劉偉 利斌 袁進(jìn)兵
上汽通用五菱汽車股份有限公司 廣西柳州市 545007
隨著消費(fèi)升級(jí),顧客對(duì)乘用車車身防腐需求提高。車身是由眾多的鈑金沖壓件焊接而成,在沖壓車間在沖裁鋼板時(shí)產(chǎn)生了鈑金的切邊,車身防腐主要靠涂裝電泳上漆防護(hù),然而,鈑金切邊是我們電泳上漆薄弱的區(qū)域(也是顧客投訴車身銹蝕問(wèn)題的高頻區(qū)域)。那是什么原因?qū)е虑羞吿幦菀装l(fā)生銹蝕問(wèn)題呢?
經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)鈑金切邊尖端的表面曲率小,電泳時(shí)由于尖端放電現(xiàn)象的存在,電流密度較大,電沉積首先發(fā)生在這些部位,隨著電泳過(guò)程的進(jìn)行,漆膜逐漸增厚、電阻增大、絕緣程度增加,該部位的電流密度逐漸減小,然后電沉積才進(jìn)入到相鄰區(qū)域。涂料固體組分集中在尖端部位析出,邊角覆蓋性較好。但在烘烤后尖端部位涂層厚度因涂料表面張力作用會(huì)發(fā)生明顯的減少。尖端部位的金屬特別薄,溫度較其它部位升高較快,該部位底部涂料溫度迅速升高,引起對(duì)流,底部物料從底層向上遷移到達(dá)頂點(diǎn)。表面張力隨溫度的上升而下降,到達(dá)頂點(diǎn)物料的表面張力與周圍物料相比較低,周圍物料對(duì)頂點(diǎn)物料產(chǎn)生沿兩側(cè)的橫向外力,結(jié)果引起該處物料向外流動(dòng),流動(dòng)時(shí)又帶動(dòng)一些物料一起遷移;同時(shí)底部被加熱的溫液繼續(xù)上升至表面,加強(qiáng)了初始的流動(dòng)。這樣最初不流動(dòng)的液層變得不穩(wěn)定,尖端部位的涂層逐漸向兩側(cè)移動(dòng),變薄,造成切邊漆膜覆蓋效果差。
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)很多鈑金件存在不同高度的毛刺,這些高低不一的毛刺會(huì)不會(huì)讓鈑金切邊邊緣漆膜覆蓋效果更差?邊緣有無(wú)毛刺對(duì)邊緣防腐性能影響如何?毛刺的高度對(duì)鈑金邊緣防腐性能影響如何?下面我們打算試驗(yàn)驗(yàn)證研究一下上述問(wèn)題。
各車型毛刺高度h(mm)
左前門外板包邊邊級(jí)毛刺嚴(yán)重
(1)取同一批次的冷軋?jiān)嚢?,打磨處理一?cè)邊作為零毛刺試驗(yàn)對(duì)象,另一側(cè)邊不處理作為正常毛刺對(duì)比。
(2)試板掛在車身上隨線電泳,然后進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn),考察打磨狀態(tài)下零毛刺的防腐能力。
(3)鹽霧結(jié)果。
(4)小結(jié)。
①非打磨處理的試板邊緣(可見(jiàn)毛刺)無(wú)法上電泳漆,48h中性鹽霧后都發(fā)生銹蝕現(xiàn)象,1000h后成片連續(xù)銹痕(擴(kuò)蝕2-3mm寬度);
②打磨處理的試板邊緣(無(wú)可見(jiàn)毛刺)上漆完整,1000h中性鹽霧試驗(yàn)后僅部分試板局部邊緣發(fā)生輕微銹點(diǎn)。
不同鈑金毛刺高度的腐蝕率c
不同毛刺高度腐蝕率c曲線
(1)取同一批次的8塊冷軋飾板,測(cè)量鈑金邊緣毛刺高度,并做好標(biāo)記。
(2)樣本情況:低毛刺段(68個(gè)測(cè)點(diǎn)樣本,毛刺高度≤0.2mm,平均0.13mm);高毛刺段(56個(gè)樣本,毛刺高度>0.2mm,平均0.32 mm)。
(3)飾板掛在車身上隨線電泳,對(duì)電泳后的樣板進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)跟蹤評(píng)價(jià)。
(4)跟蹤觀察不同中性鹽霧試驗(yàn)時(shí)間t下,鈑金毛刺樣本的生銹狀態(tài),記生銹樣本數(shù)量/總樣本數(shù)=樣本腐蝕率c,結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表:
(5)小結(jié)
①整個(gè)鹽霧試驗(yàn)過(guò)程中, 高毛刺段腐蝕率一直高于低毛刺段的,說(shuō)明鈑金毛刺高度對(duì)邊緣電泳防腐影響大;
②鹽霧48h時(shí),高毛刺段(0.32mm)全部樣本生銹,而低毛刺段(0.13mm)鹽霧耐蝕時(shí)間約168h。
鈑金邊緣腐蝕與毛刺關(guān)聯(lián)甚大:
(1)高毛刺段(0.32mm),鹽霧48h銹蝕;
(2)低毛刺段(0.13mm),鹽霧168h銹蝕;
(3)零毛刺段(打磨處理),鹽霧1000h僅局部邊緣發(fā)生輕微銹蝕(耐腐蝕最佳)。
當(dāng)鈑金切邊存在毛刺尖端,則毛刺尖端出涂層更加稀薄,更容易引起生銹。而且毛刺越高,越容易被銹蝕。建議對(duì)車身外表面、高可視零件控制切邊毛刺,根據(jù)板厚,制定允許的毛刺高度標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)也可以涂膠,噴涂UBC膠等方式來(lái)彌補(bǔ)切邊上漆不足問(wèn)題,避免切邊銹蝕。