电泳涂装中针孔现象的消除

1952016年5月MPF 电泳氧气针孔产生原因及治理杨学岩，赵亮伟（一汽轿车股份有限公司，长春130012）摘要：介绍了氧气针孔常发部位、表像及危害，分析了阴极电泳涂装过程氧气针孔产生的原因，提出了解决此类针孔问题的方法及预防措施。

关键词：阴极电泳；氧气针孔；车身间距中图分类号：TQ639.8文献标志码：B文章编号：1007-9548（2016）05-0040-04Causes and Treatment of Oxygen Pinhole in ElectrophoresisYANG Xue-yan,ZHAO Liang-wei(FAW Car Co.,Ltd.,Changchun 130012,China)Abstract:The location,appearance and the harm of the oxygen pinhole were introduced.The causes ofoxygen pinhole in cathodic electrophoretic coating process were analyzed,and the methods and preventive measures were put forward to solve the problem.Key words:cathodic electrophoretic coating;oxygen pinhole;body distance———————————————————收稿日期：2015-12-30作者简介：杨学岩（1962—），女，研究员级高级工程师，一汽集团高级专家，从事涂装行业30多年，参与并主持了多个工厂建设、新产品项目的涂装材料生产准备工作，在涂装材料管理、生产准备、工艺管理、项目管理等领域积累了丰富的工作经验。

E-mail:yangxueyan@ 。

在电泳涂装过程中，氧气针孔的产生严重影响生产节拍及电泳防腐性能。

阴极电泳漆膜缩孔的消除方法驾驶室阴极电泳涂装中出现漆膜的缩孔现象，提出加强前处理预擦洗，延长脱脂时间，降低电泳电压，提高固体质量分数、保持溶剂含量，增强电泳后冲洗等工艺，从而有效地解决了缩孔现象。

一旦在阴极电泳漆涂装过程中产生缩孔，靠中涂是不能将其有效遮盖的，这将直接影响面漆的质量。

因此，发现阴极电泳漆产生缩孔，必须在喷涂中涂前进行打磨处理，这将花费人力和物力，造成产品生产费用的提高，生产率下降。

驾驶室表面油漆质量更直接关系到产品的品质.因此必须解决各种油漆质量问题。

缩孔产生的原因是焊接后的白件驾驶室将油污带入阴极电泳漆槽中，油污的存在使涂装阴极电泳漆后产生缩孔，与电泳漆不相容的油污粒子将成为缩孔中心，进而造成烘干初期漆膜流平不均衡而产生缩孔。

油污进入电泳槽后极难去除，因此，解决缩孔问题需要从漆前处理工艺和阴极电泳漆工艺两方面进行。

1，电泳漆前处理的防治措施1.1影响脱脂质量的因素取决于脱脂温度、脱脂时间、机械作用及脱脂剂材料等,为了更好的除去白件表面油污,在前处理的预脱脂及脱脂工序中,在其它工艺参数不变的情况下,延长了白件在脱脂槽中的浸泡时间,增加脱脂时间,就是延长了脱脂液与油污的接触时间,达到提高脱脂效果的作用,经过脱脂后水洗,白件表面的油污已经基本洗净。

1.2增加磷化处理后去离子水冲洗驾驶室进电泳槽前进行的去离子水洗的滴水电导率要小于20μs/cm,去离子水槽的电导率要小于30μs/cm。

通过分析发现,在生产过程中,生产一定批量驾驶室后,去离子水槽水的电导率逐渐升高,说明槽液已经污染。

当有产生缩孔时,驾驶室去离子水洗后,经测定滴水电导率大于20μs/cm。

收集这种高电导率的水珠,通过试验证实,它是产生缩孔的原因之一。

针对这一情况,在驾驶室去离子水洗后,我们增加了驾驶室槽上喷淋新鲜去离子水(电导率小于10μs/cm)工序,并且缩短去离子水洗槽的更换周期,使问题得到很好的解决。

2改变阴极电泳漆工艺解决措施2.1适当降低电泳电压通过改变电泳涂装体系极板上的接通电压,可以控制电泳涂装过程的成膜速度和沉积量。

电泳漆操作问题及解决方法一．针孔镀层上显示小孔，似是针刺。

原因解决方法1.由于电泳前，底材表面的电镀镀层在上电泳漆前，小心检验工件，先已存有针孔，但并不明显，可是上了将针孔问题解决。

电泳漆后，有放大作用将针孔呈现。

2 . 电泳前之水洗槽已遭受污染或水质不更换或改善清洗用水。

佳。

（见注1）3. 溶剂KRS-1含量过低。

测定溶剂含量，作适量添加。

4.导电率过高：先测定MEQ数值，如在范围之内，a)污染; 则可能是有其它污染。

（见注1）b)MEQ过高。

MEQ过高，可用超滤机排掉渗透液。

如无超滤可尝试更换部分电泳漆。

5. 固体成份过低。

增加固体成份至标准范围。

6. 工件在烘烤过速加热，此情形在烘烤检验工件表面，如果剩余水份附于表较单薄的工件尤为显著。

面，则需完全吹干。

一般来说，如镀层已呈透明，则可入炉烘烤。

7.烤炉内空气对流过快，会造成在镀层在工件入炉时，暂时将烤炉之空气循中流动之溶剂，在发生作用前已被挥环系统关闭。

发，而形成镀层溶剂的沸腾现象。

（见注2）二．桔皮原因解决方法1.镀层太厚：a)溶液温度过高。

减低溶液温度。

b)工件与阳极距离太近。

从新安排阳极位置。

c)MEQ过低。

添加稳定剂。

2. 溶剂KRS-2含量偏低。

测定溶剂含量并添加之。

3. 烘烤时加温太快。

参照“针孔”之（6）及（7）。

三．“火山口”（Crater）现象火小点，山口形之或者为极小之气泡，但在视觉幻象下认为是火山口小点。

原因解决方法1. 打磨腊渍遗留于在工件表面。

可用除油方法，最好是用超声波，再用阴极电解清洗。

2. 工件上附有油质。

除油清洗。

3. a)于电泳漆槽水面呈有不溶解关闭循环系统，再视察水面，如有油质浮之油质。

于液面，可用干净之面巾纸将油除或用特别的除油过滤器亦可。

b)颗粒污染。

增加过滤率，或改用较小孔之滤蕊进行过滤。

4. 进入电泳槽前之污染，于水洗时槽清理水洗槽，使用溢流式槽，并加置过滤面的尘埃附于镀层上泵会较为理想。

5. 固体成份过低。

电泳漆膜缺陷（针孔）原因分析及解决措施阴极电泳涂料凭借其卓越的耐蚀性，极高的利用率，相对比较环保等特点，在汽车工业、轻工、家电等领域的应用越来越广泛。

近年来，新投电泳槽也越来越多。

但是，各式各样的漆膜缺陷在新老电泳线以及各种不同材质工件上仍频繁出现。

除了常见因素外，一些特殊原因导致的漆膜缺陷也越来越多，由于具有隐蔽性强，缺陷出现无规律性等特点，排查此类原因有一定难度。

但若不及时发现，一旦集中爆发，将导致大批产品的返工。

由于查找解决问题需要一定时间，这样就耽误了流水线的生产，对企业危害较大。

因此，能够对生产过程中发现的各种由于特殊原因导致的漆膜缺陷进行机理分析，并提供解决方案就显得尤为关键，本文主要分析电泳漆膜针孔产生的原因及解决措施。

针孔是电泳涂装中常见的漆膜缺陷之一。

大多情况下是由于槽液电导过高，导致电极反应剧烈，或溶剂含量偏高，导致湿膜中溶剂和水分含量偏多所致。

但有一些电泳线，其槽液各项指标均正常，湿膜也无异常，但最终电泳漆干膜却存在针孔现象。

电泳漆膜针孔的产生机理：电泳漆膜在加热烘干时，漆膜开始交联固化，漆膜内含有的溶剂和水分等物质受热蒸发，如果蒸发的气体量不太多，且蒸发时漆膜表面尚未干燥，气体逸出时形成的孔隙通过涂料的流平还能还原。

但如果漆膜表面已接近干燥，此时若还有气体逸出，漆膜将无法再次流平，就很可能导致针孔现象的产生。

底材差异的影响有些电泳线，钢铁底材上的电泳漆膜没有任何问题，而一些铝合金、镀锌件等底材上却极易产生针孔现象。

这主要是由于其电极反应剧烈程度不同，底材材质致密度不同所致。

形成机理：电泳时，由于镁、铝、锌等金属的活泼性较强，电极反应较剧烈，电沉积速度过快，产生的气体、水等物质大量夹带于较厚的湿膜中，这样，湿膜就极易出现气泡针孔等缺陷。

在压铸件上尤其明显。

此外，镀锌件由于镀锌层本身会有“氢脆”现象。

在高温固化时镀锌层中所夹带的气体就会逸出，导致针孔产生。

解决措施：对于此类工件，可降低电泳电压，减缓电极反应速度来减少针孔的产生。

、水性漆“针孔”问题分析与对策随着水性色漆的大力推广和应用，其生产过程中的各种问题也随之而来，“针孔”是水性漆最常见的涂膜缺陷之一，表现为固化的涂层上出现（可见）针尖状小洞，其占到了水性漆所有现场问题的30％～40％，严重影响了汽车的涂膜质量、生产节拍。

本研究针对水性色漆“针孔”问题做了全面地分析，提供了解决方案。

一、现象描述车身涂装工艺为：前处理、电泳→烘干→打磨→人工喷涂水性中涂→机器人喷涂水性中涂→烘干→湿打磨→擦净→人工喷涂水性色漆→机器人喷涂水性色漆→预烘干→人工喷涂清漆→机器人喷涂清漆→烘干→涂膜检验→涂膜修整。

在涂膜检验工序发现车身门框、车门交链及下边梁门槛处涂膜有大量针孔（见图1），发生概率约30%。

二、原因分析2.1针孔出现位置分析为分析产生针孔的原因，实验对涂膜缺陷发生的位置进行了剖面分析，部面图见图2。

得出结论为：涂膜缺陷发生的位置无污染物，是由于清漆层被空气顶出而形成的空气针孔。

2.2针孔形成原因分析水性色漆采用纯水作为稀释剂，水在喷涂后不容易挥发，没有挥发的水在100℃的情况下会出现沸腾，所以在高温下会出现大面积的针孔等缺陷。

为保证水性涂料的涂膜质量，需增加预烘系统，让涂层中的水分在50～90℃的温度下温和、充分挥发。

一般而言，水性涂料在进行下一道喷涂工序或进入高温烘炉之前，其脱水率应达到80％～90％，而色漆的脱水率要求≥85％。

2.3预烘干工艺预烘干工艺分为2段烘烤。

第1段为60℃下烘烤2min，第2段为80℃下烘烤1min。

采用天燃气加热，热风循环加热方式。

2.4针孔位置脱水率的测定2.4.1脱水率的测定方法（a）试验设备及用品分析天平：精确到0.0001g；铝箔纸：200mm×100mm；高温胶带；镊子；酒精；鼓风恒温干燥箱：可满足（0～200）℃范围烘烤，温度可调，温控精度不超过±1℃。

（b）试验步骤将铝箔纸用酒精擦拭干净，放入80℃的烘烤箱内，干燥15～20min，取出后在干燥器内使其冷却至室温。

镀锌板在涂装前处理电泳中的缺陷分析与解决当前，我国汽车保有量在急剧增加。

镀锌钢板已经在汽车的车身以及零件上广泛应用，也大大提高了汽车的耐腐蚀性，延长了汽车使用寿命。

本文将对镀锌钢板车身在前处理电泳线生产时产生的电泳漆膜缺陷及防治措施进行分析，以供参考。

标签：镀锌钢板;腐蚀;条纹;针孔1.前言当前，汽车行业快速发展，汽车已经成为人们生活出行的重要交通工具。

人们对汽车的耐腐蚀性和耐久性也更加关注，镀锌钢板能够很好满足这个要求，在汽车制造中广泛应用。

锌作为一种较活泼金属，其标准电极电位负于铁，镀于普通钢铁表面具有牺牲阳极保护阴极的作用，从而可以延长普通钢材在水或潮湿空气中的使用寿命。

在自然条件下，锌的腐蚀速率通常只有普通钢铁的1/100～1/10，一张双面镀锌（10μm/10μm）的汽车钢板在没有其他防护的情况下一般可以五年不产生锈蚀，这比普通钢板的使用寿命长几倍甚至几十倍，大大提高了车身的耐腐蚀性能。

镀锌板主要有热浸镀锌板（GI）、电镀锌板（EGI）、合金化热镀锌板（GA）、锌镍合金板（EGA）等。

镀锌技术也已由最初单一的热镀锌技术发展为二元、三元甚至多元锌合金镀层技术，镀层的厚度在逐渐减少，耐腐蚀性能却在不断地得到提高。

近年来，我公司某生产线部分车型部件也切换成镀锌钢板，切换后的镀锌钢板在涂装过程中电泳漆膜出现了一些缺陷，其中主要为镀锌层腐蚀印、电泳条纹及针孔等。

缺陷问题均属于批量性质，大大加重了电泳打磨作业力度，且对后工序治疗控制甚至后期防腐性均有较大的负面影响。

针对出现的质量问题，需要对镀锌板相关生产工艺进行优化改进，因该生产线同车型或不同车型间使用冷轧钢和镀锌板混线生产，故优化工艺时需满足该两种材料的生产要求。

2.镀锌钢板使用情况近年来，公司对新产品车型部分钣金件由冷轧钢板切换为镀锌板钢板，切换部位主要为发盖内外板、五门内外板、侧围外板及A柱、B柱加强板。

其中镀锌板部分车型使用热镀锌板，镀锌层膜厚约8um;部分车型使用电镀锌预磷化板，镀锌层及磷化层总膜厚约5um。

汽车电泳漆出现针孔的解决方案自1977年世界上第一条汽车车身阴极电泳涂装生产线在美国投产使用，30多年来，随着阴极电泳涂料、电泳设备以及涂装工艺的技术发展，阴极电泳涂装已成为成熟的汽车车身涂装工艺。

但是，即便如此，在生产现场，还是会出现漆膜颗粒、针孔、缩孔等漆膜弊病。

阴极电泳涂装属于流水线作业，如果不快速解决问题，则会直接影响到生产的连续性，但是由于各个现场的设备、材料、工艺的不同，产生问题的原因和解决的途径也会不同。

本文章针对车身针孔弊病，探讨一下产生原因和解决方案。

通过实验和对现场的仔细观察，确定引发针孔的主要因素为：（1）中盖板所对应电泳槽部位循环不够，电泳时有浓差极化发生。

该生产线为了保证导电杆的顺利上下运行，电泳槽在导电杆运行的中间区域是空的，没有布置电极与管道。

两辆驾驶室中间的区域Z循环效果很差，尤其是中盖板部位，侧面和底部的循环都很难达到，前后都没有窗户空隙，又被驾驶室前围、后围挡住，槽液的流动在该处被阻碍，循环状况就很差。

当电极开始通电时，前一辆驾驶室的后围和后一辆驾驶室的前围同时面对距离很近的同一区域Z的电泳漆，而该区域的循环较差，非常容易发生浓差极化，针孔就很容易出现。

实际生产中是后一辆驾驶室前围中盖板部位出现针孔，这是因为为避开吊具的导电和运行轨道，在后一辆驾驶室前方部位阳极较多，而前一辆的后部则有合理的阳极，通电时后一辆驾驶室前围反应激烈，在对带电涂料粒子的竞争中处于有利的位置，电沉积速度很快，漆膜中夹带大量的气体、水分，另外中盖板区域的电泳循环很差，这样就出现浓差极化现象，进一步加剧电解反应，所以问题出现在后一辆驾驶室中盖板部位。

技术人员在现场把问题中盖板放在驾驶室的侧面，随驾驶室电泳，烘干后漆膜光滑平整，没有针孔；另将中盖板置于驾驶室内电泳，其表面漆膜粗糙，也没有针孔；甚至把问题中盖板挂在后围，烘干后漆膜正常，也没有针孔，这样就确定后一辆驾驶室中盖板所处的位置循环很差，又容易在电泳过程中出现电场梯度、浓差极化，是造成其出现针孔的主要原因。