汽车车身零件典型电泳附着问题分析

武晓静，金喆民，顾国荣，樊慧军 （一汽-大众汽车有限公司，吉林长春 130011）

0 引言

现在汽车已成为社会和家庭的主要交通工具，汽车的安全性和质量是衡量汽车品质的重要因素，汽车车身的防腐和美观也日益受到人们的关注和重视。而电泳涂层是车身最重要的防腐层，直接影响汽车的寿命和外观。

1 汽车白车身零件典型电泳附着问题分析

在汽车主机厂涂装车间，由于各方面原因，白车身局部零件会发生电泳附着问题。下面将分别对原材料、前序生产工艺缺陷和涂装生产工装保养不当造成的几种典型电泳附着问题进行原因分析。

1.1 原材料

在涂装车间生产过程中，偶然发现车身右侧前机舱内水盒板电泳后发生不沾漆现象（图1）。

通过扫描电镜观察问题批次零件磷化后（电泳前）的表面形貌，发现其磷化膜分布零散，有大部分表面未磷化上（图2）。

图1 水盒板在电泳后发生不沾漆现象Figure 1 Nonstick paint phenomenon after electrophoresis of bracket reservoir

图2 问题零件的表面形貌Figure 2 The surface microstructure of the problem parts

对问题批次零件的表面进行能谱分析（EDS）（图3）。由图3可见：零件表面除Zn元素之外，还有大量Si元素。

图3 问题批次零件的能谱分析Figure 3 EDS analysis of problem parts

综上所述，问题批次零件的表面存在以Si元素为主的封闭膜，使得零件在磷化过程中大部分表面未发生磷化，造成电泳后不粘漆问题。

为了避免此类问题的发生，规定白车身零件禁止使用封闭，制定了《镀锌钢板表面封闭膜判定方法》，对供应商进行培训，从而从根源上杜绝了此类问题的产生。

1.2 前序生产工艺缺陷

涂装车间生产过程中发现某前盖铰链支撑前盖处发生电泳漆层脱落问题。

对问题件正常区域和折弯区域进行划格试验，结果发现，正常区域划格试验结果合格，折弯区域划格试验结果不合格（图4）。

图4 划格试验结果Figure 4 Cross-cut test results

通过显微镜观察问题件折弯区域电泳后的截面，发现防护层脱落发生在锌镍合金镀层（图5）。

图5 折弯区域截面Figure 5 Cross-section of bended area

问题件折弯区域和正常区域电泳后的截面图见图6。

图6 电泳后截面图Figure 6 Cross-section after electrophoresis

由图6可见，折弯区域的锌镍合金层不致密，有很多横向裂纹，且电泳层偏厚；正常区域的锌镍合金层均匀致密、无横向裂纹，电泳层厚度合格。折弯区域的基材表面有划痕等冲压缺陷；正常区域的基材表面质量良好，无缺陷。

综上所述，问题件折弯区域发生电泳漆层脱落，这可能是由于零件折弯区域在冲压过程中留有划痕等冲压缺陷，表面质量差，导致锌镍合金层不致密，且该处在电镀锌镍工艺中由于电流密度偏大，镀层偏厚，结合力差，进一步造成电泳漆层脱落问题。

针对此问题，我们建议调整冲压工艺，改善折弯区域的基材表面质量；并调整电镀锌镍工艺，降低折弯区域的电流密度，使锌镍合金镀层厚度合格。

1.3 涂装生产工装保养不当

在涂装车间生产过程中，发现某车型油箱口盖在电泳后表面没有电泳漆（图7）。

图7 油箱口盖电泳后发生不沾漆现象Figure 7 Nonstick paint phenomenon of filler lid after electrophoresis

通过扫描电镜观察发现，问题零件表面只有均匀致密的磷化膜，与正常零件去漆后的表面磷化膜状态一致（图8）。

图8 零件表面磷化膜状态Figure 8 The phosphating film state on the part surface

通过检查涂装工艺发现，油箱口盖通过夹具随白车身进行电泳，夹具与油箱口盖通过3个接触点实现导电。夹具经过涂装工艺后表面有一层油漆层，未经清洗即循环使用的夹具存在3个接触点均被油漆层覆盖的现象（图9）。

综上所述，问题零件的磷化过程正常，电泳后零件表面无电泳漆，这是由于电泳过程中夹具不导电所致。提高涂装车间夹具的清洗频率后，此问题不再发生。

图9 夹具的3个接触点均被油漆层覆盖Figure 9 The three contact points of clamp all covered with painting layer

2 结语

（1） 镀锌钢板表面存在以Si元素为主的封闭膜，造成零件在磷化过程中大部分表面磷化不上，进一步造成电泳后不粘漆问题。

（2） 零件表面在冲压过程中如果留有划痕等加工缺陷，表面质量差，会导致锌镍合金镀层不合格，结合力差，使涂装过程中发生电泳漆层脱落问题。

（3） 若零件通过与夹具间的导电实现电泳过程，则夹具与零件之间的导电性至关重要。保证夹具的清洗频率可避免因夹具不导电而产生的电泳不沾漆问题。

［1］王锡春.汽车涂装工艺技术［M］.北京：化学工业出版社，2005.

［2］陈泽民，张巧云，李志林.电泳涂装常温磷化工艺及磷化膜性能［J］.中国腐蚀与防护学报，2008，28（6）：351-354.

［3］陈艳秋，王甫仁.汽车电泳涂装工艺［J］.当代化工，2008，37（1）：100-104.