骏油样）
3043 高温润滑油 （东涂 C 线油样）
3403M 高温润滑油 （东涂 A 线油样）
槽液
东涂 A 线 东涂 C 线 东涂 A 线 东涂 C 线 东涂 A 线 东涂 C 线
缩孔数
膜厚/μm
判定
（/ 个·m-2）
17
0.98 良→中
在日常生产中，电泳缩孔的产生主要有以下原因： 1）被涂物前处理脱脂不良或清洗后又落上油污、尘埃； 2）槽液中混入油污，飘浮在液面或乳化在槽液中；3）电 泳后冲洗液混入油污；4）烘干室内不净，循环风内含有 油分；5）槽液的颜基比参数失调，颜料含量低的易产生 缩孔；6）涂装环境脏，空气可能含有油雾、漆雾、有机 硅物质等污物；7）补给涂料有缩孔或其中树脂溶解不 良，中和不好。
图 3 泳板漆膜状态
图 1 缩孔出现部位
2.2 原因分析 面对问题，针对我公司生产线的现状，采取“头脑
风暴”法，列出问题产生的原因主要有：1）电泳槽液参 数没有按照工艺参数要求进行调整到位；2）电泳槽液 被油等污染；3）白车身在前处理脱脂工序中除油不净 或白车身在电泳前被油污染；4）电泳后电泳湿膜车在 进电泳烘炉前被油污染；5）电泳湿膜车身在电泳烘炉 内被油污染。 2.3 问题点排查
我公司有多条电泳涂装线，电泳烘炉输送链链条 润滑油使用的是同一油品。
（下转第 7 页）
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有效电泳时间。 为了解决电泳时间缩短所带来的车架涂膜薄的问
题，在电泳槽的中间上部增加了辅助电极，也就相当于 提高了电泳时间，同时，在电泳槽出口端增加了电极， 来提高阴阳极面积之比。
Hale Waihona Puke Baidu
实验室电泳板结果：标准磷化板和生产线现场磷 化板的电泳漆膜外观平整、光滑、无缩孔。
结果表明：电泳槽液参数正常，并且电泳槽液没有 被油污染。
2）试验 2：前处理工序出车后在车进入电泳工序 前，对缩孔产生部位较多的裙边用人工打磨并用纯水 冲洗处理，观察烘干后的电泳漆膜状态。
试验结果：人工打磨并用纯水冲洗干净处理过的 裙边和没有处理的裙边都有缩孔缺陷。
1 缩孔产生原因和措施分析
受被涂物面存在的或混入涂料中的异物 （如油、 水、硅酮等）的影响，涂料不能均匀附着，产生抽缩而露 出被涂面，或涂膜坑洼不平的现象称为缩孔系列涂膜 弊病。由于产生的原因不同，缩孔表现出来的现象也有 很大的差别。常见的缩孔有抽缩、缩孔、油缩孔、鱼眼、 电泳缩孔、陷穴、凹洼或凹坑、麻点。
针对缩孔出现的位置和时段，同时分 3 路做试验， 验证缩孔产生的问题点。
1）试验 1：用标准磷化 PARK 板和生产线随线磷 化板在实验室泳电泳板。
现场电泳槽液参数和实验室泳板参数见表 1，实 验室电泳板见图 2，泳板漆膜状态见图 3。
表 1 现场电泳槽液和实验室泳板参数
电泳槽液参数 固体质量分数/% 灰分/% pH 比电导度（/ μS·cm-1） 溶剂质量分数/% MEQ 值 Na+质量分数/×10-6 实验室泳板电压/V 实验室泳板槽液温度/℃
工艺范围 19.0～23.0
15～20 5.6～6.6 1 400～2 000 0.6～1.5 23～30 ≤20 170～270 28～32
实际值 21.66 18.17 5.86 1 664 0.81 27.7 16.2 200 28.5
M 2
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Abstract: The cratering of electrophoretic paint film was investigated and analyzed to determine that the electrophoresis oven conveyor chain lubricating oil was the main reason causing cratering of the electrophoretic paint film. The causes of cratering of electrophoretic paint film investigated and analyzed were mainly elaborated, and the entire process to solve the problem was also stated in detail. Key words: electrophoresis; cratering; lubricating oil
改造前，入槽端阴极管为 20 根，面积 4.41 m2，出 槽端阴极管为 20 根，面积 4.41 m2，总的阴极面积为 8.82 m2。以车架面积 18 m2 计，极比为 1.00 ∶ 2.04。
改造后，在槽体中间增加了辅助阴极，面积为 2.34 m2，出槽端阴极管为 23 根，面积为 5.07 m2，总的面积 为 7.41 m2，极比为 1.00 ∶ 2.43。
试验结果表明：车身在电泳前没有被油污染。 3）试验 3：在生产线现场，在电泳烘炉入口处，对 产生缺陷较多的车体裙边，用锡箔纸遮蔽部分裙边，待 车出电泳烘炉后察看遮蔽过的裙边漆膜和车身没有被 遮蔽的裙边漆膜，发现遮蔽过的裙边漆膜没有缩孔，而 没被遮蔽的裙边漆膜有大量的缩孔。遮蔽试验见图 4， 遮蔽漆膜状态见图 5。
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环境洁净，清除对涂装有害物质源，尤其是含有机硅 物质源；7）加强补给涂料的管理，不合格的不能添加 入槽，确保补给涂料溶解、中和、过滤良好。
2 案例分析
2.1 问题描述 我公司东部涂装车间 A 生产线某生产时段，电泳
汽车涂装的目的是在汽车零部件（被涂物）上涂布 涂料，达到防腐蚀、保护和装饰的效果。电泳涂层是提 高汽车防腐性能的主要涂层。缩孔是电泳漆膜弊病之 一，影响电泳漆的防腐性能和面漆的外观效果。在生产 过程中，需要对缩孔进行打磨处理。本文针对我公司涂 装线某次缩孔事故，着重阐述生产线调查和分析产生 电泳漆膜缩孔的原因及解决措施的整个过程。
电泳缩孔：在电泳过程中或电泳后由于缩孔物质
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收稿日期：2014-09-11
作者简介：邓烈雄（1971- ），女，广西贵港人。上汽通用五菱汽
车股份有限公司东部涂装车间工艺主管，有 20 年生产一线的涂
装管理经历，熟悉涂装设备和整套涂装工艺。
（油、硅油等）产生直径为 1 ~ 5 mm 的孔穴称为电泳缩 孔。在湿的电泳漆膜上看不见，当烘干后漆膜表面出现 火山口状的凹坑，直径通常为 0.5 ~ 3.0 mm。产生这一 弊病的主要原因是电泳湿膜中或表面有尘埃、油污等 与电泳涂料不相容的粒子，成为陷穴中心，使烘干初期 的流展能力不均衡，而产生涂膜缺陷。
取东涂 A、C 线和宝骏线的现场电泳烘炉输送链 链条润滑油做油品对比、在实验室做油品与油漆配套 性对比及油品的红外线光谱对比，以确定 3 种油是否 为同一油品，从而确定东涂 A 线电泳烘炉输送链链条 润滑油是否存在使用错误油品的可能性。
1）试验 1：油品对比 从油样外观看，东涂 A 线油样颜色最浅，呈黄色、 清亮，东涂 C 线油样颜色最深，呈黄棕色、偏暗，宝骏 油样颜色趋于东涂 A 线油样和东涂 C 线油样之间。通 过挂壁效果粗略对比黏度发现东涂 A 线油样黏度很 低，而东涂 C 线油样与宝骏油样黏度相近。 由此对比发现：A 线的油品和 C 线、宝骏线的油 品不同。 2）试验 2：油品与油漆配套性对比 取东涂 A、C 线和宝骏线的现场电泳烘炉输送链 链条润滑油和东涂 A、C 线电泳槽液做油样和油漆的 配套试验。实验室中漆膜缩孔对比见表 2。
20
0.15
良
17
0.80 良→中
20
1.12 良→中
17
﹥3
差
20
﹥3
差
注：缩孔密度（个/cm2）表示：优≈0；良＜1；中 1~3；差＞3。
从配套试验可看出，宝骏油样、东涂 C 线油样与 东涂 A 线、C 线槽液配套均良好，东涂 A 线油样与东 涂 A 线、C 线槽液配套均出现较多缩孔，配套性差。
虽然是阴极面积有所下降，但是，可以通过对电泳 槽液的其他工艺参数（固体含量、电泳电压、槽液温度） 进行控制，以提高车架涂膜厚度。
小结：通过生产试验，车架的阶梯纹弊病消除了， 同时，车架涂膜的厚度也控制在 24 ~ 28 μm 之间，满 足了车架涂层质量标准，见图 3 ~ 4。
4 结语
因此判定缩孔弊病的问题点在电泳烘炉输送链的 润滑油。 2.4 问题分析 2.4.1 试验验证问题点
工艺工程师进一步采取验证措施：电泳烘炉输送 链链条停止加润滑油 2 d，在第 3 天，恢复电泳烘炉输 送链链条加润滑油，观察整个过程缩孔的变化趋势。结 果，从电泳烘炉输送链链条停止加润滑油开始，车身裙 边的漆膜缩孔马上明显减少，一直到车身裙边的漆膜 缩孔维持在一个很小的值。在第 3 天电泳烘炉输送链 链条恢复加润滑油的 17 min 后，链条上的油溅到准备 出电泳烘炉的车身上，在车体裙边的漆膜上出现大量 的湿油点；在链条加油 1 h 后，链条上的油随着运输链 条的往复输送溅到刚进电泳烘炉内的电泳湿膜车上， 污染电泳湿膜，于是在车体裙边漆膜出现大量的缩 孔。随着输送链链条润滑油的蒸发消耗，缩孔又逐渐 减少。在 2 h 左右，漆膜缩孔维持在一个较少量的状 态。第 3 天电泳烘炉输送链链条加油期间缩孔变化趋 势见图 6。
图 4 遮蔽试验
。
图 5 遮蔽漆膜状态
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通过 3 个试验判断缩孔弊病的产生点在电泳烘 炉。
回到生产线再次观察缩孔产生的部位和主要时 段，发现缩孔主要出现在车体两侧的下部，车体裙边居 多，并且都是电泳烘炉输送链加油后的 1 h 爆发量最 大，然后随着油的蒸发消耗，缩孔逐渐减少，一直到输 送链再次加油才出现大量缩孔。缩孔如此反复下去。
车在两侧偏下部出现小小的缩孔，在裙边位置居多（见 图 1）。该缩孔在每天的某几个时段达到高峰，然后逐 渐减少，如此反复出现。这些缩孔需要用打磨器进行处 理，增加了打磨工作量，同时增加了打磨灰，加大成品 车产生颗粒的隐患，直接影响车间一次下线合格率。
图 2 实验室泳板
红色区域为裙边区域，出现缩 孔多，车身下半部其他位置少