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电泳漆膜缩孔案例分析

2018-10-08 16:39:02·  来源:现代涂料与涂装  作者:邓烈雄
   
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

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。

关键词: 电泳; 缩孔; 润滑油

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。

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。

电泳缩孔:在电泳过程中或电泳后由于缩孔物质(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溶的粒子,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。

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、含有机硅物质等污物被涂物或湿涂膜;7)补给涂料有缩孔或其中树脂溶解不良,中和不好。

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。

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

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。

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。

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。

 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。

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。

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。

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。

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,东凃A线油样颜色最浅,呈黄色、清亮,东凃C线油样颜色最深,呈黄棕色、偏暗,宝骏油样颜色趋于东凃A线油样和东凃C线油样之间。通过挂壁效果粗略对比黏度发现东凃A线油样黏度很低,而东凃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3。

从配套试验可看出,宝骏油样、东凃C线油样与东凃A线、C线槽液配套均良好,东凃A线油样与东凃A线、C线槽液配套均出现较多缩孔,配套性差。

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8 ~ 10。

从红外分析结果来看,宝骏油样与东凃C线油样接近,东凃A线油样与其他2条线的油样相差甚远。 

从以上3个试验可以判定:东凃A线和东涂C线和宝骏油样完全不同。由于在实际生产中,东凃C线和宝骏线上的车身漆膜外观平整光滑,没有缩孔问题,而东凃A线车身有缩孔问题,因此判定此次东凃A线电泳车漆膜缩孔弊病是电泳烘炉链条润滑油油品使用错误造成的。

2.5 解决缩孔的措施

针对上述过程的分析,找到了产生此次缩孔的根本原因,将东凃A线电泳烘炉链条润滑油更新为指定的专用油品后,恢复链条的正常加油,连续跟踪3个月,发现车身裙边部位的缩孔完全解决,不再出现,此次东涂A线电泳缩孔弊病得到有效解决。

3 后续管理

自从电泳烘炉输送链链条润滑油污染车身造成缩孔弊病之后,为了预防此类电泳缩孔问题再现,车间形成规定:生产线做好油品管理,任何一种油进入生产线前必须做油品和油漆配套性试验,合格、不产生缩孔的油品才能进入生产线。并且,定期做油品和油漆配套性试验,确保油品的合格使用。

4 结语

根据多年的现场生产经验,如果电泳漆膜出现缺陷,一般来说,首先采取的是分段排查,找出问题产生点,然后采取“头脑风暴法”,将所有可能产生缺陷的原因列举出来,设定不同的试验方案,验证问题产生的根本原因。针对根本原因采取措施,依旧验证措施的有效性,最终从根本上解决问题。

(详情见《现代涂料与涂装》2015-3)