［技术论文］ 汽车电泳涂装工艺维护管理及质量控制摘要】论述汽车车身阴极电泳涂装工艺的维护、管理及正常生产时阴极电泳涂装生产现场和电泳槽液的质量控制要点关键词】电泳涂装；工艺维护、管理；质量控制前言电泳漆膜的质量，对于整车漆膜外观起到非常重要的作用，好的电泳漆膜外观，即可减少后道工序的工作强度，又可为后道工序提供好的漆膜基础为确保生产的正常进行和获得稳定的涂装质量，电泳涂装生产现场必须对工艺设备、槽液和生产环境进行严格的科学管理并做好日常的维护和运行记录，必须定期测定相关参数并做成变化曲线，从中发现规律，及时找出问题并解决虽然涂装设备、工艺和材料对漆膜质量影响很大，但涂装管理也不容忽视一、电泳涂装的工艺管理汽车车身阴极电泳涂装工艺一般由前处理、电泳涂装、电泳后清洗、电泳涂膜烘干等四道主要工序组成，对这些工序进行严格、周密和良好的工艺管理对磷化、电泳涂层质量以及整车油漆涂层质量产生非常重大的影响1.1 前处理工艺汽车车身金属零件涂装前处理主要包括脱脂、除锈、除氧化皮及化学转化膜处理（磷化、氧化、钝化） 首 先应清洗掉各种污物（如油污、锈、氧化皮、焊渣、金属屑等） ,随后进行化学处理（磷化、钝化） ,并进行充分水 洗，以洗掉前处理药品、磷化沉渣等，最后用去离子水洗。
所用去离子水水质要好,电导率应不大于25p S/ cm,并 确保车身的滴水电导率不大于50p S/ cm车身经前处理后油污未洗净而带入电泳槽内会影响电泳质量,产生缩 孔、针孔；锈不除掉,磷化不上,还易产生电泳涂膜的异常附着,且在涂膜下能继续扩蚀；氧化皮不除净,则不导电, 泳涂不上；焊渣、金属屑、前处理药品、磷化沉渣不除净而带入电泳槽,则会影响槽液稳定性和涂装质量实践 证明, 车身阴极电泳涂装前的磷化膜应具备以下质量标准:外观为结晶细小、致密、均匀、无锈蚀、无沉渣沉积的 浅灰色膜层；磷化膜质量应在2〜3g/m2范围内；结晶细度应小于10p m； P比在85%以上［即膜中Zn2 Fe （ PO4 ） 2・4H20含量高，耐碱性好］在车身进行电泳涂装前，磷化膜表面可全干或全湿（无水珠）进入电泳槽，为了节能， 可取消涂装前处理后电泳涂装前的烘干工序1.2 电泳工艺量； ( 2)电泳条件方面: 槽液温度、泳涂电压、泳涂时间； ( 3)槽液特性方面: pH 值、电导率；(4)电泳特性 方面:库仑效率、最大电流值、膜厚和泳透力其中泳涂电压和时间、槽液的固体分、温度、pH值和电导率、MEQ 酸值是现场工艺管理和质量控制的主要项目。
1.2 1 固体分首先是固体分，电泳涂料(或槽液)在110°C以下烘干时所留下的不挥发部分称为电泳涂料(或槽液)的固体分， 它是电泳涂装的主要工艺参数之一随着生产不断的进行，槽液的固体分不断减少，为了确保电泳涂膜的质量稳 定，电泳槽液的固体分需严格控制在一定的范围内，在阴极电泳槽液中固体分应控制在19%±2%范围内特殊情 况下固体份含量一般不可低于15%，固体份低，易造成树脂与颜料、填料分离造成“L板”效果不好；固体分 含量高，造成粘度上升，浮漆多，对后序清洗不利一般现场技术服务人员每8 个小时对槽液的固体分进行检测 的结果，对槽液的固体分进行调整，以确保槽液的固体分含量在工艺要求范围之内，一般补加树脂和颜料的比例 根据不同品种阴极电泳涂料性能不同来决定1.2 2 pH 值、电导率PH 值、电导率是电泳槽液的两大特性值，对电泳特性、槽液的稳定性和涂装效果都有较大的影响，因此，在 现场的施工过程中应将槽液的pH值、电导率严格控制在工艺规定的范围内不同品种的阴极电泳涂料都有特定 的pH值范围，以保持槽液和涂装质量的稳定阴极电泳槽液系酸性体系，需保证适量的酸度以保持槽液的稳定 当pH值高于规定值时，槽液的稳定性逐渐变差，严重时产生不溶性颗粒，槽液易分层、沉淀、絮凝；当PH值过 低时，会造成漆膜的返溶、漆膜粗糙，甚至于出现泳不上的现象。
电导率下降，造成电泳阻值，增加对于泳透力 及膜厚都有不良影响，堵塞阳极隔膜和超滤膜，涂膜外观变差不同品种阴极电泳涂料的槽液电导率也有最佳的 控制范围当槽液未做调整时，电导率突然下降，漆膜外观下降时，可能就是槽液被杂质离子污染了如果不调 整,电导率会突然上升，上升较快，说明污染严重了，外观更差，电流也会突增电导率太低不好，库仑效率就 低；太高也不好，杂质离子太多了1.2 3 MEQ 酸值 它是树脂中和度的参数，同一种产品直接反映树脂水溶性好坏的指标，它是槽液中含酸总量如果做出图来， 还可以间接分析杂质离子污染状态1.2 4 泳涂电压泳涂电压有一定的范围,超出泳涂电压上限一定值后,在沉积电极上的反应加剧,产生大量气体,使沉积的涂 膜炸裂,绝缘层被破坏,产生异常附着,这一电压值称为破坏电压低于泳涂电压下限一定值时,漆膜过薄达不到技 术要求；当沉积与再溶解涂膜量相抵消,这一电压值称为临界电压电泳工作电压介于临界电压和破坏电压之间 泳涂电压是电泳涂装的重要工艺参数之一,在其他泳涂条件不变的情况下,泳涂膜厚和泳透力随泳涂电压增高而 增厚和提高,在生产实践中每小时对电泳漆膜的厚度进行测量，如果不在工艺要求范围之内，常借助调整泳涂电 压来控制涂膜厚度，这是最快最有效的方法。
另外，为获得优良的涂膜外观和较高的泳透力,涂装车间在生产实践中一般采用软启动，起始电压控制在较低的50V,以减轻电极反应，降低冲击电流，对设备的维护及漆膜的外 观均与平整有良好作用；随后逐步提高电压,以提高内腔缝隙表面的涂装质量即泳透力为了降低通电时的脉冲 电流,一般将电压分段控制,分为三个区段，三个区段之间的阳极间隔一到两个阳极板工位，避免压差较大，对相 邻的阳极板产生屏蔽作用1.2 5 槽液温度和电泳时间槽液温度、电泳时间和泳涂电压是电泳涂装非常重要的三个基本工艺条件，经过调试,选择最佳值后,在稳定 的电泳涂装线上一般是保持稳定不变的阴极电泳槽液一般控制在(28±1)£范围内，在厚膜阴极电泳涂装中推荐 采用较高的槽液温度，一般在29〜35 °C范围(PPG公司推荐的条件)在电泳涂装过程中，电能转变的焦耳热和搅 拌产生的热会使槽液温度上升，为使涂装质量稳定，必须将槽液温度控制在±1°C范围内随槽液温度增高,涂膜增 厚，槽液温度升高易使有机物的水溶液变质加速，溶剂挥发过快，对槽液的稳定性不利槽液温度低对槽液的稳定 性有利，可使涂膜变薄,当低于15.5C时,湿涂膜的黏度大,被涂物面的气泡不易排出，因而易产生薄膜弊病，漆膜 厚度很难保证。
槽液温度对泳透力也有影响，通常在较低温度下得到的漆膜泳透力较高电泳时间是指被涂物浸 在槽液中通电(成膜)时间,通常在2〜4min之间，时间一旦设定，将不再变动，除非有提高或降低生产线速度的需 要1.3 电泳后清洗工艺GG I1)电泳后清洗有以下目的:回收槽液，提高电泳涂料的利用率(在封闭清洗场合涂料利用率可达95%以上)；提高 和改善涂膜表面质量；减轻打磨工作量，从而提高涂层的耐腐蚀性电泳后清洗工艺一般由下列工序组成 槽上零次清洗:在被涂物出槽口或溢流槽上，用去离子水、新鲜超滤(U F)液或循环超滤液喷雾淋洗(单排或双排喷 管)，被涂物出槽至清洗的间歇时间小于lmin； (2)用循环超滤(UF)液冲洗30〜40s,沥液时间最多60s； (3)用循环 超滤(UF)液浸洗(全浸没、浸入即出)；(4)用新鲜超滤(UF)液在UF浸洗槽出口端淋洗，沥液时间不小于60s； (5) 用循环去离子水浸洗(或喷洗30〜40s)，沥水10s； (6)最终用新鲜去离子水淋洗(单排或双排喷管)，沥水时间不小 于60s有的涂料公司还推荐在清洗工序(3)和(4)之间增加一道循环超滤液冲洗以上是典型的封闭式汽车车身 电泳后清洗工艺，采用喷浸结合方式，以提高车身内表面和焊缝的清洗质量，消除二次流痕。
车身电泳后清洗质量 与清洗次数、清洗液的压力和流量、喷嘴的状态和清洗液的清洁度等有关，在工艺设计时应认真考虑，在生产运行 中应将喷嘴调整到最佳状态1.4 电泳涂膜的烘干工艺阴极电泳涂料属于热固化性涂料，必须在规定的较高温度下固化，其烘干过程包括:溶剂(水分)挥发、涂膜热融化、高温热固化三个阶段由于电泳涂膜本身含水(溶剂)少，又经吹干、晾干，所以其烘干过程与热固性粉末涂料相仿，可直接进行高温烘干另外，阴极电泳涂膜在热固化过程中(当涂膜温度达110C以上时)有热分解产物， 产生较多的油烟，在较高温度下较长时间的烘干,能使涂膜变薄2〜3“m,膜的平整度明显提高烘干条件（工件温 度和烘干时间）对阴极电泳涂膜的固化十分重要,低于规定温度和烘干时间则不能固化,严重影响涂膜性能品种 不同的阴极电泳涂料的涂膜烘干条件也不同,应根据涂料厂的推荐和试验确定一般来说,在最低的烘干温度和时 间下能使所有车身金属件上的涂膜都干透,并保持有优良的耐腐蚀性、力学强度和附着力,该烘干温度和时间就可 认为是合适的烘干条件如果电泳涂膜未烘干,则会严重影响涂膜的性能,如涂膜的力学性能、附着力、耐腐蚀性、 抗石击性和耐崩裂性能。
如果烘干温度过高,烘干时间过长,则又会产生过烘干,轻时会影响中涂或面漆在电泳底 漆层的附着力,严重时涂膜变脆,甚至脱落正确评估电泳涂膜的干燥程度,对确保车身涂装质量十分重要,在生产 现场应经常观察涂膜的色泽变化,来判断涂膜的干燥程度如车身涂膜出烘干室时处于热态、不冒烟、不粘,即涂 膜已基本干透二、电泳槽液维护阴极电泳槽液管理是涂装车间电泳线工艺管理中最重要的项目为确保槽液稳定和涂装车身漆膜质量稳定必 须按时对电泳线各个工序的关键参数进行检测来监控槽液的变化以槽液组成、特性值及工艺条件相互对应关系为例：槽液特性值电泳涂装特性现场结果电泳参数PH电导率库仑效率最大电流值膜厚泳透力UF透过量漆面平滑性镀锌钢板适应性槽液固体份/////\//槽液灰份\/\\/\\组成MEQ/\/\\/\有机溶剂含量/////\\//电泳条槽液温度//\//电泳电压///\件电泳时间//1、涂装车间一般通过每四个小时对电泳系统各参数进行及时的检测来控制槽液的稳定，使之处在最佳范围内某型号电泳漆电泳及后冲洗系统工艺控制参数表工序St age控制项目Control item控制范围OperationlimitspH5.7-6・2电导率 Conduc tivi ty1000-1700 “ s/cm灰份 Ash con tent23-29PH5.1-6.1超滤液 UF电导率 Conduc tivi ty700-1300module流量 flowra te26000pH2.0-3.5阳极液Anoly te电导率 Conductivity400-1500超滤喷淋UF rinse I固体份Solids<1%PH5.1-6.1超滤浸洗 UF dip固体份Solids<1%II细菌 Bac teria无PH5.1-6.1超滤浸洗UF dip III固体份Solids<0.8%电导率 Conduc tivi ty<50ED-ROPH3.5-5.5电导率 Cond。