压合边电泳流淌问题的分析与解决

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研究课题:汽车涂料

翁鋆 ,王宇 ,黄龙武 ,吴忠喜 ,张旭 ,卢会勇 ,陈仕飞 

(1. 一汽—大众汽车有限公司佛山分公司,广东佛山 528237;2. 一汽—大众汽车有限公司,长春 130011)

摘要:电泳流淌多发于车身四门、前后盖的压合边。本研究以某车型常见压合边电泳流淌为例,对压合边流淌的产生原因进行了分析,发现其与压合边涂胶,尺寸间隙等方面密切相关。通过优化调整,成功消除流淌缺陷,为解决压合边电泳流淌问题提供思路及经验。 

关键词:汽车涂装,电泳,流淌缺陷

0、引 言

电泳流淌是电泳车身上常见的外观缺陷,主要表现为电泳涂层上的流痕或泡沫。电泳流淌易发生于车身钣金缝附近,其根本原因是车身经电泳主槽后,部分电泳液积存在钣金缝内形成的兜液口袋,无法通过冲洗,沥干带出。湿膜车身将这些积存在压合边缝隙内的电泳槽液带入烘干炉后,经加热后沸腾流出或飞溅到车身上,烘干后产生缺陷。

压合边电泳流淌缺陷产生在车身外露面时,需要在面漆喷涂前做打磨处理,否则将直接影响车身外观。面漆喷涂前打磨返修会额外消耗人力工时、打磨辅材、修补漆材料成本。此外,一些严重的流淌打磨会破坏车身电泳层,甚至是磷化层和镀锌层,使得车身防腐效果大打折扣。打磨后产生的漆渣碎屑难以全面清除,部分打磨碎屑残留在流水槽等死角,造成后续面漆喷涂的脏点,带来次生缺陷和返修成本。针对压合边电泳流淌问题,目前行业主要控制的方法有烘干前预吹扫、工装接流淌、烘干温度优化、沥干曲线调整等。

核心思路是在源头减少压合边兜液并在烘干前将夹缝内积液排出。本研究对 T 车型 3 处高频严重的压合边流淌缺陷进行了统计分析,并针对流淌产生源头采取改进措施,成功消除流淌缺陷。

1、T车型高频压合边流淌问题1.1 前盖压合边

T 车型的翼子板上出现流淌缺陷,且严重缺陷分散成多个液滴,最大长度超 6 cm,需进行大面积打磨,严重影响生产效率和质量。经观察,该缺陷为前盖压合边内积液滴落到翼子板后流淌产生,流淌状态见图 1。统计了约 800 台 T 车型前盖翼子板流淌数据,统计结果如下:左侧翼子板流淌缺陷率为 98%,超过 3 cm 长度的流淌缺陷率为 86%;右侧翼子板流淌缺陷率为 16%,超过 3 cm 长度的流淌缺陷率为 4%,左右侧存在显著差异。

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1.2 后盖直线压合边

T 车型后盖直线压合边处可见电泳流淌缺陷,严重缺陷会滴落到下方流水槽上,见图 2。该缺陷所在位置空间狭窄,打磨返修困难,消耗大量工时,且打磨碎屑易沉积,造成面漆后次生缺陷,亟需从根本上解决流淌问题。共统计了约700台T型车后盖直线压合边,左侧缺陷率 26%,右侧缺陷率 18%,均发生于折边较短位置,其中约有30%的缺陷会滴落到流水槽上。

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1.3 后盖 R 角压合边

T 车型后盖 R 角压合边可见流淌缺陷,且部分滴落到流水槽上的形成的湿痕较大(15~20 cm),见图3。此处的缺陷需要进行大面积打磨和补漆,造成严重的成本浪费。统计了约 800 台 T 型车后盖 R 角压合边,左侧 R 角流淌缺陷率在 63%,右侧 R 角流淌缺陷率在 56%,流水槽长度超 10 cm 的流淌占比约 15%。

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2、原因分析及优化措施 

2.1 前盖压合边

2.1.1 原因分析

T 车型前盖压合边的焊接采用的是 CMT 焊技术(冷金属过渡焊接),此工艺能有效减少焊渣飞溅的产生,节省焊接成本。为保障 CMT 焊接质量,涂胶时的轨迹需要避让焊接位置,此时易在压合边形成空腔。对有流淌缺陷前盖压合边进行了破检验证,分析积液形成的条件并对比左右侧的差异,破检后结果如图 4所示。经破检发现,缺陷产生的 CMT 焊点周围左右前盖折边内折边胶轨迹存在显著差异。在缺陷较为严重的左侧,涂胶轨迹整体偏向内侧,破检后在折边面上无胶,说明支撑胶未能全部填充压合后空腔。而右侧对称位置的涂胶轨迹更靠近外侧,破检后在折边面上有胶,空腔被支撑胶全部填满。由此可以判断,缺陷原因是电泳槽液在压合边空腔内积存,烘干时滴落至翼子板上造成。

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2.1.2 优化措施

为减少压合后形成的空腔,考虑将左侧压合胶轨迹向外迁移,使其更好地填充压合边空腔,变更方式见图 5。前盖左侧涂胶轨迹外移共进行 4 轮实验,分别外移 1 mm、2 mm、3 mm、4 mm,各验证 50 台车并进行缺陷统计。随着涂胶轨迹的外移,左侧缺陷率逐渐下降,同时缺陷程度有明显改善。但当外移至 4 mm时,产生压合溢胶问题,影响后续 PVC 工艺,因此选择将左侧涂胶轨迹外移 3 mm,此时,整体缺陷率下降至2%,同时未发现 PVC 气泡,前盖缺陷得到有效改善。

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2.2 后盖压合边

2.2.1 原因分析

缺陷出现位置压合边长度目视较其他位置短,因此推测是由于压合边尺寸偏短,导致压合封闭不完全,使得电泳槽液进入压合缝隙后造成缺陷。对缺陷高发位置压合边长度进行测量,发现流淌产生位置的压合边尺寸大多在 5.2~5.4 mm,较无流淌位置 6~8 mm短,测量结果如图 6 所示。

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为进一步确认压合边偏短的原因,对后盖压合前单件进行了尺寸测量,测量报告见图 7。单件测量结果表明,缺陷发生位置尺寸存在-1.0~1.6 mm 的偏差。由此确认,缺陷产生的源头在于冲压单件存在尺寸偏差,导致焊装在压合后压合边偏短,压合边短导致压合密封不完全,使得电泳槽液在压合边缝隙内积存,产生电泳流淌缺陷。

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2.2.2 优化措施

根据检测结果,在冲压后盖单件时,将此处切边延长 1.0 mm。小批量生产 20 件,验证压合后状态以及电泳后流淌状态。结果表明,将后盖单件切边延长后,压合边长度均在 6.3 mm 以上,且后盖流淌完全消除,状态见图 8。经过批量更改将措施固化后,统计了 500 台车的缺陷状态,进一步验证措施有效性。结果表明,将切边延长后,后盖流淌缺陷率降至 0.8%,缺陷得到有效控制。

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2.3 后盖 R 角压合边

2.3.1 原因分析

从后盖 R 角处滴落流淌状态判断,R 角内存在较大的积液空间。对缺陷后盖和无缺陷后盖进行破检对比,破检后状态如图 9 所示。从破检结果可以看出,缺陷后盖 R 角压合边内支撑胶填充明显不足,形成多段无胶空腔。无缺陷后盖 R 角压合边内支撑胶填充完整,整体压合后无空腔存在。无胶空腔的产生是后盖 R 角形成流淌缺陷的直接原因。为进一步源头分析胶量差异的原因,对焊装该处涂胶机器人进行了观察分析。观察发现当前的涂胶机器人清理频次为 150 台车/次,而在约 80 台车后,涂胶枪头已经出现少量堆积残胶,影响涂胶轨迹,导致涂胶不均匀而产生空腔。

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2.3.2 优化措施

针对分析原因,并综合考虑成本,将焊装涂胶机器人的清理频次由当前 150 台车/次提高至 80 台车/次,降低残胶的影响。变更后跟踪 200 台车状态,后盖 R 角流淌缺陷率左侧降低至 8%,右侧降低至 10%,且滴落流水槽的流淌长度显著降低,均在 5 cm 以内。为进一步提高支撑胶填充稳定性,将支撑胶量增加 10%,确保在不溢胶的情况下尽可能填充空腔。胶量增加后跟踪了 500 台车流淌状态,盖 R 角缺陷率下降至 1%,且流水槽上无滴落的流淌缺陷,不需要人工打磨处理,降低了返修成本。

3、结 语

钣金压合边由于其结构的特殊性,是流淌缺陷形成的高发区。本研究以 T 车型的 3 处严重的压合边流淌为基础,分析得出压合边流淌产生的根本原因均是压合后存在空隙,导致电泳槽液积存。压合边空隙的产生则与焊装支撑胶、单件尺寸、压合边长度等因素密切相关。针对不同的原因制定了相应的措施,成功解决了实际生产过程中的质量问题,为行业解决流淌问题积累了一些经验,也为新车型设计时如何避免流淌产生提供了一定思路。


来源:《涂层与防护》2025年第11期



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