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2023-08-08
江玉保1, 葛明坤2
（1.蕪湖普威技研有限公司，安徽 蕪湖 241009；2.江蘇賽麟汽車科技有限公司，江蘇 南通 226500)
(轉(zhuǎn)載現(xiàn)代涂料與涂裝)
汽車飛速發(fā)展
隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，為了提高車身內(nèi)腔防腐性能，國內(nèi)外汽車行業(yè)在工藝、設(shè)備、材料以及管理等多個(gè)方面較以往有了顯著提升，既有效地保證了車間生產(chǎn)效率，同時(shí)也大大加強(qiáng)了車身內(nèi)腔的防腐性能。車身本身作為一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，車身內(nèi)腔防腐將直接影響整車的防腐性能。所以，如何提高車身內(nèi)腔防腐性能仍然是國內(nèi)外主機(jī)廠關(guān)注的重點(diǎn)。本文從實(shí)際問題出發(fā)，對(duì)如何提高車身內(nèi)腔防腐性能加以分析研究，以便能更好地提升車身內(nèi)腔防腐性能。
1 提高電泳槽液泳透力
泳透力是指電泳涂裝過程中使背離電極的被涂物表面涂上漆的能力，是電泳涂料的重要特性之一。其與電泳槽液的電導(dǎo)和濕涂膜的比電阻有關(guān)，兩者越大，漆液的泳透力越高。若電泳槽液泳透力過低，極易導(dǎo)致整車電泳不良和內(nèi)腔電泳不良。
在前期工藝規(guī)劃階段，在電泳涂料選型時(shí)，需考慮選用泳透力最佳的電泳涂料，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)衡量泳透力好壞的辦法是測(cè)定朝電極和背離電極表面的涂膜厚度差和拆開被涂物來觀察。如果內(nèi)表面膜厚達(dá)到了外表面的2/3，則泳透力為優(yōu)，1/2為良，膜厚極薄或露底則為差。所以，選用高泳透力的電泳涂料至關(guān)重要。
高泳透力電泳涂料在彌補(bǔ)內(nèi)腔膜厚偏薄方面具有一定的作用，但有些腔體或縫隙因車身造型的原因，涂膜過薄或露底，則應(yīng)改進(jìn)車身的結(jié)構(gòu)，采取增開工藝孔或安裝輔助電極等措施來解決涂膜質(zhì)量問題。同時(shí)，泳透力與涂裝工藝參數(shù)（泳涂時(shí)間、電壓、槽液固體含量等）有直接關(guān)系?？蛇m當(dāng)延長(zhǎng)泳涂時(shí)間、提高泳涂電壓和槽液固體含量，提高槽液泳透力，見表1。
通過對(duì)電壓、泳涂時(shí)間、固體含量3個(gè)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，內(nèi)腔膜厚會(huì)隨之發(fā)生變化。然而，汽車車身作為一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，要做到所有部位均可以附著電泳漆，并達(dá)到漆膜標(biāo)準(zhǔn)，更多的需要從工藝、材料、設(shè)備以及車身結(jié)構(gòu)等多方面去考慮。電泳槽液泳透力與平時(shí)的工藝維護(hù)及槽液參數(shù)（如pH、灰分、溫度等）的設(shè)定也有直接的關(guān)系。
2 合理的工裝輔具設(shè)計(jì)
無論是傳統(tǒng)的四門兩蓋車身結(jié)構(gòu)還是小型的兩門兩蓋車身結(jié)構(gòu)，均需要開發(fā)工裝輔具來完成車身電泳，其目的不僅是在車身電泳時(shí)保證車身無磕碰發(fā)生，更重要的是車身在浸入電泳槽液時(shí)，開啟一定的角度，促進(jìn)槽液的流入速度，改善車門內(nèi)腔在電泳過程中電場(chǎng)的分布，使其迅速成膜，并提高門、蓋內(nèi)腔電泳漆膜厚度，增強(qiáng)防腐能力。在相同的槽液環(huán)境和輸送方式下，對(duì)四門進(jìn)行電泳驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果見表2。
通過以上驗(yàn)證數(shù)據(jù)可以看出，在相同的試驗(yàn)條件下，采用工裝輔具和不采用工裝輔具時(shí)四門內(nèi)腔電泳膜厚有較大的差異。這也表明，通過四門的開啟角度，可提高車門內(nèi)腔電泳膜厚，增強(qiáng)內(nèi)腔的防腐能力。
在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中，前艙蓋開啟角度約35°，尾門蓋開啟角度約為30°，四門開啟角度約為15°，均能很好地提高其內(nèi)腔厚膜。當(dāng)然，各公司可根據(jù)不同車型、電泳型號(hào)、機(jī)運(yùn)方式，在工藝調(diào)試時(shí)，來匹配適合的四門兩蓋開啟角度，提高內(nèi)腔電泳膜厚及質(zhì)量。
3 機(jī)運(yùn)方式的合理選型
車身內(nèi)腔電泳膜厚與機(jī)運(yùn)方式有較大關(guān)系，任何的機(jī)運(yùn)方式，都應(yīng)保證車身在進(jìn)出電泳槽體時(shí)盡量?jī)A斜，以使在入槽過程中電泳液快速進(jìn)入車身內(nèi)腔，內(nèi)腔氣體迅速排出，內(nèi)腔鋼板與電泳液充分接觸，保證電泳效果。在出槽過程中電泳液能迅速瀝出，避免積液。
在新工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，一般會(huì)根據(jù)年產(chǎn)量、投資金額等設(shè)計(jì)輸入，綜合考慮后，對(duì)前處理電泳的機(jī)運(yùn)方式及其他工藝設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)選型。前處理電泳機(jī)運(yùn)方式有：自行葫蘆式輸送、推桿鏈?zhǔn)捷斔?、擺桿鏈?zhǔn)捷斔?、多功能穿梭機(jī)式輸送、360°旋轉(zhuǎn)反向全浸式輸送。不同的機(jī)運(yùn)方式對(duì)車身內(nèi)腔膜厚也有重大影響，機(jī)運(yùn)方式的選型至關(guān)重要，電泳機(jī)運(yùn)方式的對(duì)比見表3所列。
由表3分析對(duì)比可得，車身內(nèi)腔電泳質(zhì)量因不同的機(jī)運(yùn)方式而有所差別，360°旋轉(zhuǎn)反向全浸式輸送和多功能穿梭機(jī)式輸送方式要優(yōu)于其他的機(jī)運(yùn)方式。但是，在工藝規(guī)劃時(shí)，要依據(jù)產(chǎn)能、投資金額、工藝布局等合理選型機(jī)運(yùn)方式。
4 工藝設(shè)備的維護(hù)
首先，吊具、滑橇經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，電泳漆膜附著較厚，影響車身內(nèi)腔電泳質(zhì)量，故需要定期清洗，去除表面積漆，保證與車身良好的導(dǎo)電性及內(nèi)腔電場(chǎng)分布。
其次，陽極系統(tǒng)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，陽極膜表面會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌，對(duì)于車身內(nèi)腔電泳質(zhì)量也有較大影響。在日常的生產(chǎn)過程中，除了采用一定殺菌手段遏制細(xì)菌大量產(chǎn)生，同時(shí)需要根據(jù)陽極系統(tǒng)使用情況，制定周期性工藝維護(hù)計(jì)劃，對(duì)陽極系統(tǒng)進(jìn)行徹底清洗除菌。
再次，電泳槽液隨著白車身不斷的進(jìn)出，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，超濾系統(tǒng)無法清除槽液的一些雜質(zhì)和金屬離子，同時(shí)會(huì)給超濾系統(tǒng)帶來承重的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致超濾系統(tǒng)故障及槽液參數(shù)不穩(wěn)定。一般根據(jù)生產(chǎn)線體情況，6~12月進(jìn)行一次電泳槽液倒槽維護(hù)，對(duì)超濾系統(tǒng)、槽體、噴淋等徹底清潔，保障槽液參數(shù)。
5 輔助防腐措施
汽車車身是通過不同形狀的沖壓件拼接而成的一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，無論是點(diǎn)焊拼接還是鉚接拼接，在兩塊鈑金拼接后，都會(huì)存在拼接后的縫隙或搭接面，一般稱為“焊縫”。車身電泳時(shí)，焊縫內(nèi)是無法進(jìn)行電泳成膜的，車輛在行駛時(shí)，大量的水汽等腐蝕介質(zhì)會(huì)進(jìn)入焊縫，造成焊縫內(nèi)腐蝕。通常采用PVC膠對(duì)焊縫進(jìn)行密封，阻斷外界腐蝕性介質(zhì)的進(jìn)入，提高防腐年限。一般分為底盤輪罩區(qū)域/發(fā)動(dòng)機(jī)艙區(qū)域、流水槽/流水面區(qū)域、門蓋折邊，這三個(gè)區(qū)域受腐蝕介質(zhì)影響最大，如雨水、機(jī)油汽油揮發(fā)物等。
對(duì)底盤輪罩、發(fā)動(dòng)機(jī)艙區(qū)域采用機(jī)器人或人工密封均可，通過工藝槍嘴將密封膠涂覆在縫隙或搭接面上，膠寬10~15 mm，膠厚2~3 mm。
流水槽/流水面區(qū)域一般采用人工擠膠的方式，通過工藝槍嘴將密封膠擠在縫隙或搭接面上，然后用毛刷刷平。需要注意的是，有些型面需要與零部件匹配的（如尾燈），將這些型面的縫隙周圍的殘膠全部清除，以免影響零部件裝配，只保留縫隙內(nèi)膠密封即可。
門蓋折邊區(qū)域一般采用人工密封，通過工藝槍嘴將密封膠涂覆在折邊處，膠寬根據(jù)折邊寬度一般在5 mm左右，膠厚2~3 mm，既美觀有起到密封防腐的作用。某車型PVC密封輔助防腐措施如圖1所示。
對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的車身而言，內(nèi)腔各種夾縫、結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔、多層板件內(nèi)腔等在電泳過程中因造型設(shè)計(jì)決定了某些部位漆膜偏薄或無法上漆，為了提高抗腐蝕能力，可采用內(nèi)腔注入防銹蠟。通常對(duì)前后縱梁、側(cè)裙、底盤橫梁、門內(nèi)腔底部夾縫這些關(guān)鍵部位進(jìn)行注蠟，達(dá)到輔助防腐的目的。
6 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
新車型開發(fā)時(shí)，首先要借鑒同平臺(tái)經(jīng)驗(yàn)，規(guī)避電泳屏蔽效應(yīng)，在相應(yīng)區(qū)域設(shè)計(jì)有電泳防電磁屏蔽孔，通過試制階段的實(shí)車電泳拆解，優(yōu)化內(nèi)腔及各種工藝孔結(jié)構(gòu)，達(dá)到上漆要求。
一般在車身設(shè)計(jì)時(shí)，車身側(cè)圍，門檻，A、B、C柱內(nèi)腔結(jié)構(gòu)容易形成密閉空間，不容易排氣及進(jìn)入電泳漆，造成電泳不良。
如A柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)加大外板與中間加強(qiáng)板之間的距離，一般為4 mm，且中間加強(qiáng)板處應(yīng)考慮開孔，開孔形式可根據(jù)車型大小確定，孔徑大小根據(jù)加強(qiáng)板型面結(jié)構(gòu)確定，原則上孔徑越大，電泳效果越佳，開孔位置盡量考慮與內(nèi)板總裝裝配孔對(duì)應(yīng)。車身B柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)車身B柱實(shí)際結(jié)構(gòu)加大外板與中間加強(qiáng)板之間的距離，避免出現(xiàn)外板與中間加強(qiáng)板距離過小，影響B 柱電泳效果，且B 柱中間加強(qiáng)板應(yīng)考慮開孔，開孔位置盡量考慮與內(nèi)板總裝裝配孔對(duì)應(yīng)。側(cè)裙外板與中間加強(qiáng)板應(yīng)考慮設(shè)計(jì)瀝液孔或凸臺(tái)，外板與加強(qiáng)板瀝液孔應(yīng)考慮對(duì)穿，以提高內(nèi)腔電泳效果。同時(shí)側(cè)裙內(nèi)板設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮開孔，即提高側(cè)裙內(nèi)腔電泳效果，又便于內(nèi)腔注蠟。
總之，車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，在滿足造型及功能的同時(shí)，設(shè)計(jì)人員與工程人員需多交流溝通，在試制階段規(guī)避內(nèi)腔電泳不良，做好同步工程。
結(jié)語
車身防腐性能一直是各大汽車公司無法忽視的重要課題，在提升車身內(nèi)腔防腐性能方面，需從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝、設(shè)備、管理、材料等多方面綜合考慮，不斷優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，不斷總結(jié)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，提升車身內(nèi)腔防腐性能和產(chǎn)品質(zhì)量。
0757-26382347/13380287549
