秦學謙，賈帥鋒，李 琦 （奇瑞汽車河南有限公司，河南開封 475000）

0 引言

汽車涂裝的目的是在汽車車身及其零部件上涂覆涂料以達到防腐蝕、美觀裝飾的作用，其中電泳工藝是整個涂裝過程的重要工序，電泳漆膜是提升車身防腐性能的主要涂層，電泳漆膜的質量好壞對整車防腐質量有很大的影響，針對我司老涂裝線體涂裝過程實際發(fā)生的電泳防腐質量問題，從工藝參數(shù)管控、工藝維護保障、設備具備能力等方面進行梳理和總結，并制定相應保障措施與解決方案。

1 電泳工藝參數(shù)問題管控

涂裝前處理、電泳工藝過程是一個復雜的化學、電化學反應過程，其中任何組分和條件的改變都將導致槽液的化學特性發(fā)生變化，其中每一個工藝過程根據(jù)產品特性都有相應的工藝參數(shù)標準范圍，工藝參數(shù)管控不到位將對電泳產品質量造成較大影響，一般各大主機廠都有相應的控制計劃，對工藝參數(shù)的標準、頻次、反應措施進行控制，但過程中人員未按要求操作、測量誤差等，均會導致工藝參數(shù)不達標，我司針對涂裝工藝參數(shù)管控，除日常按照控制計劃要求檢測監(jiān)控外，工藝人員對易出問題的重點關鍵參數(shù)進行篩選，提取“生產管理要素”，并利用SPC（statistical process control，統(tǒng)計過程控制）與涂裝電泳控制計劃制定“預警控制限值”與“監(jiān)控頻次”，從而對各重點參數(shù)過程及時監(jiān)控和提前識別，保障過程參數(shù)及問題的受控，具體參數(shù)見表1。

利用表1對參數(shù)進行分層管理，在原有參數(shù)日常監(jiān)控的基礎上，工藝員每日再對其中的重點參數(shù)進行管控，利用預警限值提前識別、發(fā)現(xiàn)參數(shù)的異常趨勢并及時調整，有效預防因工藝參數(shù)異常導致的防腐質量問題。

表1 前處理、電泳主要工藝參數(shù)控制表Table 1 Control table of main process parameters of pretreatment and electrophoresis

2 電泳工藝維護保障

電泳工藝維護是指涂裝電泳過程中對工藝設備、槽液和生產環(huán)境進行嚴格的科學管理，按計劃標準做好相關維護工作，過程工藝維護是否到位對車身電泳質量起到至關重要的作用，如工藝水洗槽長時間使用未及時排放更新，會導致車身顆粒、印痕增加；磷化槽液長時間不開展倒槽維護，磷化渣過多會導致車身顆粒、漆膜粗糙；脫脂液長時間使用未及時排放更新，除油失效會導致電泳漆膜縮孔等問題，對車身防腐質量、生產節(jié)拍造成嚴重影響。正常情況下各大主機廠涂裝車間都會制定相應的工藝維護周期標準，并按照標準開展各項工藝維護以保證車身正常生產與滿足質量要求，然而各行業(yè)都會出現(xiàn)淡、旺季的現(xiàn)象，一旦工廠進入旺季產量劇增，將沒有充足的時間開展相關工藝維護工作，工廠要滿足訂單需求的同時又要滿足質量要求，這是每個涂裝車間都需要面對的問題，我司涂裝車間每年都會經(jīng)歷這樣的矛盾，針對沒有工藝維護時間的情況下如何保障生產質量，制定以下流程：

（1） 前處理電泳工藝維護項目梳理：組織各相關單位成立小組提前對前處理、電泳工藝維護項目開展過程、生產停線計劃等相關信息討論，梳理完成所有過程工藝維護需保障的項目；

（2） 質量風險識別：小組工藝質量人員對需要工藝維護的項目進行嚴重度分類，提前識別這些維護項目不及時開展將會出現(xiàn)的質量風險；

（3） 保障措施評估實施：針對各工藝維護項目質量風險，制定相應的臨時保障措施并明確實施責任人，臨時保障措施經(jīng)評估后確保車身質量可維持到產量降低有停線時間時進行正常維護；

（4） 明確維護標準與監(jiān)控方法：小組涂裝工藝人員對臨時保障維護措施制定監(jiān)控方法和維護標準，監(jiān)控與實施人員對當日維護執(zhí)行情況監(jiān)控、匯報，確保維護操作過程按標準執(zhí)行到位；

（5） 過程異常問題反饋應對：若發(fā)現(xiàn)過程質量出現(xiàn)異常需及時反饋小組各成員，制定應急處理方案，避免批量質量事故的發(fā)生。

具體工藝維護保障方案詳見表2。

表2 涂裝生產工藝維護風險應對方案Table 2 Coating production process maintenance risk response plan

3 電泳設備運行能力管控

電泳涂裝設備主要由室體、電泳槽體及備槽、槽液循環(huán)過濾系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、陽極和極液循環(huán)系統(tǒng)、直流電源及供電系統(tǒng)、槽液溫度控制系統(tǒng)、涂料補給系統(tǒng)、輸送與烘干系統(tǒng)等組成，其中陽極系統(tǒng)是陰極電泳涂裝的重要設備，陽極的性能對電泳防腐質量及成本有很大影響，以下是我司對電泳陽極設備出現(xiàn)故障后的排查、分析及解決方案。

電泳工藝過程巡查時，工藝人員發(fā)現(xiàn)陽極系統(tǒng)流量計內部有細菌結塊現(xiàn)象，陽極箱內極液異常損耗，陽極液配制完生產1個班次后液位下降2/3，需要重新配制，觀察電泳槽液位，在生產消耗過程中無下降反而略有升高，針對此問題，工藝人員及時組織電泳調整工、設備人員進行分析。

通過排查陽極系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，陽極極液循環(huán)管道生菌嚴重，陽極系統(tǒng)的生菌現(xiàn)象實質是嗜酸菌在酸性水環(huán)境中的大量繁殖（水溫一般在20～30 ℃最為適宜）。在陽極系統(tǒng)中，細菌易附著在槽壁、管道內表面等處，尤其是陽極管的進、出液管、流量計的進、出口閥門和調節(jié)閥等處，由于變徑影響，極易受到細菌污物堵塞。從電泳槽液位持續(xù)上升判斷，陽極管道堵塞已造成陽極液滲漏至電泳槽內，如不及時處理將造成電泳漆膜的弊病，進一步影響車身防腐質量。針對電泳陽極生菌問題，立即制定臨時措施，安排電泳班組人員向陽極液箱中添加陽極殺菌劑，循環(huán)1 h后，將陽極液全部排放掉，然后加純水進行循環(huán)清洗2 h，再重新配制陽極液；然后排查電泳槽，發(fā)現(xiàn)3根陽極管已堵塞破裂發(fā)生泄漏，將泄漏陽極膜臨時抽出防止泄漏。實施以上措施后，短期內（1周時間）表面觀察無影響，因陽極循環(huán)管道許多部位為一個整體，無轉接口，電泳工藝維護只能拆卸有接口的管道部位進行疏通，整體管路內部閥門等處已經(jīng)出現(xiàn)細菌抱團現(xiàn)象（圖1），無法疏通排放。

圖1 陽極系統(tǒng)管路內部出現(xiàn)細菌抱團現(xiàn)象Figure 1 Bacteria agglomerate in the anode system pipeline

為確認電泳系統(tǒng)生菌狀態(tài)，同步對接電泳材料供應商現(xiàn)場對陽極系統(tǒng)、電泳槽液中是否存在細菌進行取樣及細菌培養(yǎng)試驗，結果詳見圖2。

圖2 電泳系統(tǒng)細菌培養(yǎng)實驗Figure 2 Bacterial culture experiment of electrophoresis system

通過對陽極與電泳槽液中細菌生長情況進行培養(yǎng)試驗，發(fā)現(xiàn)陽極液中細菌生長較多，且已經(jīng)影響到電泳槽液，若不及時遏制，對后續(xù)生產、質量將產生巨大隱患。

針對以上電泳陽極系統(tǒng)生菌嚴重問題，工藝人員組織設備、車間人員評估驗證，最終制定了解決方案，詳見表3。

表3 電泳陽極系統(tǒng)細菌解決方案Table 3 Bacterial solutions for electrophoresis anode system

經(jīng)小組評估、驗證，方案1、2、3除菌效果不佳，上述方案持續(xù)開展2個月以來，主要作用是遏制細菌生長速度，無法徹底將細菌控制、清除，另外，在排放槽液過程中，由于陽極系統(tǒng)結構原因，陽極管內部、主管路折彎、變徑部分都無法排放、清理干凈，細菌仍殘留在內部，而且持續(xù)滋生。小組成員一致認為方案4的除菌效果最好，它是解決細菌生長問題的治本方法，利用紫外線殺菌設備（圖3）抑制細菌大量滋生，再利用除菌過濾器（圖4）對陽極液進行過濾，防止細菌長年累月進入陽極系統(tǒng)管道堵塞陽極膜，將方案驗證結論同步報批公司領導，制定相應設備改造計劃，按節(jié)點完成實施相應設備改造工作。

圖3 陽極系統(tǒng)紫外線殺菌設備Figure 3 The UV sterilization equipment of anode system

圖4 陽極系統(tǒng)除菌過濾器Figure 4 The sterilizer filter of anode system

待現(xiàn)場完成紫外線殺菌設備和除菌過濾器設備安裝后，對陽極液及電泳槽液再次取樣進行細菌培養(yǎng)實驗，結果見圖5。由圖5可以看出，通過增加紫外線殺菌設備和除菌過濾器設備后，電泳槽液細菌含量改善較好，槽液內基本無細菌生長，陽極系統(tǒng)細菌含量對比設備改造前，明顯得到抑制。

圖5 陽極設備改造后電泳系統(tǒng)細菌檢測對比圖Figure 5 Comparison photos of bacteria detection in electrophoresis system after anode equipment modification

4 結語

通過對電泳工藝參數(shù)提前預警管控，對前處理、電泳過程工藝維護提前識別風險與執(zhí)行應對，以及對電泳重點設備運行過程的優(yōu)化改善，有效提升了油漆車身防腐質量，為客戶對油漆車身日益提高的外觀與防腐質量要求提供了有力保障。