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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，需考慮選用泳透力最佳的電泳涂料，在生產(chǎn)現(xiàn)場衡量泳透力好壞的辦法是測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，泳透力與涂裝工藝參數(shù)（泳涂時間、電壓、槽液固體含量等）有直接關(guān)系。可適當(dāng)延長泳涂時間、提高泳涂電壓和槽液固體含量，提高槽液泳透力，見表1。
通過對電壓、泳涂時間、固體含量3個關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，內(nèi)腔膜厚會隨之發(fā)生變化。然而，汽車車身作為一個復(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，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、機(jī)運(yùn)方式，在工藝調(diào)試時，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)出電泳槽體時盡量傾斜，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，一般會根據(jù)年產(chǎn)量、投資金額等設(shè)計(jì)輸入，綜合考慮后，對前處理電泳的機(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)方式的對比見表3所列。
由表3分析對比可得，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，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)過長時間的運(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)腔電場分布。
其次，陽極系統(tǒng)經(jīng)過長時間運(yùn)行后，陽極膜表面會產(chǎn)生細(xì)菌，對于車身內(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，長時間運(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，同時會給超濾系統(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，都會存在拼接后的縫隙或搭接面，一般稱為“焊縫”。車身電泳時，焊縫內(nèi)是無法進(jìn)行電泳成膜的，車輛在行駛時，大量的水汽等腐蝕介質(zhì)會進(jìn)入焊縫，造成焊縫內(nèi)腐蝕。通常采用PVC膠對焊縫進(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)動機(jī)艙區(qū)域、流水槽/流水面區(qū)域、門蓋折邊，這三個區(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。
對底盤輪罩、發(fā)動機(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，首先要借鑒同平臺經(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，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，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)板總裝裝配孔對應(yīng)。車身B柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，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，外板與加強(qiáng)板瀝液孔應(yīng)考慮對穿，以提高內(nèi)腔電泳效果。同時側(cè)裙內(nèi)板設(shè)計(jì)時應(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，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
