压合边电泳流痕产生原因及治理

压合边电泳流痕产生原因及治理

赵亮伟，武大江，邱少伟

（一汽轿车股份有限公司 长春130012）

摘要：针对压合边流痕产生原因进行调查验证，分析了流痕产生的过程，找到了流痕产生的真因，并在此基础上提出了相应的解决措施。

关键词：电泳流痕；原因；治理

0 引言

在汽车电泳过程中，电泳流痕是常见缺陷之一。打磨流痕造成磨料增加，产生的粉尘造成二次污染，使油漆表面产生颗粒等缺陷，更为严重的是打磨导致电泳涂膜、磷化层甚至镀锌层受损，防腐性能下降。

1 压合边流痕简介

1.1 压合边流痕定义

压合边流痕指电泳漆膜加热固化过程中，在折边缝隙处残留的含有一定固体份的电泳液膨胀固化，在四门两盖压合边缝隙处形成坚硬的固体残留物（图1）,严重时从缝隙处流淌，滴落在其他外观区域，破坏漆膜外观。

图1 压合边电泳流痕

1.2 产生部位

压合边流痕产生在前后车门，发动机罩，行李箱盖等总成四周具有折边工艺的区域。折边指外板折边180°包住内板，通过压机或辊轮将内外板压紧。在内外板搭接缝隙处容易产生流痕。

1.3 流痕弊病

电泳后需要对四门两盖压合边缝隙进行PVC密封，而此部位产生的流痕凸起会造成密封不严或外观不良。因此，一般在PVC密封前设置流痕打磨工位，将压合边流痕处理干净。

2 流痕原因分析

2.1 折边胶影响

折边胶是指为了防锈而在四门两盖翻边压合区域使用的粘合胶。当折边胶有断胶、漏涂、涂胶轨迹离折边R角太远等情况，均会造成折边处内外板之间产生空腔积液，电泳烘干过程积液受热膨胀，在折边处产生流痕。

2.1.1折边胶断胶

在发送机罩等弧形部位涂胶时，容易发生断胶。某车型涂胶为机器人自动涂胶，在生产准备阶段，折边区域发生严重流痕，将压合边内外板进行拆解分析，发现涂胶轨迹存在问题，造成批量断胶（图2）。后将涂胶轨迹优化后，流痕消除。

图2 某车型调试阶段发送机盖折边胶状态

由于折边胶涂抹在折边内外板之间，起到填充密封作用，达到防锈效果。当轨迹中存在断胶点时，在内外板之间产生较大间隙通道，在电泳烘干过程中，内外板之间的积液（图3 中I部分）沿着断胶点经间隙通道（图3右侧O区域）向外膨胀流出，在折边处产生流痕。

图3 折边胶断胶产生流痕示意

2.1.2 折边胶漏涂

2.1.3 折边胶距R角距离太远

当折边胶距离折边R角距离过大时，压合后折边胶无法将折边内空腔填满，空腔体积较大，积液较多，会产生流痕。

2.2 折边压合间隙影响

折边压合间隙指四门两盖压合后，内板与外板之间的间隙（图4）。压合间隙测量方法一般有游标卡尺法、塞尺法等。用游标卡尺测量折边总厚度后，减去三层板（外板*2+内板）厚度和压合胶厚度后即为压合间隙厚度。但一般折边区域存在一定弧度，使用游标卡尺检测时卡的位置不同结果差异很大，所以此种方法误差较大，一般使用塞尺法较检测结果胶准确。

图4 折边间隙示意

2.2.1 产生过程

压合过程，内外板不可能完全贴合，内外板之间存在间隙，电泳后间隙处产生积液，烘干过程产生膨胀固化，产生流痕（图5）。

图5 压合间隙产生流痕示意

为了消除折边积液，电泳后采取延长沥水时间，看是否能减少积液。每天生产结束后，最后5台车沥水时间延长10 min，流痕基本无改善。这是由于折边区域压合间隙一般在0.10～0.20 mm之间，在毛细作用下，水无法靠重力沥出，即使延长沥水时间也基本没有效果。

因此，折边间隙积液是流痕产生的根源。

2.2.2 试验验证

为了验证上述流痕产生过程，将某车型流痕部位和无流痕部位折边分别进行拆解，观察内外板贴合部位状态。如果流痕是由折边处积液受热膨胀向外流出的，则流痕部位内外板贴合部位应该有电泳漆流淌的痕迹，显示为电泳漆颜色；相反，无流痕部位内外板贴合处应该没有电泳漆流淌的痕迹，即显示钣金的颜色。

以某车型行李箱盖为例进行试验，结果与上述猜想一致，即流痕部位内外板搭接处有电泳漆，无流痕部位内外板无电泳漆，为钣金颜色（图6）。

图6 有无流痕部位内外板搭接处状态对比

2.2.3 结论

上述结果说明：内外板在压合过程中，压合间隙过大，电泳过程折边内积存电泳液，是产生流痕的主要原因。

3 流痕解决措施

上述排查显示，折边区域流痕产生的原因为：1）折边胶断胶、漏涂、涂抹位置距离R角过远等因素导致的内外板存在间隙通道；2）折边区域内外板压合间隙过大，导致包边内积液。针对这两个原因分别制定了改善措施。

3.1 针对折边胶

折边胶断胶，涂抹位置距离R胶过大，一般发生在生产准备期间。调试初期，涂胶程序点设置不合理，手工操作不熟料等因素导致涂胶不良。虽然工艺人员对涂胶效果可进行目视化检查，但由于涂胶后还要进行包边压合，压合挤压后胶的状态发生变化且无法目视化，点检比较困难，一旦出现问题很难发现，只能通过烘干后全破坏试验进行检查。

因此，调试初期，要提高涂胶后全破坏试验频次，对涂胶状态进行及时跟踪优化，避免压合后出现批量问题。

3.2 针对压合边积液

针对压合边积液，可以从两方面进行改善：1）电泳后烘干前将积液清除，比如利用压缩空气吹扫，预烘干等措施；2）减小压合间隙，减小折边内空腔体积，防止折边内积液。

3.2.1 电泳后压缩空气吹扫

在烘干前增加压缩空气吹扫工位，利用尖喷嘴正对折边区域，沿缝隙将内部积液吹出。

以某车型行李箱盖改善为例，通过压缩空气吹扫后，行李箱盖折边处流痕长度由80 cm降低至4 cm（表1）,效果非常明显。

利用压缩空气吹扫对减轻流痕效果非常明显，但此措施也有一定局限性。由于电泳后至烘干前为封闭实体，内部高温高湿且含含有较高有机溶剂，不适合直接设置手工操作工位，需要进行相关送排风改造。

表1 压缩空气吹扫试验结果

3.2.2 减小压合间隙

压合间隙过大导致折边内积液是流痕产生的根本原因，那么通过调整压合轨迹及压合力，使压合间隙减小，使折边处内外板尽量贴合，理论上可以从根本上消除电泳流痕。

为了记录压合间隙减小过程流痕状态变化，电泳前，将行李箱盖流痕部位每10 cm设置一个检测点，利用塞尺分别检测折边间隙调整前后每点间隙值，并将结果记录。电泳后分别记录每个试验组每点流痕状态，并将结果记录。

改善前，某车型流痕部位压合间隙基本在0.09～.15 mm之间（表2）,流痕长度为80 cm。将压合间隙逐步降低至0.06 mm以下时（表2），流痕长度由原来的80 cm减少至2.4 cm（图7），存在流痕部位为行李箱盖流液孔附近，不可避免。因此由折边积液产生的流痕基本消失。

表2 压合调整前后折边间隙变化

表3 压合调整前后流痕状态变化

图7 压合间隙改善后流痕状态

将压合间隙降低至0.06 mm以下后，流痕由原来的线打磨变为点打磨，打磨工时降低15 s以上，工人劳动强度也大大降低。

3.3 其他解决措施

除以上2种解决措施外，也可以从电泳工艺、设备、材料方面进行流痕改善。常用解决方法如下:1)降低电泳超滤固体分含量；2)提高电泳纯水洗更新频次及喷淋压力；3)增加电泳后前倾及后倾沥水时间；4)烘干前增加预烘干；5)优化炉温曲线，降低升温速率；6)个别部位可以制作接漆盘夹具，防止滴落。

以上措施可以在一定程度上减少流痕，但很难从根本上消除流痕。且受生产线现有工艺布局及投资成本影响，应用过程均具有一定局限性。

综上，将压合间隙控制在0.06 mm以下（图8），是最有效且成本最低，不需要额外投资，可以从根本上解决电泳压合边流痕。

图8 压合间隙控制标准

4 结语

电泳漆膜是车身防腐的主要涂层，处理折边电泳流痕不仅造成材料、能源、人工成本的增加，最重要的是严重降低电泳漆膜防腐能力。治理折边电泳流痕应该在生产准备初期，严格控制压合边间隙，从源头上避免电泳流痕的发生，避免后期依靠工艺及材料调整带来的巨大成本投入和浪费。

（详见《现代涂料与涂装》2019-1期）