浅析电泳漆膜返溶与涂装管理

data-full-width-responsive="true"> 涂装材料、涂装工艺和涂装管理是涂装工程的3个要素，在汽车涂装工业化流水生产中必须很好地控制这3个要素。对汽车电泳生产而言，涂装材料和涂装工艺是相对稳定的，因此涂装管理就显得尤为重要。最近我公司就出现了1次因管理不到位而造成的电泳湿膜在吹水过程中片状剥落的生产事故。下面对此次事故的处理过程进行简要介绍。1 电泳工艺及问题描述11 电泳过程主要工艺12 问题描述在一次生产即将结束时，最后3台车在电泳烘干前的人工吹水过程中出现电泳湿漆膜脱落现象，主要集中在车身机盖的前端边缘处，最严重的1台车的整车漆膜出现片状脱落，未脱落部位的漆膜在外力的碰触下也很容易发生脱落。2 原因分析针对上述问题，进行逐工序排查后，对导致电泳湿漆膜脱落的因素进行了分析，见图1。21 脱脂过程脱脂的主要作用是除去车身表面的各种污物，保证磷化反应顺利进行。因为磷化膜只有在无油污和无锈层的金属表面才能生成，否则磷化槽液无法接触到金属底材;另外，磷化膜的多孔性可以吸附电泳漆，使之渗透到这些孔隙之中，保证电泳漆膜与磷化膜紧密结合，并牢固地附着在板材表面。如果没有磷化膜，电泳漆膜极易从板材表面剥落。22 磷化过程板材在电泳过程中作为阴极，其表面为碱性环境，pH值最高可达12左右，因此对磷化膜的耐碱性有较高要求。如果磷化膜因耐碱性差而发生碱溶解现象，会导致电泳漆膜附着力变差，出现漆膜剥落现象。23 电泳过程a电泳膜在烘干后有较强的耐酸和耐碱能力，但湿膜状态的电泳膜极易在酸性环境中出现酸溶解现象（称为电泳膜返溶），因此电泳后的车身不可以在电泳槽及各个UF水洗槽中停留过长时间。返溶现象较严重时，会大大减弱电泳湿漆膜的憎水性，使水分容易渗透进膜中甚至膜下，导致电泳漆膜附着力减小，极易发生脱落。b一般阴极电泳温度为302 ℃，略高或略低时不会出现较严重的电泳漆膜弊病。但如果电泳温度过低甚至低于20 ℃时，在车身电泳，电渗过程中，电渗液粘度变大，电渗效果变差，电泳结束后，留存在漆膜中、漆膜与车身中的水分就越多，电泳膜的返溶性也就越强，湿漆膜附着力越差，导致漆膜在冲洗、吹水时容易脱落。（4）吹水过程电泳漆膜在湿膜状态下与车身底材的附着能力并不高，在较大外力作用下也会发生脱落或被划伤，但吹水和轻微碰触一般不会损伤漆膜。在上述分析基础上，经与现场记录逐一对照并向当班工作人员咨询有关情况后，得出如下结论。a在当天生产中，焊装转入的车身清洗防锈油残量及白车身脱脂效果的检查均未发现异常。b在此3台车前后，前处理各工位在生产中均没有进行加料、补液和调整设备等工作，工艺参数正常，属于正常过线。c化验电泳各有关参数时，发现新鲜超滤液的pH值比平时低约07，因新鲜超滤液pH值平时的波动范围在02以内，因此可判定新鲜超滤液参数异常。d电泳温度接近工艺下限，对未出现漆膜剥落的车身进行检测，发现膜厚比以往偏低约2~3 m，但满足工艺要求。e当班工人在生产过程中曾对电泳超滤膜进行清洗，清洗时使用的清洗药剂含有一定比例的酸和溶剂，以确保超滤膜的清洗效果。清洗超滤膜时，只需调整阀门，使将超滤膜与清洗箱连通，加入清洗箱的药剂在管路中通过超滤膜循环一定时间后排掉药剂，再调整阀门使超滤膜恢复正常使用即可。f吹水工位压缩空气压力及员工吹水手法均正常。综上，根据现场调查情况，排除了脱脂、磷化和吹水工序导致电泳湿漆膜脱落的可能。针对新鲜超滤液pH值偏低的现象，初步判断为在超滤膜清洗过程中阀门开/闭错误导致药剂进入超滤液存储槽，继而通过喷淋系统接触车身，由于酸和溶剂均对电泳湿漆膜返溶有很大的促进作用，加之当时漆膜偏薄，最终导致湿漆膜在吹水过程中出现脱落现象。3 试验验证为证实上述结论，在试验室进行了验证试验。（1）取2 L新鲜超滤液，用滴定管将酸溶液逐滴加入其中，充分搅拌后检测pH值，直至pH值达到异常记录为止，记录所加酸的体积并加入双倍体积的溶剂，搅拌后备用。（2）按照生产现场的喷淋状态及时间，对随线制备的电泳湿漆膜试板进行喷淋冲洗，再用纯水清洗后，用压缩空气对试板局部进行吹水，最后烘干试板，并检测试板状态。检测结果是，在用压缩空气吹水前，就发现湿漆膜表面呈现出漆膜与水的混合状态，吹水部位与非吹水部位出现明显的分界现象；烘干后的检测证实吹水部位的漆膜厚度只有5 m左右，试板边缘的局部露出底材。上述问题与现场现象较为一致，可证实3台车漆膜脱落确实因漆膜发生返溶所致。由于电泳超滤系统始终处于不停的循环运行之中，因此超滤清洗药剂被不断稀释，约1 h后，超滤液对车身的溶解作用即可忽略，问题也就自行解决。另外，如果只是pH值略微变低而没有溶剂的同时作用，则槽液对湿漆膜的溶解作用也很小，不会对电泳漆膜造成明显的不良影响。4 结束语此次电泳湿膜脱落事故说明了涂装管理的重要性，因为好的涂装管理能确保所制定工艺的实施、确保涂装质量的稳定，工业化流水生产的汽车涂装线更要注意和加强对涂装生产的管理；同时，涂装技术人员要加强工艺纪律管理，关注日常操作及各项工艺参数的记录，因为生产现场的异常现象往往转瞬即逝，技术人员很难及时了解生产现场每一刻、每一处所发生的事情，各项记录就相当于技术人员的眼睛，是解决许多现场问题的关键所在；另外，技术人员对现场出现的问题要反应敏捷并具备钻研精神，不仅要求能够立即解决问题，还要通过试验找出问题产生的真正原因并进行相应整改，避免再发生类似问题。