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白皮驾驶室脱脂怎么办,电泳漆膜花纹缺陷分析及对策

2021/10/29 10:51:49 来源:本站 编辑:管理员 浏览人次:41
内容摘要:整个电泳过程以及整流电源的通电情况,电泳槽建厂设计实施情况:驾驶室由前处理电泳EMS小车自动输送到电泳槽一段正上方时,触发电泳入口原点信号,小车二段高压接通且将一直存在,直到最后一挂驾驶室电泳结束后关闭整流电源时才关闭高压。

  整个电泳过程以及整流电源的通电情况,电泳槽建厂设计实施情况:驾驶室由前处理电泳EMS小车自动输送到电泳槽一段正上方时,触发电泳入口原点信号,小车二段高压接通且将一直存在,直到最后一挂驾驶室电泳结束后关闭整流电源时才关闭高压。


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电泳漆膜花纹缺陷分析及对策

 

  白皮驾驶室电泳后漆膜出现花纹缺陷,影响底漆表面质量,增加电泳打磨工作量,电泳花纹严重部位极易造成打磨处露底,而驾驶室防腐性能主要依靠电泳漆膜质量,电泳漆膜破坏后会造成驾驶室防腐性能急剧降低,因此漆膜花纹是造成驾驶室防腐性能差的重要缺陷。

  

1 问题描述

 

  日常生产中驾驶室电泳漆膜烘干后,质量部门发现在前围立柱、左右侧车门出现大面积花纹,需整车大面积打磨,造成电泳打磨工位劳动量较大,不能满足提升生产节拍的要求;且电泳打磨过多,极易露底,造成驾驶室防腐性能降低,不利于市场竞争。具体缺陷见图1~3所示。

  


  


  


  

2 原因分析

 

  电泳驾驶室漆膜出现花纹,首先检查前处理各槽槽液、电泳各槽槽液参数,经过排查,所有槽液参数均在工艺要求范围内,观察磷化膜,在常见花纹位置的外观为浅灰到灰黑色,膜层结晶致密、连续和均匀,目视未发现细纹。但不能明确断定电泳花纹非磷化原因造成,因为磷化本身容易产生花纹,且会被电泳后放大。为明确造成花纹的具体原因,对前处理的预脱脂、脱脂、水洗、表调、磷化均进行了相关试验,使用5个车门挂在车门工装上在5个工序分别特殊处理后正常随线进行前处理电泳,模拟驾驶室的生产过程,观察试验结果,试验方案与试验结果见表1所列。

  


  通过上述试验可以看出:

  1)通过试验1、2排除了脱脂工序的影响。

  2)通过试验3发现通过调整水洗2的pH可以减轻花纹,因白皮驾驶室脱脂完成后,表面非常清洁且温度高,极易在磷化膜形成以前发生氧化,造成电泳车条痕。铁的电化学氧化反应为:

  2H2O+2Fe+O2=2Fe2++4OH-,

  从反应机理可知,提高氢氧根离子浓度可以抑制反应进行,经过试验需要控制脱脂后水洗的PpH≥10,水洗1带入脱脂液较多,本身即为碱性,水洗2需要额外加料以保证该反应进行缓慢,而自来水为弱酸性pH约6,需要加入N55(成分为NaOH)提高pH。虽然花纹有所减轻,但不是产生花纹的根本原因,该试验可作为一项改进措施实施。

  3)通过试验4、5判定花纹不是在磷化膜形成的过程中产生,必定是电泳过程中产生。

  抽取当日生产30辆份驾驶室,对比观察花纹情况,发现前车花纹问题较后车严重(载具为一撬双车),因此重点研究前车与后车在电泳过程中的差异情况来寻找产生花纹的根本原因。

  分析整个电泳过程以及整流电源的通电情况,电泳槽建厂设计实施情况:驾驶室由前处理电泳EMS小车自动输送到电泳槽一段正上方时,触发电泳入口原点信号,小车二段高压接通且将一直存在,直到最后一挂驾驶室电泳结束后关闭整流电源时才关闭高压。小车吊笼带着驾驶室倾斜落槽,当下降至一段底部时,整流电源通低压,当小车在一段底部摇摆结束向二段前进时,断开低压。

  整个电泳过程中,由于高压一直存在,小车在出槽过程中可能会有带电出槽情况,带电出槽会导致驾驶室出现花纹,但理论上电泳后的驾驶室不应产生严重的花纹,继续研究,发现在小车入槽时低压段产生了电流,分析可能为高压区离低压区过近,影响低压区的电场,造成前车倾斜进入电泳槽时为带电入槽,可能会使驾驶室立柱、车门处出现斜着的电泳条纹;驾驶室倾斜出电泳槽时,由于高压一直存在,仍有电场,为带电出槽,此时也可能会加重条纹。带电出入槽共同影响造成驾驶室花纹严重。

  在现场通过手动关闭高压验证是否因带电出入槽引起的花纹,使用5个车门模拟驾驶室前处理电泳过程,待EMS小车达到电泳槽正上方时,手动关闭高压,强制小车与电泳以及整流电源连锁信号,待EMS小车即将移向高压区时,手动通高压,待EMS小车即将出电泳槽时,手动关闭高压,跟踪车门电泳下线后外观质量,发现5辆车门的花纹消失,问题解决,故花纹产生的根本原因是驾驶室在电泳过程带电出入槽导致。消除驾驶室电泳带电出入槽后电泳漆膜饱满光滑,无花纹缺陷,符合质量要求,电泳打磨量同时大幅度减少且未再出现因花纹问题造成的打磨露底情况,生产节拍加快。

  

3 改造方案

 

  由于EMS小车、电泳系统、整流电源相互连锁,因此需要统筹考虑程序更改情况,低压操作无问题,不会导致驾驶室带电出入槽,因此重点考虑高压操作程序,具体如下。

  原高压操作为:驾驶室由前处理电泳EMS小车自动输送到电泳槽一段正上方时,触发电泳入口原点信号,小车二段高压接通且将一直存在,直到最后一挂驾驶室电泳结束后关闭整流电源时才关闭高压。策划新方案为:在第一挂驾驶室到达电泳一段底部,摇摆结束并向二段行进时再通高压,在第一挂驾驶室在电泳二段即将上升时断高压。

  3.1 第一步

  3.1.1 程序设计

  信号传递为小车信号从小车主控柜传递给电泳主控柜,电泳主控柜收到输入信号后传递给整流电源主控柜,整流电源收到输入信号后再进行输出电压。

  1)修改通高压信号:将小车程序中的电泳原点信号改为小车在电泳槽体中中速行走信号,并在整流电源程序通高压程序中增加存在低压信号,防止存在放空驾驶室以及人工操作,经试验无问题。

  2)修改断高压信号:在小车程序增加电泳出口原点记忆+电泳出口摆动结束信号,在电泳出口无空放的条件下输出信号给电泳主控柜,使其给整流电源通高压的输入信号,随后发现原点记忆+电泳出口摆动结束信号在两个小车同时在电泳槽时会有不到1 s的干扰,因此在电泳主控柜信号输出处增加1 s延时。经过测试无问题后,在电泳整流电源程序中添加断高压条件,为电泳输出的断高压信号。再次试验,无问题。

  考虑到通高压和断高压的条件在任何情况下不会同时导通,因此整流电源通断高压的程序选用SR锁存器即可,不需要RS锁存器。

  3.1.2 生产验证

  经过程序下载后走车验证,发现在连续生产时第一挂驾驶室在电泳二段进行第6次摇摆(共6次)时,第二挂驾驶室进入电泳一段,无法规避。不连续的驾驶室只要超过20 s空拍电泳质量得到大幅度提升,花纹消失。

  3.2 第二步

  在第一步的基础上增加断高压条件,在第二挂驾驶室进入电泳一段上方并开始下降20s后断高压,两个条件只要有一个条件导通,则断高压,在断高压后增加50 V的保护电压30 s(实际关高压后只上保护电压20 s,保护电压的作用主要是防止驾驶室电泳漆反溶解)。

  3.2.1 程序设计

  1)在EMS小车中增加程序,将电泳原点+电泳入口升降信号延时20 s后输出3 s的上高压信号传给电泳主控柜再供给整流电源使用。

  2)整流电源程序中增加上保护电压信号,为断高压信号,防止漆膜发生返溶和继续上漆情况。

  3.3.2 生产验证

  跟踪20辆驾驶室,电泳漆膜附着力、粗糙度、硬度、外观质量等均符合标准,大部分车膜厚无问题(外表面20 μm以上,内腔10 μm左右),膜厚需再上升2 μm左右(工艺要求:外表面≥20 μm,内腔≥10 μm),目前电泳温度稳定在29 ℃,工艺要求在28~30 ℃,理论上温度提高1 ℃,膜厚会增加3 μm左右,所以提高0.5~1.0℃的温度进行试验。经过试验,确定电泳温度在29.5 ~30.0 ℃,高压提高到275 V(工艺要求高压150~300V),膜厚能够满足质量要求且其余方面验证均无问题。

  电泳主要是保障驾驶室防腐功能,在涂装方面防腐性能高是整车销售最重要的竞争优势,但由于前处理电泳工序大部分为电化学反应,电泳缺陷的分析处理均不好进行,需要逐槽分析,用大量试验验证,才能最终解决,本篇文章为读者提供了查找原因的思路,以便有效解决问题。