陳衛(wèi)東，余皓*，李文鵬，費(fèi)林泉

（長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

隨著國(guó)家強(qiáng)制“三包”(包修、包換、包退)要求的實(shí)施，國(guó)內(nèi)對(duì)汽車防腐的要求越來(lái)越高。作為整車防腐的第一道屏障，電泳漆膜的質(zhì)量引起了各主機(jī)廠及涂料供應(yīng)商的關(guān)注。近兩年，他們加大了對(duì)高泳透力薄膜電泳漆的應(yīng)用力度。高泳透力薄膜電泳漆在降低外板多余膜厚的同時(shí)，提高了內(nèi)板及盒裝結(jié)構(gòu)的膜厚，從而提高了整車的耐腐蝕性能。為了將高泳透力薄膜電泳漆應(yīng)用到汽車車身的涂裝中，筆者通過(guò)試驗(yàn)?zāi)M生產(chǎn)實(shí)際，以不同混槽比例的高泳透力薄膜電泳漆替代普通電泳漆，研究其使用的可行性。

1 高泳透力薄膜電泳漆的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

高泳透力薄膜電泳漆的設(shè)計(jì)理念是在保持其防腐性能的同時(shí)，降低外表膜厚，提高內(nèi)板膜厚(內(nèi)外板膜厚之比即為泳透力)，從而使主機(jī)廠降低材料消耗。

(1)在泳透力方面：泳透力的檢測(cè)多采用四枚盒法，即使用4 塊試板，以字母A～H 依次在其正反兩邊編號(hào)。將4 塊試板平行固定好，間距為15 mm，整體進(jìn)行電泳，電泳結(jié)束后測(cè)試各面漆膜厚度，G 面膜厚與A 面膜厚的比值即為泳透力。高泳透力薄膜電泳漆和傳統(tǒng)電泳漆A～H 面漆膜厚度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 高泳透力薄膜電泳漆與傳統(tǒng)電泳漆的泳透力對(duì)比Table 1 Comparison between throwing powers of a thin-film electrophoretic paint with high throwing power and a traditional electrophoretic paint

由表1 可以看出，高泳透力薄膜電泳漆的泳透力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)電泳漆的泳透力。

(2)在材料消耗方面：該高泳透力薄膜電泳漆已成功應(yīng)用在豐田、大眾等多家主機(jī)廠。其在不降低防腐性能的前提下，大幅度降低了外板膜厚。根據(jù)對(duì)材料消耗的統(tǒng)計(jì)，單臺(tái)耗量減少約20%。

2 試驗(yàn)評(píng)估

使用新的電泳漆需要與原槽液進(jìn)行拼混。為了避免使用風(fēng)險(xiǎn)，需要在實(shí)驗(yàn)室對(duì)其可行性進(jìn)行評(píng)估，以驗(yàn)證不同混槽比例(以高泳透力薄膜電泳漆占普通電泳漆的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，下同)時(shí)涂膜的性能。不同混槽比例的槽液參數(shù)、施工參數(shù)和漆膜性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2(各項(xiàng)性能檢測(cè)依據(jù)國(guó)標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))。

由表2 可知，用高泳透力薄膜電泳漆拼混普通電泳漆，當(dāng)混槽比例從10%增加到95%時(shí)，所得漆膜的理化性能全部合格，而且隨著混槽比例的增加，泳透力升高，膜厚降低，材料消耗量低的優(yōu)勢(shì)完全表現(xiàn)出來(lái)。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室評(píng)估，確定新電泳漆性能合格，可以進(jìn)行線體拼混。

3 線體混槽結(jié)果評(píng)估

試驗(yàn)室評(píng)估合格后，需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)槽液參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，以降低風(fēng)險(xiǎn)。將混槽到95%的數(shù)據(jù)與原數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以分析新電泳漆的性能。

3.1 混槽前后的IPM 監(jiān)測(cè)

為了了解混槽前后車身不同部位的電場(chǎng)分布和陽(yáng)極狀態(tài)，通過(guò)IPM 儀(電壓探測(cè)儀)測(cè)試混槽前后車身不同部位的實(shí)際電壓，為分析泳透力的變化提供參考?；觳矍昂突觳?5%后的車身電壓數(shù)據(jù)見(jiàn)表3?？梢钥闯觯獍宀课卉嚨紫卤砻?、左前門、右前門的實(shí)際最大電壓分別從混槽前的150.3、184.5 和178.2 V 提升到混槽95%后的218.1、238.6 和238.3 V，提升幅度分別為67.8、54.1 和60.1V；內(nèi)板部位分車頂中心和車內(nèi)地板這兩部分的最大電壓也從混槽前的162.0 V 和90.1 V 提升到混槽后的230.6 V 和180.5 V，提升幅度分別為67.4 V 和90.4 V。表3 表明，混槽后無(wú)論外板還是內(nèi)板，其實(shí)際電壓均有明顯提升。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可以通過(guò)內(nèi)、外板電壓的比值來(lái)估算泳透力。如混槽前，車內(nèi)地板電壓90.1 V，兩側(cè)外表面的電壓約181.4 V，則泳透力=90.1 V ÷ 181.4 V ×100%=49.66%?；觳酆螅噧?nèi)地板電壓為180.5 V，兩側(cè)外表面電壓約238.45 V，則泳透力=180.5 V ÷238.45 V × 100%=75.6%。由此可見(jiàn)，混槽后泳透力有明顯提升。

表2 不同混槽比例的槽液參數(shù)和施工參數(shù)以及漆膜性能檢測(cè)結(jié)果Table 2 Parameters of baths with different mixing ratios and process parameters as well as test results of coating properties

表3 混槽前后車身不同部位的電壓Table 3 Voltages of different positions in car body before and after mixing two electrophoretic paints

3.2 混槽后耐鹽霧試驗(yàn)結(jié)果

分別在不同的混槽比例隨線掛板進(jìn)行耐鹽霧試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同混槽比例下所得漆膜的耐鹽霧試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Salt spray test results of the coatings obtained at different mixing ratios of two electrophoretic paints

由于高泳透力薄膜電泳漆的特性，其外板膜厚比傳統(tǒng)電泳漆低，因此其耐腐蝕性能尤其關(guān)鍵。由表4可知，隨著混槽比例達(dá)到95%，試板膜厚確實(shí)逐漸降低，但是1 000 h 耐鹽霧性能合格，整車耐腐蝕性并未降低。

3.3 混槽前及混槽95%后拆車膜厚對(duì)比

對(duì)混槽前和混槽95%后的內(nèi)、外板膜厚進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表5。從表5 可知，在混槽結(jié)束后，外板膜厚(包括機(jī)蓋外板、側(cè)圍外板、大頂)明顯降低，內(nèi)板膜厚(包括車門內(nèi)板、下邊梁)比混槽前略有上升，這與IPM 檢測(cè)的電壓數(shù)據(jù)分析結(jié)果吻合。

表5 混槽前后內(nèi)、外板膜厚對(duì)比Table 5 Comparison between thicknesses of inner and outer plates before and after mixing two electrophoretic paints

生產(chǎn)中，通常以內(nèi)、外板膜厚的比值來(lái)估算泳透力。以表5 中機(jī)蓋外板的數(shù)據(jù)為例，混槽前的泳透力為10.23 μm ÷ 20.18 μm × 100%=50.1%，混槽95%后的泳透力為14.06 μm ÷ 17.86 μm × 100%=78.7%，與表3 所反映的結(jié)果一致。

以上試驗(yàn)證明，整個(gè)混槽過(guò)程達(dá)到預(yù)期效果。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)室混槽試驗(yàn)和線體混槽評(píng)估證明了使用高泳透力電泳漆的可行性。在材料部門、工藝部門、涂裝車間、涂料供應(yīng)商的共同努力下，編制了詳細(xì)的混槽方案，在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了充分的評(píng)估后，進(jìn)行了正式混槽。實(shí)踐表明，高泳透力薄膜電泳漆確實(shí)能夠在保證漆膜防腐性能的同時(shí)，降低外板膜厚，提高內(nèi)腔膜厚，達(dá)到使主機(jī)廠降低材料消耗的目的。