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发表于 2015-11-15 17:46:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
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驾驶室电泳斑点的分析

驾驶室电泳斑点的分析

        生产线上所产生的每一个问题,都必须引起足够重视,本文讲述了 在实际生产过程中发现驾驶室电泳出现斑点,随后,分析工艺过程的各个环节,最终找到原因并成功消除斑点问题。
        在阴极电泳生产线上往往会出现各种问题,查找原因并采取有效的措施来处理弊病以保证生产是必须的。本文主要讲述某步进式阴极电泳涂装线电泳后发生的斑点问题及相应的分析处理。
        问题的提出
        某底漆生产线设计为步进式、阴极电泳涂装线,采用的是一套吊具装载两台驾驶室同时入槽方式处理,驾驶室在电泳工序是完全浸没后开始通电处理。
        生产线在今年8月份生产过程中出现了异常情况,同时入槽的两辆驾驶室中,沿生产线行进方向靠前的那辆驾驶室的两侧面出现了大量圆斑点,大小不一,直径在0.5~3cm之间,而靠后的那辆驾驶室则没有出现圆斑点,烘烤完毕后斑点形状与湿膜一致(见图1)。
        该问题的出现,影响了驾驶室底漆质量,增加了打磨工作量。
        现场调查
        我们对可能引发弊病的因素,沿生产线驾驶室运行的方向逐个环节排查,以便能尽快找出原因,解决问题。
        1.白车身的检查
        首先,在涂装接车处查看焊装发送过来驾驶室白车身钢板的状况,看到驾驶室白车身的钢板表面正常,没有锈斑、严重的污物以及冲压或磕碰等明显印痕。
        试验时作上标记没有问题的驾驶室白车身在电泳后仍然出现圆斑点弊病,所以问题是在后续的处理过程中所致。
       

驾驶室电泳斑点的分析

驾驶室电泳斑点的分析

        2.前处理的监测
        查看脱脂环节,驾驶室在预脱脂、脱脂正常,车体没有脱脂剂干斑形成,脱脂水洗后驾驶室表面的水膜连续,用试纸擦拭钢板表面完全正常,所以判断脱脂及水洗环节也没有问题(见表1)。
       

驾驶室电泳斑点的分析

驾驶室电泳斑点的分析

        驾驶室经过表面调整后,车体也很干净,没有发现有滴落的污物,没有出现异常。同样在磷化、磷化水洗和纯水洗工序直至驾驶室进入电泳槽前观察车体表面正常,磷化膜均匀致密,表面洁净,未被污染(见表2)。
        3.电泳及电泳后冲洗的监测
        对生产线的跟踪观察发现:驾驶室电泳完成,在出电泳槽,即将进入超滤喷淋工序前,可以观察到表面的湿膜上已经出现了圆斑点。我们相应对电泳工序槽液参数、设备情况进行仔细排查。
        (1)电泳槽液参数
        电泳槽液参数分析见表3。
       

驾驶室电泳斑点的分析

驾驶室电泳斑点的分析

        (2)电泳槽液样板试验
        从现场电泳槽取电泳漆液2L,在实验室模拟现场条件进行小板电泳试验。
        样板分两类,第一类3块样板为磷化好的标准板,第二类3块为现场挂板,钢板随驾驶室处理一起在前处理各工序处理,到电泳前取下,拿到试验室进行电泳试验。
        试验发现两类样板的湿膜和烘干的膜都没有圆斑点。检测的结果显示:现场电泳槽槽液的项目参数正常,而取现场槽液进行样板实验,试验板涂膜正常,没有产生斑点弊病,电泳槽液没有问题。
        (3)电泳设备的监测
        电泳设备主要包含循环设备、过滤设备、超滤设备、阳极系统和温控系统等,通过这些设备的正常运转,来保证电泳槽槽液温度、浓度的均匀,各项参数指标合乎电泳反应的要求,顺利反应成膜。如果设备发生问题,会影响电泳成膜。分别对主要设备跟踪记录。
       

驾驶室电泳斑点的分析

驾驶室电泳斑点的分析

        ① 电泳过滤系统和温控系统
        电泳循环过滤系统、温控系统是通过设备运行保证电泳槽槽液温度、浓度的均匀,去除带入电泳槽的杂物,对电泳过程起到重要的作用。现场的监测和记录(见表4)都表明过滤、温控系统运转正常。
        ②电泳阳极系统
        电泳阳极系统的阳极能和阴极工件之间形成电场,提供电泳漆移动沉积的动力,还能调节电泳槽内槽液的酸度和槽液电导率,电泳过程中如果电压、电流波动大,或阳极损坏,阳极液出问题,都可能造成电泳弊病。监测结果(见表5)表明:阳极系统运行正常,不是造成圆斑点的原因。
       

驾驶室电泳斑点的分析

驾驶室电泳斑点的分析

        ③电泳超滤系统
        电泳超滤系统的作用一是,净化电泳漆液,保持槽液稳定;然后是在驾驶室出电泳槽时及时地进行表面冲洗,提高电泳漆膜表面质量,回收电泳漆,检查中发现超滤透过量偏低(见表6)。除了超滤透过量低于标准外,其他的电泳系统参数、设备正常。
        超滤透过量和电泳过程没有直接关联,它和电泳槽槽上喷淋有间接联系。为了维持电泳槽液位的平衡,用于工件出槽冲洗的喷淋量需要和超滤透过量相匹配。透过量的降低使得电泳槽上喷淋流量不得不随之降低,这样喷淋压力减小、喷雾图样缩小。为验证喷淋量减小的影响,在驾驶室通过时加大槽上喷淋量至正常标准,而试验后电泳花斑弊病依然存在,说明电泳槽上喷淋量的变化并不是造成花斑的直接原因。所以,推测驾驶室在电泳过程中受到污染。
        经观察发现驾驶室到达电泳槽上方准备下槽电泳时,前一辆驾驶室表面会飘落许多超滤喷淋槽溢出的喷淋水雾,从圆斑点的形态来看,也很像水滴,分析超滤水雾可能是造成驾驶室电泳圆斑点弊病的原因(见图2)。
        为验证推断,选择一挂驾驶室挂好标记,在电泳前的纯水洗工序完成后,手动将它停在纯水槽,并不立即进到电泳槽上方,而是等前面的驾驶室完成超滤喷淋并进入下一工序,此时超滤喷淋工序的冲洗已经停止,没有超滤液的水雾飘散,这时手动放行停在电泳工序前(纯水洗槽上)的实验驾驶室,进行电泳处理,该驾驶室完成电泳及超滤喷淋工序后检查表面没有出现圆斑点,烘干后也没有斑点弊病。
        而后面连续运行的驾驶室表面又出现圆斑点弊病,随后多次试验也证实:驾驶室电泳前表面被超滤喷淋槽溅出的水雾污染是造成圆斑点的直接原因。
        形成斑点的原因分析
        1.超滤喷淋的水雾污染分析
        以前的超滤喷淋水雾也会飘到电泳前的驾驶室上,却没有产生污染导致弊病。从现场监测来看,发现电泳槽超滤透过量近期偏低,推断由于透过量的降低,导致电泳槽上喷淋水量相应的减少(维持槽液平衡),从而使得驾驶室内表面夹层等处电泳漆未能在电泳槽充分清洗置换下来,而在随后的超滤喷淋清洗中,相当部分残留的电泳漆随超滤液返回超滤喷淋槽。随着产量的增大,带入量的增多,超滤喷淋槽电泳漆固体份含量渐渐升高,超滤液由洁净逐步变浑浊并具有污染性,最后喷出的水雾中因含有过高的电泳漆成为弊病的污染源,在高温天气时,含有电泳漆的水雾飞溅到驾驶室表面,很快干燥,并附着在驾驶室表面,形成驾驶室的表面污染。
        2.斑点的形成
        电泳过程中驾驶室作为阴极,与阳极之间形成电场,在电场力的作用下带正电荷的电泳漆往阴极方向移动,并在驾驶室表面发生沉积反应而成膜。
        电泳前钢板各部位状态的差异(局部成份含量不同、压伤划伤及电泳前污染等)会造成钢板局部电阻的不同,进而影响电流、涂料电沉积效果,而驾驶室在电泳前车体飘落的超滤液内含有电泳漆等,附着在磷化膜表面形成污染源,这些雾状的污染源飘落在驾驶室表面很快干燥,由于其他部位是多空状的磷化膜,而污染部位磷化膜则渗入干燥的电泳漆,造成污染部位电阻与其他部位的不同,在电泳时会出现局部异常沉积,所以电泳湿膜就可以看到明显的圆斑点弊病。
        在电泳漆膜烘干流平过程(见图3)中,由于污染部位的表面张力大于其他部位磷化膜的表面张力,漆液在干斑周围排开形成一个隆起,流平就出现差异,表面形成明显的圆斑点。
        问题处理
        找到了形成电泳圆斑点的原因,消除弊病最直接的方式是排放被污染的超滤液,清理超滤喷淋槽,更新超滤膜,使得透过量达到标准。但这样做生产必然受到影响,总装受到影响要停线,经分析,可以在保证生产的前提下,对弊病分步处理,先控制减轻,再彻底消除。
        1. 超滤喷淋压力的调整
        在生产的情况下,首先,将超滤喷淋槽喷淋压力减小(从0.1MPa调整为0.06MPa),以减少水雾飘散滴落到车体表面;然后,将靠近电泳槽一侧的喷淋喷嘴角度调整,由原来的正对车体改变为斜向朝里60°角喷射,以减少水雾飘向电泳槽。
        调整之后,效果显著,电泳圆斑点的数量明显减少,烘干后斑点痕迹较浅,生产线的作业基本恢复正常。
        2.超滤喷淋槽的彻底清理
        生产停歇期间对超滤喷淋槽进行清理,全部排放超滤喷淋槽被污染的超滤液,然后完全彻底清除槽壁、管道里沉积的漆渣,之后加纯水并配好乙酸、溶剂,开泵循环清洗2天后排放,最后用纯水清洗槽体、管道,完成清理后就是往喷淋槽加纯水、溶剂和乙酸配置超滤液。
        由于污染源彻底清洁,清洗液已经洁净,虽然生产时喷淋压力恢复加大,车体表面仍然有许多水雾飘落,但湿膜以及烘干后没有任何痕迹,电泳圆斑点弊病被完全控制。
        3.超滤膜的更新
        电泳圆斑点弊病最直接的原因是由于超滤透过量偏低,现场已经证实清洗膜已经不能使得透过量有效地提高并保证生产,所以,更换了超滤膜,透过量得到有效保证,生产彻底恢复正常。

结语
        通过采取上述措施处理,有效控制并解决了驾驶室电泳圆斑点弊病。通过这个问题,我们有几点反思:
        1.工序间间隔太小,以致串槽等现象产生
        最直接的措施就是控制超滤液的飘散,消除超滤液串槽的现象。然而,生产线设计电泳槽和超滤喷淋槽之间没有间隔间,超滤喷淋管紧紧挨着电泳槽,这样超滤喷淋槽喷淋时,水雾不可避免地就会飘散,飘到电泳槽,飘落到驾驶室上。

2.喷淋压力系统不能精确控制
        从分析知水雾的飘散是造成电泳花斑的原因,可采取的措施就是控制压力。根据实际情况对相应部位采用相应差异的压力,既使得喷淋的效果能得到保证,同时又能得到控制飘散的水雾。
        然而,设计时喷淋槽侧面和顶部全部管路只是共有一个控制阀,没有各自的压力控制阀,这样实际使用过程中无法对各分支管路进行压力调整,精确的控制无法实施。
        3.超滤思考
        在正常的情况下,驾驶室在电泳槽出槽时能得到充分清洗,带入后工序的电泳漆就很少,而且有足够的超滤液进到储备槽参与大循环,这样超滤浸槽、喷淋槽的置换更新周期就快,带到电泳后工序的少量电泳漆能很快被稀释或转到电泳槽,保证了超滤喷淋槽液、超滤浸槽槽液的洁净,不会出现问题。
        但是生产线上产量、设备的异常波动,都会引起电泳的波动,导致膜使用时间的不确定性增加,而我们发现膜需要更换到实际更换这个期间还是空白,品质会受到影响,备件提前的准备和预防是保证品质的重要措施。
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