新能源廂式貨車底板批量電泳質量不合格問題的分析與解決方案

高建路，楊志

?

新能源廂式貨車底板批量電泳質量不合格問題的分析與解決方案

高建路，楊志

（聊城中通輕型客車有限公司，山東 聊城 252024）

隨中國汽車行業防腐要求的不斷提高，車身電泳工藝儼然成為汽車生產制造公司不可或缺的基本條件。電泳漆膜缺陷作為常見的涂裝漆膜弊端，嚴重影響汽車工件的底層防腐能力及外觀美觀度。其中電泳漆露底問題會嚴重降低工件防腐能力，增加后續噴漆修補量，并增加汽車成本，降低生產效率，表面防腐質量也受到影響，因此為提升電泳漆膜防腐能力，提升汽車品質，必須確保電泳工件表層電泳漆膜的完整性。但在生產過程中，存在電泳底板局部電泳漆膜薄甚至出現露底現象，經過采取不同措施方案及多次現場跟蹤分析驗證，已成功杜絕工件露底缺陷的問題。

電泳；漆膜；底層；防腐能力；品質

1 引言

隨中國汽車“等壽命設計[1]”及防腐質量要求的不斷提高，車身電泳工藝[2]儼然成為汽車生產制造公司不可或缺的基本條件。電泳漆膜缺陷作為常見的涂裝漆膜弊端，嚴重影響客車工件的底層防腐能力及外觀美觀度。其中電泳漆露底問題會嚴重降低工件防腐能力，增加后續噴漆修補量，并增加汽車制造成本，降低生產效率，表面防腐質量[3]也受到影響，因此為提升電泳漆膜防腐能力，提升汽車質量品質，必須確保電泳工件表層電泳漆膜的完整性。

我公司在生產新能源廂式物流車[3]過程中，存在電泳底板局部電泳漆膜薄甚至出現露底現象。針對此問題，經過采取不同措施方案及多次現場跟蹤分析驗證，已成功杜絕工件露底缺陷。本文主要論述了工件電泳露底問題分析及解決方案。

2 問題現狀

電泳涂裝是一種特殊的涂膜形成方法，是利用外加電場，使懸浮于電泳液中的樹脂和顏填料等微粒定向遷移并沉積于電極之一的基底表面涂裝方法。通常電泳漆膜[4]烘烤后，出現電泳漆膜較薄并肉眼可見底材部分，我們稱之為電泳露底缺陷。理論中，在電泳工藝參數一定時，產生電泳露底缺陷的原因包括：一是掛具和工件導電不良，二是電泳電極電壓偏低，三是因工件密度過大形成的電磁屏蔽問題[5]。

圖1 廂貨物流車底板正面圖

圖2 廂貨物流車底板背面圖

圖3 底板中心部位出現的電泳質量缺陷

我司目前廂貨物流車底板，正面如圖1所示，背面如圖2所示，其電泳方式采取多（4）塊底板同時電泳，以減少生產成本，提高效率，但通過現場查看露底缺陷的底板，發現4塊底板中間兩塊底板出現不同程度的露底缺陷。經多次跟蹤查看缺陷底板，可以發現底板中心部位正面及背面電泳漆膜薄甚至露出底材。如圖3所示。

3 對問題的分析

根據現場問題及理論分析，我們分別從工件導電性能、電極電壓及電磁屏蔽三方面入手，逐一排查，從而落實造成底板露底缺陷的真正原因。

3.1 工件導電性能

為增強工件導電性能[6]，我們采取兩種方式：一是增加2個連接輔助電極；二是將相鄰工件用多道鐵絲進行串聯，增強導電性。經現場試驗驗證電泳效果后，底板露底缺陷無明顯改善，因此可以排除工件導電不良對電泳漆膜造成的露底影響這一因素。

3.2 電極電壓[7]

理論上，在破壞電壓及臨界電壓范圍內，電極電壓的增大會加強電導率[8]，增強電泳池內電場強度，從而增加漆膜厚度。試驗中，將電極電壓適當加大，對電泳后底板電泳效果進行比對。增大電極電壓后的底板露底缺陷無明顯改善，所以我們又可以排除電極電壓偏低對電泳漆膜造成的露底影響這一因素。

3.3 電磁屏蔽的影響

電泳池內電場是均勻分布的，受工件形狀的影響，工件電泳時電場強度大的區域會首先被電泳，隨電泳漆膜加厚，電場強度逐漸減弱，其他電場強度大的區域繼續電泳，一定時間后涂膜會均勻的分布；但一定空間內，受工件分布的影響，相鄰工件間距較小，電泳時電場強度會由四周向中心部位逐漸減弱，直至中心部位無電場分布，形成電磁屏蔽。假設將同時電泳的4塊底板看作一個整體，如表1所示，與單塊底板電泳作比較如表2所示，根據電泳原理可以推測電泳時電場強度的分布。

表1 多（4）塊底板同時電泳時電場分布圖

表2 單塊底板電泳時電場分布

根據上述電場分布圖，我們將底板同時電泳4塊數量減少到3塊，相鄰兩塊底板間距分別為1120mm（加大間距）和560mm（公司標準間距），做不同間距對比試驗。底板電泳后露底缺陷有明顯改善，間距較大的底板無露底缺陷，如圖4所示，漆膜厚度平均達到22um，但間距較小底板背面中心部位存在輕微露底，如圖5所示，平均漆膜厚度達到16um。

圖4 加大底板電泳時間距的效果

圖5 底板電泳時按標準間距時的效果（背面）

4 解決方案的制定與驗證

通過對上述三方面進行理論分析和實踐驗證，我們可以確定相鄰兩塊底板間距較小，重疊面積較大，而電泳時工件表面電場強度分布從邊部向內部逐漸減弱，造成中間兩塊底板中心部位形成電磁屏蔽，受電磁屏蔽影響造成的電泳底板露底問題。

為消除電磁屏蔽的影響，可以從減少兩板間重疊面積和加大兩板間距兩方面進行優化實施。

4.1 減少重疊面積

根據底板結構，采取優化底板裝件放置方式，由前期4塊底板兩端對齊放置方式，如圖6所示，改為相鄰兩塊底板錯位放置方式，如圖7所示。通過減少底板間重疊面積，以減弱電磁屏蔽對底板電泳質量的影響。

圖6 原多（4）塊底板兩端對齊放置狀態

圖7 相鄰2塊底板錯位放置方式

4.2 加大底板之的間距

前期同時電泳4塊底板時，相鄰兩塊底板間間距為560mm。因電泳池寬度一定，我司通過將同時電泳4塊底板，如圖8所示，改為同時電泳3塊底板，并且交錯對頭放置，如圖9、圖10所示，達到加大相鄰兩底板間間距。相鄰兩底板間間距由560mm加大到700mm。

圖8 同時電泳4塊底板(原方式）

圖9 同時電泳3塊底板（改進后的方案）

圖10 同時電泳3塊底板（改進后的實施圖）

4.3 改進后電泳方案效果驗證

經過多次現場跟蹤及電泳效果驗證，通過優化底板裝件方式及加大底板間間距，已完全消除電磁屏蔽對電泳底板的影響。目前已能夠確保每塊底板完全電泳，徹底杜絕底板露底缺陷，如圖11、圖12所示。

圖11 改進方案后電泳方案效果（正面）

圖12 改進方案后電泳方案效果（背面）

5 結束語

在生產過程中，我們會碰到各種各樣的問題，要系統、快速、準確的解決這些問題，我們必須要做到：在理論中分析問題，分析出可能影響該問題的相關因素，于實踐中驗證問題，以理論結合實踐的方法對所有可能性逐一排查，利用定量法、排查法和試驗法確定造成問題缺陷的真因。

[1] 周美施.張鐵柱.尹懷仙.張洪信.趙清海.基于等壽命客車骨架優化方法研究.機械制造與自動化.2018年04期:91-95.

[2] 李松.武金斗.王麗平.高祥.齊鵬飛.宋本良.基于MAC整流電源設備的新型電泳工藝控制系統.現代涂料與涂裝.2018年10期: 42-46.

[3] 吳敏.探索廂式電動物流車的內飾造型設計與優化,智庫時代. 2018年43期: 174-175.

[4] 裴馮來.汽車涂裝電泳膜厚下降原因分析及對策.汽車工藝與材料. 2018年08期: 42-44.

[5] 張超.車身工藝孔的分類及應用.汽車與駕駛維修(維修版) .2018年06月19日: 21-22.

[6] 王逸琳.非均勻介質的導電性能測量方案及實現.科技經濟導刊.2018年33期:56-57.

[7] 邱志斌.阮江軍.徐聞婕.黃從鵬.廖一帆.典型電極短空氣間隙的擊穿電壓混合預測.高電壓技術.2018年06期:2012-2018.

[8] 楊高潔.鋁合金航空板電導率在線檢測的實現.世界有色金屬. 2018年20期: 240.242.

Analysis and solutions in The quality of new energy Van floor mass electrophoresis unqualified problem

Gao Jianlu, Yang Zhi

( Liaocheng Zhongtong Bus Company Limited, Shandong Liaocheng 252024 )

With the continuous improvement of the anti-corrosion requirements of the Chinese automobile industry, body electrophoresis technology has become an indispensable basic condition for automobile manufacturing companies. Electro -phoresis paint film defects as a common coating paint film defects, seriously affect the bottom of the car workpiece anti-corrosion ability and appearance. Among them, the problem of electrophoresis paint dew bottom will seriously reduce the anti-corrosion ability of the workpiece, increase the amount of subsequent spray paint repairs, increase the cost of the car, reduce the production efficiency, and the surface anti-corrosion quality will also be affected. Therefore, in order to improve the electrophoresis paint film anti-corrosion ability and improve the quality of the car, The integrity of the surface electrop -horesis coating of the workpiece must be ensured. However, in the process of production, there is a thin or even dew pheno -menon in the local electrophoresis paint film of the electrophoresis floor. After adopting different measures and many on-site follow-up analyses, the problem of workpiece dew defect has been successfully eliminated.

electrophoresis;Paint film;Bottom;Anticorrosive ability;Quality

A

1671-7988(2019)05-07-04

U465

A

1671-7988(2019)05-07-04

U465

高建路（1975-），男，工程技術應用研究員，就職于聊城中通輕型客車有限公司，工藝處處長。主要研究方向：客車制造工藝與汽車工程。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.05.002