高泳透力薄膜電泳漆的應(yīng)用研究

陳衛(wèi)東，余 皓 （北京汽車股份有限公司，北京 101310）

高泳透力薄膜電泳漆的應(yīng)用研究

陳衛(wèi)東，余 皓 （北京汽車股份有限公司，北京 101310）

通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)分析高泳透力薄膜電泳漆的物化性能、防腐性能，并實(shí)車測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)掘其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過詳細(xì)的對(duì)比，確認(rèn)高泳透力電泳漆在防腐性能、成本等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)電泳漆。

高泳透力薄膜電泳漆；防腐性；技術(shù)優(yōu)勢(shì)

0 引言

隨著國(guó)家強(qiáng)制“三包”要求的實(shí)施，對(duì)汽車防腐的要求越來越高。作為整車防腐的第一道工序，電泳漆膜的質(zhì)量引起了各主機(jī)廠及涂料供應(yīng)商的重點(diǎn)關(guān)注，紛紛加大了高泳透力薄膜電泳漆的應(yīng)用力度。高泳透力薄膜電泳漆在降低外板膜厚的同時(shí)，提高了內(nèi)板及盒裝結(jié)構(gòu)的膜厚，進(jìn)而提高了整車的耐腐蝕性能。為了將高泳透力薄膜電泳漆應(yīng)用到汽車車身的涂裝中，研究人員模擬實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，以不同混槽比例的高泳透力薄膜電泳漆替代普通電泳漆，研究其應(yīng)用的可行性。

1 高泳透力薄膜電泳漆的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.1 防腐優(yōu)勢(shì)

在一定范圍內(nèi)，電泳漆的膜厚越大，防腐性能越好。由于電泳過程受到電壓、電流以及電場(chǎng)強(qiáng)度等多方面的影響，汽車外板的實(shí)際膜厚要高于內(nèi)板膜厚。故根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、上膜的難易程度及工作環(huán)境分別制定膜厚要求：外板兼顧外觀及防腐要求，膜厚要求>15 μm；內(nèi)板只需滿足防腐要求，膜厚>12 μm，內(nèi)腔膜厚>9 μm即可。表1為高泳透力薄膜電泳漆與傳統(tǒng)電泳漆膜厚對(duì)比。

表1 高泳透力薄膜電泳漆與傳統(tǒng)電泳漆膜厚對(duì)比Table 1 Comparison of the film thickness between high throwing power electrophoretic paint and traditional electrophoretic paint

由表1可見：與傳統(tǒng)電泳漆相比，高泳透力薄膜電泳漆外板膜厚更低，且內(nèi)外板膜厚能夠同時(shí)滿足防腐要求，優(yōu)于傳統(tǒng)電泳漆。表1為實(shí)車測(cè)量數(shù)據(jù)，下面從實(shí)驗(yàn)室角度分析高泳透力電泳漆，采用泳透力指標(biāo)來衡量電泳漆內(nèi)板的上膜能力。泳透力，即電泳漆對(duì)被涂物的涂覆能力。泳透力高，則表明在外板膜厚不變的情況下，內(nèi)板膜厚更高。

實(shí)驗(yàn)室泳透力的檢測(cè)方法：四枚盒法，即采用4塊試板分別在其正反兩面標(biāo)注A-H。將4塊試板平行固定好，極距為15 mm，整體進(jìn)行電泳，電泳結(jié)束后，G面膜厚與A面膜厚的比值即為泳透力。圖1為高泳透力薄膜電泳漆與傳統(tǒng)電泳漆膜厚比較。

圖1 高泳透力薄膜電泳漆與傳統(tǒng)電泳漆膜厚比較Figure 1 Comparison of the film thickness between the high throwing power electrophoretic paint and the traditional electrophoretic paint

由圖1可見：高泳透力薄膜電泳漆與傳統(tǒng)電泳漆相比，減少了外板多余膜厚，降低了材料消耗；同時(shí)內(nèi)腔亦能夠滿足防腐要求。

表2為高泳透力薄膜電泳漆和傳統(tǒng)電泳漆的膜厚試驗(yàn)數(shù)據(jù)。經(jīng)計(jì)算，高泳透力薄膜電泳漆的泳透力為9.3/13.5=68.9%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)電泳漆的8/19.2=41.7%。

表2 高泳透力薄膜電泳漆與傳統(tǒng)電泳漆膜厚試驗(yàn)數(shù)據(jù)Table 2 The film thickness test data of high throwing power electrophoretic paint and traditional electrophoretic paint

高泳透力薄膜電泳漆的設(shè)計(jì)理念在于通過降低外板膜厚，提高內(nèi)板、內(nèi)腔膜厚，從而提高泳透力，在提高整車防腐性能的同時(shí)，降低材料消耗。通過實(shí)車測(cè)量及實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，高泳透力薄膜電泳漆具有更低的外板膜厚及更高的內(nèi)板、內(nèi)腔膜厚，即更好的防腐性能。

1.2 性能優(yōu)勢(shì)

在實(shí)驗(yàn)室對(duì)高泳透力薄膜電泳漆進(jìn)行全面的性能檢測(cè)，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均合格，結(jié)果見表3。

表3 傳統(tǒng)電泳漆與高泳透力薄膜電泳漆物化性能對(duì)比Table 3 Comparison of physicochemical properties between traditional electrophoretic paint and high throwing power electrophoretic paint

1.3 成本優(yōu)勢(shì)

由表3可見：高泳透力薄膜電泳漆濕膜阻抗比傳統(tǒng)電泳漆高，從而在外板達(dá)到一定膜厚之后，導(dǎo)電性能快速下降，膜厚不再增加，大幅度地降低了外板膜厚。通過對(duì)材料消耗的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，單臺(tái)油漆用量減少約20%，材料成本降低。同時(shí)表3還顯示出高泳透力薄膜電泳漆電泳電壓比傳統(tǒng)電泳漆電泳電壓降低約30 V，從而降低了涂裝車間的能耗成本。

2 線體IPM監(jiān)測(cè)

IPM即電壓探測(cè)儀。通過IPM儀的測(cè)試結(jié)果，得出探測(cè)點(diǎn)的實(shí)際電壓，從而了解車身不同部位的電場(chǎng)分布和陽極狀態(tài)，為分析泳透力的變化提供數(shù)據(jù)支撐。傳統(tǒng)電泳漆和高泳透力薄膜電泳漆的電壓數(shù)據(jù)見表4。

表4 IPM實(shí)測(cè)電壓值Table 4 The actual voltage value tested by IPM

由表4可見：外板車底下表面、左前門、右前門的實(shí)際最大電壓值分別從150.3 V、184.5 V、178.2 V提升到218.1 V、238.6 V、238.3 V，提升幅度分別為67.8 V、54.1 V、60.1 V；內(nèi)板車頂中心、車內(nèi)地板電壓值分別從162.0 V、90.1 V提升到230.6 V、180.5 V，提升幅度分別為68.6 V、90.4 V。無論外板、內(nèi)板，其實(shí)際電壓值均有明顯提升。

通過內(nèi)外板電壓的比值來估算泳透力。傳統(tǒng)電泳漆的車內(nèi)地板電壓90.1 V，兩側(cè)外表面電壓約為181.4 V，內(nèi)外電壓比90.1/181.4=49.67%。高泳透力薄膜電泳漆的車內(nèi)地板電壓180.5 V，兩側(cè)外表面電壓約為238.45 V，內(nèi)外電壓比180.5/238.45=75.7%，可以明顯看出泳透力的提升。

3 傳統(tǒng)電泳漆、高泳透力薄膜電泳漆拆車膜厚對(duì)比

針對(duì)傳統(tǒng)電泳漆和高泳透力薄膜電泳漆，分別選取兩臺(tái)涂裝完成的車身進(jìn)行拆解，收集電泳數(shù)據(jù)。

拆解結(jié)果表明：傳統(tǒng)電泳漆下邊梁膜厚約為4～9 mm，不能滿足>9 mm的防腐要求；高泳透力薄膜電泳漆下邊梁膜厚為12～15 mm，能夠滿足>9 mm的防腐要求；傳統(tǒng)電泳漆B柱無電泳漆，已出現(xiàn)生銹現(xiàn)象；高泳透力薄膜電泳漆B柱膜厚約為13～15 m m，能夠滿足>12 mm的防腐要求；傳統(tǒng)電泳漆車門外板膜厚約為13～17 m m，部分邊角位置不能滿足>15 m m的防腐要求；高泳透力薄膜電泳漆車門外板膜厚約為15～17 m m，能夠滿足>15 mm的防腐要求。

4 結(jié)語

在材料部門、工藝部門、涂裝車間、涂料供應(yīng)商的共同努力下，編制了詳細(xì)的對(duì)比分析方案，通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及實(shí)車驗(yàn)證，證實(shí)了高泳透力薄膜電泳漆能夠降低外板膜厚，在增加內(nèi)腔膜厚的同時(shí)，提高整車的防腐性能，提搞性價(jià)比。

1 王錫春，李文剛.汽車用水性涂料的特征及其涂裝技術(shù)［J］.上海涂料，2012，50（6）：38-43.

2 陳衛(wèi)東，余皓，李文鵬，等.高泳透力薄膜電泳漆的應(yīng)用研究［J］.電鍍與涂飾，2014，33（14）：621-623.

Application and Research on Thin Film Electrophoretic Paint with High Throwing Power

Chen Weidong，Yu Hao
（Baic Motor Corporation Co.，Ltd.，Beijing，101310，China）

The physicochemical properties and corrosion resistance of thin film electrophoretic paint with high throwing power were analyzed by laboratory tests，and the related data was measured by real vehicle tests so as to explore its technical advantages. After detail comparison， the anti-corrosion performance，cost and other aspects of the high throwing power electrophoretic paint were better than those of the traditional electrophoretic paint.

thin film electrophoretic paint with high throwing power；corrosion resistance；technical advantage

TQ 630.7

A

1009-1696（2017）02-0009-03

2016-12-05

陳衛(wèi)東，男，大學(xué)本科，1988年畢業(yè)于青島科技大學(xué)有機(jī)化工專業(yè)，高級(jí)工程師，擁有20年整車及零部件腐蝕與老化研究，化工材料開發(fā)、新材料和技術(shù)的應(yīng)用、失效分析及提供現(xiàn)場(chǎng)問題解決方案的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。