|
在解决固化的前提下，尝试通过降低电泳烘干炉炉温从而延缓升温速率，增加电泳湿膜流平时间来改善粗糙度。将电泳烘干炉升温一区炉温从155 ℃降至145 ℃，验证发现A车型铰链固化不良问题重新出现，机盖粗糙度改善不明显。 2. 2 调整电泳槽液参数 分析电泳槽液参数发现，颜基比为16. 8%，接近电泳涂料厂家提供的10%～17%范围的上限值；溶剂丙二醇苯醚（PPH）含量为0. 38%，处于厂家提供的0. 2%～0. 8%范围内的较低水平。一般来说，槽液的颜基比和溶剂含量会影响电泳涂膜粗糙度。实验考察了降低颜基比和提高溶剂PPH含量，对粗糙度的影响，结果如图3所示。 由图3（a）可知，随着颜基比逐渐降低，机盖粗糙度由0. 45～0. 50降低至0. 40～0. 45。但当颜基比降低至12. 6%时，A车型出现固化不良。因此宜将颜基比控制在13. 0%～13. 5%，既能保证固化效果，又能改善涂膜粗糙度。由图3（b）可知，提高PPH溶剂含量对粗糙度改善效果不明显。同时提高PPH溶剂含量会增加单台耗量，提升成本。  2. 3 添加新型溶剂，提高流平效率 由上述验证措施可知调整烘干炉和电泳槽液参数都无法彻底解决粗糙度问题。同时车身板材粗糙度控制在0. 9～1. 2 μm、磷化结晶尺寸控制在2～5 μm，均处于较好的管控水平，改善空间微弱。结合涂料厂家在全球主机厂的应用实绩，探索各类新溶剂对粗糙度的改善效果，规避固化不良的风险是主要对策方向。 2. 3. 1 实验室模拟 实验室取现场电泳槽液，参照产品说明书，将验证含量设定为指导含量范围的中间值分别添加A、B、C、D 4种溶剂，溶剂成分分别为丙二醇丁醚、2-丁氧基乙醇、丙二醇甲醚、二甲基-3-羟丙基甲基（硅氧烷与聚硅氧烷）+聚乙二醇单甲醚的醚化物。充分搅拌24 h后，进行电泳制板，在170 ℃条件下烘烤20 min，保证膜厚在17～18 μm范围内。对比添加溶剂前后粗糙度改善数据。结果如表2所示。从表2可知，初步确定添加D 溶剂后电泳粗糙度可降低至0. 3 μm 以下，添加其余溶剂后粗糙度变化较小。  继续探讨D溶剂对粗糙度的改善效果。取现场槽液，以原槽液（不添加）、0. 02%、0. 05%（上限值）浓度梯度添加D溶剂，充分搅拌后，制取电泳实验板，模拟现场烘烤条件，贴于车身不同位置随车烘烤，结果如图4所示。  从图4分析可知，原槽液制作的实验板粗糙度为0. 42～0. 45 μm；当D溶剂浓度为200 mg/L时，粗糙度降低至0. 28～0. 30 μm；浓度为500 mg/L 时，粗糙度达到0. 26～0. 28 μm，均满足Ra≤0. 3 μm 的标准；同时确认贴于各区域的实验板固化效果良好。由上述试验可知，D 溶剂对电泳粗糙度的改善效果非常显著。 2. 3. 2 添加新溶剂风险评估 新型溶剂可以提高电泳湿膜流平效率，但也可能造成其他品质风险，如力学性能、泳透力、与面漆的润湿性等，需要试验检测添加该溶剂对电泳槽液及漆膜性能的影响。表3为添加不同浓度D溶剂的各项性能实验结果。  注：（1）—润湿性和表面张力测试使用涂料厂家内部标准，其余项目均是参考我司自行制定的企业标准，胶流动性/胶附着参考TC PCA 0010/0011，电泳性能参考TC PCA 005；（2）—干燥性验证方法是在烘干炉前，将实验板贴于车身A柱下方、B柱内、车身铰链附近，随车烘烤后用甲基异丁基酮擦拭确认。 从表3 可知，当D 溶剂的浓度达到200 mg/L、500 mg/L 时，电泳涂膜的表面张力分别降低5. 7%、13. 6%，但均未影响电泳涂膜与车身胶的流动性、附着性、电泳涂膜与中面涂的润湿性、电泳涂膜的物理化学性能和电泳漆的泳透力。综合以上试验结果初步判定，添加D溶剂至电泳槽液中不会对电泳槽液及漆膜性能造成其他已知风险。 2. 3. 3 改善效果 经上述大量实验室研究和现场试验探讨得出，当前D溶剂可以较为完善地解决车身电泳粗糙度问题，且不产生其他品质风险。在非生产日添加200 mg/L的D溶剂至电泳槽，充分循环搅拌24 h进行生产，确认A车型机盖粗糙度降低至0. 26～0. 28 μm，LW、SW 分别降低到2. 0～4. 0、14～18，整车其余位置粗糙度均达标，同时持续监控现场车身粗糙度、膜厚、附着力、固化效果和泳透力等品质数据均无异常。目视车身外观提升为光泽高、橘皮低的高品质水准，完全能满足客户对C级高端车的严苛要求。 3 结语 提高颜料中催化剂浓度以解决电泳固化不良的问题，却引发了电泳粗糙度升高的新困境。提高PPH溶剂含量、降低颜基比和烘干炉升温速率，对粗糙度改善均没有明显效果，甚至还会影响电泳固化。经大量实验验证，导入新型溶剂可将电泳粗糙度由0. 40～0. 45 μm降低至0. 26～0. 28 μm，同时不会产生其他风险，完美地解决了车身电泳粗糙度问题，有效保证了车身外观卓越及其品质的稳定。目前，随着电泳涂料的发展，高平滑性、高泳透力电泳材料已逐渐成熟应用，开发并导入低温固化型阴极电泳涂料或许也是未来的一条可行的解决途径。 |
联系客服
