浅谈一种电泳抗缩孔助剂的应用

李欣闻，王亮，刘锐锋

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

引言

电泳涂装是工业涂装中运用最为普遍的一种涂装方法，阴极电泳涂装因具有高效、优质、安全环保、经济等优点，在汽车工业涂装中获得广泛运用，汽车车身几乎100%采用阴极电泳涂装底漆。阴极电泳涂装是一个非常复杂的电化学反应，主要包括电解、电泳、电沉积、电渗四个同时进行的过程。

现场对于电泳缩孔涂膜弊病，一般采用人工打磨的方式进行消除缩孔，不仅会影响面漆漆膜外观，而且会降低车身防腐蚀性能。本文以某公司涂装生产线出现电泳涂膜缩孔质量问题进行原因分析及问题整改，从而实现在生产过程中对于电泳槽液抗污染能力差时而产生的缩孔质量问题进行管控。

1 问题描述

某汽车涂装生产线，发现白车身经过前处理电泳以及电泳烘房烘干工序后，车身垂直面的缩孔较多，电泳漆膜表面存在火山口状的缩孔，目视表现为大部分为较小较浅缩孔，部分为较大较深缩孔。电泳缩孔质量问题的出现，不仅增加电泳漆膜打磨工作量，而且电泳涂膜缩孔部位由于打磨造成电泳膜厚不足，存在车身早期生锈的风险，降低车身防腐蚀性能。

2 问题调查及原因分析

2.1 问题调查

该涂装生产线为乘用车涂装线，主要生产轿车和SUV 车型，节拍为42JPH，生产线前处理电泳工段工艺流程如图1所示。前处理电泳为连续式生产线，采用翻转式Ro-Dip 输送方式，Ro-Dip 即全旋反向浸渍输送技术。白车身进入涂装车间时表面比较干净，没有明显的铁屑、焊渣、锈蚀等问题。

图1 前处理电泳工段工艺流程

2.2 原因分析

在连续生产时，如果白车身的油污不能在脱脂彻底清洗干净，会将污染物持续带入磷化和电泳各槽，造成电泳槽污染，导致缩孔增加。在实验室做实验验证电泳槽液污染缩孔。取现场槽液和现场槽液用除油过滤袋过滤6 遍后，分别泳L板做对比分析，发现用没有过滤的电泳槽液制板后存在电泳缩孔，而用除油过滤袋过滤后的槽液制板后基本无电泳缩孔。

3 对策的制定及实施

当产量比较低时会导致槽液更新较慢，原漆添加量减少，槽液存在轻微老化现象，槽液的抗污染能力会下降。针对目前槽液的状况对槽液加一种抗缩孔助剂进行调整以改善槽液的抗污染能力，从而减少车身的电泳缩孔。

3.1 槽液参数对比

针对现场电泳槽液工艺参数，对电泳槽液分别加入5PHR 和10PHR 的助剂进行分析，防缩孔剂呈弱酸性，故添加防缩孔剂后pH 所有下降，MEQ 和电导率有所提高，其他各参数波动幅度不大，均在工艺要求范围内。详见表1 电泳槽液参数对比表。

表1 电泳槽液参数对比表

3.2 施工性能对比

对于加入5PHR 和10PHR 的助剂和原槽液的施工性能进行对比分析，添加防缩孔剂后库伦效率有所下降，其他各项施工性能基本稳定。详见表2 施工性能对比表。

3.3 涂膜性能对比

用加入5PHR 和10PHR 的助剂的槽液分别制电泳板，考察电泳漆膜的性能。从表中可以看出添加防缩孔剂后涂膜粗糙度有所提高，其他各项涂膜机械性能波动幅度不大，均在规格范围内。

表2 施工性能对比表

表3 涂膜性能对比表

3.4 抗缩孔助剂的应用效果

针对帕卡MU-320A 型冲压油，用“皇冠法”对比原槽液和槽液中分别加入抗缩孔助剂5PHR 和10PHR，对比电泳涂膜的缩孔数量。

表4 电泳涂膜缩孔数量对比表

以缺陷密度（个/cm2）表示：优≈0；良＜1；中1-3；差＞3。

皇冠法：

（1）把实验需考察的油样品和二甲苯（X-1）按油样：X-1=1：9 的比例进行稀释。

（2）用锡箔纸做一个直径约2.0cm，高为0.5cm 的容器。

（3）在所做容器中装0.2ml 稀释后的油样和0.2ml 的纯水。

（4）若油样不溶于X-1 或溶解性较差，则将0.02g 油样、0.18mlX-1 以及0.2ml 纯水直接加入到所做的容器中。

（5）按标准条件制板，把盛装油样的锡箔纸容器平放在试板上烘烤固化(170℃×20min)。

（6）固化完全后观察水平朝上（放置容器）面的缩孔情况。

从表中可以看出添加5PHR 量的防缩孔剂后现场槽液针对帕卡MU-320A 型冲压油“皇冠法”平均总缺陷密度减少约20%；添加10PHR 量的防缩孔剂后现场槽液针对帕卡MU-320A 型冲压油平均总缺陷密度减少约70%。

3.5 面漆配套实验结果

表5 复合涂膜性能对比表

用加入抗缩孔助剂5PHR 和10PHR 制备的电泳板喷涂面漆验证复合涂膜的性能，选用喷涂素色面漆白色和金属漆红色做验证，从表5 中可以看出，加入抗缩孔助剂后对复合涂膜没有影响，复合涂膜的性能均在标准范围内。

4 结论

缩孔是涂装生产过程中常见的漆膜弊病之一，当电泳槽液受到污染，槽液的抗污染能力差时，电泳很容易形成缩孔，缩孔不仅影响车身外观质量，而且打磨很容易打磨露底，降低车身电泳漆膜质量，影响车身的防腐性能。因此对电泳漆膜缩孔缺陷应立足于预防、加强涂装现场管理。造成涂装生产线电泳缩孔的原因是很复杂的，而且很多原因可能是同时存在的，结合本文电泳抗缩孔助剂应用的经验，希望对相关从业人员有一定的参考价值。