2023-02-10
摘要:電泳流痕是前處理電泳過程中常見的缺陷之一,本文主要對我公司生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的電泳流痕問題進行剖析,不同部位不同結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的流痕通過不同的方法措施,降低甚至徹底解決,提升了漆膜的完整度,減少打磨返修,從而提高電泳漆膜的防腐性能。
電泳流痕是與電泳縮孔齊名的另一種常見漆膜缺陷,在電泳車身烘烤后目視明顯,一般情況不會影響電泳漆膜的性能,但是車身表面非遮蔽區(qū)域噴涂面漆無法有效覆蓋,如不處理,會極大地影響感知質(zhì)量,所以車身未遮蔽區(qū)域的電泳流痕均需要打磨處理。電泳流痕多集中在五門一蓋(左右前中門、尾門、發(fā)蓋)的包邊區(qū)域、車門鉸鏈區(qū)域、車門工裝區(qū)域、多層鈑金搭接區(qū)域,產(chǎn)生電泳流痕最根本的原因是殘留積液在升溫過程中,由于液體的熱脹冷縮流動及表面張力變化,從空腔中流出,在漆膜表面固化形成電泳流痕。殘留積液的原因:1)在前處理浸泡槽中,由于水壓的作用,小的間隙空腔中會滲入槽液;2)在瀝干時,因液體的毛細虹吸作用,液體會殘留在空腔間隙中,所以解決電泳流痕問題主要就是解決殘液問題。
車身車殼主要由各類鋼鐵板材構(gòu)成,板材通過沖壓、板間涂膠、結(jié)構(gòu)包邊、板件焊接等一系列工藝成型,如果不處理在自然環(huán)境中存放 3 天左右,焊點區(qū)域和打磨區(qū)域會逐漸出現(xiàn)銹點,為避免生銹,則需要在板材表面形成保護膜,形成保護膜的過程就是電泳過程,但是車身成型后涉及到多種多樣的結(jié)構(gòu),部分結(jié)構(gòu)配合中又存在大小不一的空隙或者腔體,在水壓的作用下,槽液會滲入其中,在自然條件下短時間內(nèi)無法完全排除,就導(dǎo)致槽液殘留,最終烘烤時固化導(dǎo)致電泳流痕。
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1.1
汽車車身的五門一蓋的包邊結(jié)構(gòu)基本一致,都是由于外板、內(nèi)板和折邊膠三者構(gòu)成,外板包裹著內(nèi)板和折邊膠,三者相互作用形成空腔,空腔的大小由三者共同決定。
1)從圖1可見,當折邊膠和內(nèi)外板完全貼合時,空腔積液量主要受內(nèi)外板的包邊間隙大小的影響。
2)從圖 2可見,當折邊膠填涂不均出現(xiàn)堆積或斷膠時,同樣會增加空腔間隙的大小,殘存積液量增多。
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1.2
車門和車體框架是通過鉸鏈進行固定,車門鉸鏈區(qū)域多使用螺栓連接,鉸鏈上一般設(shè)計的有兩個孔,按作用分為定位孔和安裝孔,其中安裝孔的直徑較螺栓大,便于安裝。
鉸鏈位置的空腔間隙主要來源于兩個方面:一是鉸鏈安裝面和車身板面的貼合間隙,二是鉸鏈和緊固螺栓的配合空腔,此空腔間隙從圖 3 能明顯看出。
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1.3
車門通過鉸鏈和車體框架進行初步固定,過涂裝車間時沒有門鎖,因為是鉸鏈連接的原因,還存在一個自由度,需要通過固定工裝進行固定,避免車門來回晃動產(chǎn)生碰傷。當工裝與車體框架固定后,工裝固定螺栓、車體框架外板、車體框架內(nèi)板間、車身框架內(nèi)板加強板間會形成空腔間隙,如圖 4~5 所示。
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1.4
不同板材的生產(chǎn)及加工設(shè)備精度、加工工藝不同,表面的平面度也有所差異,即使同一種板材在存放和運輸中均會產(chǎn)生不同的變化,在兩層或多層鈑金貼合時,部分區(qū)域則形成空腔,油石打磨后的表面不是完全平整,在和其他表面貼合時極易形成空腔間隙??刹捎糜褪蚰セ驒z具檢測數(shù)據(jù)進行初步分析平面配合度。
不同結(jié)構(gòu)區(qū)域的流痕,雖然都是由空腔殘液造成,但不同區(qū)域殘液的解決方式大有不同,主要可以歸納為3種:疏、堵、引。疏:通過增大空腔區(qū)域的間隙或者增加缺口位置,減弱毛吸現(xiàn)象的作用,漆膜開始固化前在重力的作用下自然排出,堵:通過改變流痕流出位置的配合壓力或通過提前對流痕流出位置進行密封,使得空腔積液從其他遮蔽位置流出,減少對外觀質(zhì)量的影響;引:在沒有合適方法的情況下,可通過設(shè)計工裝將殘液導(dǎo)流至車身外,避免在車身上固化。
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2.1.1
車身的五門全都采用外板和內(nèi)板配合,通過邊緣包裹和少量焊點固定兩者的相對位置,在車身的安裝位置均處于豎直狀態(tài),門的上包邊內(nèi)殘液易流至內(nèi)板,烘烤后導(dǎo)致流痕,在涂焊縫密封膠時處理困難,存在碰膠的風(fēng)險,單臺處理時間 30 s 以上,影響現(xiàn)場生產(chǎn)節(jié)拍,同時嚴重影響感知質(zhì)量,造成返修。
此類區(qū)域空腔的開口區(qū)域是豎直向下的,包邊因工藝受限,無法做到整段包邊零空隙,在空腔零體積的情況下,就無法保證無電泳流痕,則需要采取措施使空腔積液順利排出。經(jīng)過大量驗證,當 0≤包邊間隙<0.3mm 時,電泳流痕從間隙上包邊間隙較大的位置流出,故障率在40%左右;當0.3 mm≤包邊間隙<0.7 mm時,不影響內(nèi)外板的穩(wěn)定性,空腔內(nèi)的電泳積液可以在烘烤前完全排除,避免產(chǎn)生電泳流痕;當包邊間隙在0.7 mm 以上時,受結(jié)構(gòu)的影響,內(nèi)外板在外力作用下易產(chǎn)生相對滑動,穩(wěn)定性不符合要求。
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2.1.2
某車型中門區(qū)域內(nèi)板鎖孔位置為門內(nèi)板和鎖扣加強板通過焊點和結(jié)構(gòu)膠固定,經(jīng)過前處理電泳后兩層鈑金之間存在電泳殘液,烘烤時從鎖孔位置流出,故障率在50%左右,故障模式如圖 6 所示。
經(jīng)過沖洗、改變涂膠位置、涂膠直徑等多種方式驗證,均無明顯效果,后續(xù)通過強度分析,在不影響強度的情況下,可以對涂膠下部進行局部斷膠,后續(xù)驗證斷膠長度 3 cm 左右,通過斷膠疏通出一條流水通道進行排液,經(jīng)過驗證跟蹤可完全解決此問題。
中門采用鉸鏈連接,然后通過工裝進行固定,鉸鏈和工裝則是通過螺栓固定在車體框架上,由于固定位置存在多層板材、不同板材的工藝孔存在尺寸偏差、固定工裝重復(fù)使用,各位置的配合會有或大或小的配合間隙,從而導(dǎo)致空腔積液。
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2.2.1
鉸鏈區(qū)域的連接方式如圖 7 所示,連接固定后存在空腔,經(jīng)過驗證,此類結(jié)構(gòu)通過純水沖洗無效,加大扭力無效,打磨搭接位置也無效果,但是可通過更換連接螺栓種類,采用自帶墊片、接觸面較大且具有較好防松作用的螺栓,故障率由80%降至5%左右。
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2.2.2
部分區(qū)域工裝只是臨時使用,工裝安裝的扭力大小未作具體要求,滿足運動過程不掉落即可,經(jīng)過跟蹤監(jiān)測當靜態(tài)扭力大小在 3 Nm 左右時,電泳殘液從外表面流出,故障率80%左右,當扭力增加到5Nm,外表面電泳流痕故障率3%左右,基本可以解決此問題。
當白車身經(jīng)過前處理電泳時,車門固定在車殼上隨車過線。車門在制造過程中,邊界結(jié)構(gòu)復(fù)雜,受工藝和設(shè)備的影響,門邊的間隙無法做得完全貼合,其中必然存在殘液,在通過電泳烘爐的過程中流出固化。在條件受限又無法通過常規(guī)方法解決時,則需要設(shè)計工裝,將排出的殘液引導(dǎo)至車身外部,避免在車身表面形成電泳流痕,如某車型因受通過性等一系列因素的影響,車門固定在框架后無法調(diào)整開度,門角下方的積液會滴落至框架裙邊位置導(dǎo)致電泳流痕,常規(guī)沖洗、改變折邊膠距離翻遍位置的距離、改變膠接頭的位置、改變包邊間隙等措施均無明顯效果,后續(xù)通過設(shè)計增加工裝,對電泳積液進行導(dǎo)流,從而避免此問題的發(fā)生。
電泳涂層主要起到防腐作用,減緩車身生銹,延長車身使用壽命,電泳漆膜在打磨后,其完整性遭到破壞,使得防腐性能降低,同時影響生產(chǎn)節(jié)拍。要提升電泳漆膜的防腐能力,就必須減少電泳漆膜表面的質(zhì)量缺陷,提升電泳漆膜的表面質(zhì)量,盡可能地降低打磨率,來保證更優(yōu)的電泳漆膜性能。
電泳流痕是常見的電泳漆膜問題,在涂裝車間需要加強前處理電泳段的工藝管理,在控制成本的前提下,提高各槽液的潔凈度,保證各噴淋浸泡起到最好的效果,來提升電泳漆膜的質(zhì)量;對于上工序車間,也需要重點關(guān)注易產(chǎn)生流痕區(qū)域的工藝執(zhí)行及相關(guān)設(shè)備的監(jiān)控。
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