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      發(fā)生電泳故障時(shí)降低車身報(bào)廢率的措施

      2021-06-17 07:16:58黃翔米一馬健古曉洪
      電鍍與涂飾 2021年10期
      關(guān)鍵詞:鍍鋅板電泳特征值

      黃翔,米一,馬健,古曉洪

      (一汽-大眾汽車有限公司成都分公司,四川 成都 610100)

      某公司為保證車身防腐性能,建立了以下防腐檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn):電泳板經(jīng)過一次重500 g、壓力200 kPa、持續(xù)時(shí)間10 s 的石擊,再按照PV1210 進(jìn)行30 個(gè)腐蝕循環(huán)(一個(gè)循環(huán)包括4 h 鹽霧、4 h 標(biāo)準(zhǔn)氣候和16 h濕熱存放),再重復(fù)一次上述石擊,此時(shí)石擊創(chuàng)面特征值K≤ 2.5 即可認(rèn)為合格。根據(jù)受創(chuàng)面積占比,K(德語Kennwert 的首字母)從0.5、1.0、1.5,一直到5.0,共分為10 個(gè)等級(jí)[1]。正常車純電泳膜厚的標(biāo)準(zhǔn)為:外表面不小于17 μm,內(nèi)腔不小于10 μm。

      在正常生產(chǎn)中,現(xiàn)場正常的電泳時(shí)間足夠滿足車身防腐要求。但若遇電網(wǎng)閃斷,則會(huì)導(dǎo)致車身無法獲得足夠的電泳膜厚。在遭遇機(jī)械故障的情況下,車身無法及時(shí)被拖出電泳槽,車身在無法獲得足夠膜厚的同時(shí),還會(huì)導(dǎo)致電泳漆在車身非正常沉積,從而出現(xiàn)電泳附著力不足、粗糙、防腐功能降低等一系列問題,最終造成車身報(bào)廢。本文通過用標(biāo)準(zhǔn)板模擬現(xiàn)場實(shí)際,使用PPG AP II 電泳漆,探究出現(xiàn)停臺(tái)時(shí),在不同的電泳時(shí)間、泡槽時(shí)間、保護(hù)電壓和晾干時(shí)間下標(biāo)準(zhǔn)板的防腐性能,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果制定了故障車身報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)供現(xiàn)場參考。

      1 泡槽時(shí)間對(duì)電泳防腐性能的影響

      主要模擬了在設(shè)備停臺(tái)后,處于電泳不同階段的車在0 V 或50 V 的保護(hù)電壓下,在槽體繼續(xù)浸泡不同時(shí)間并烘干后,測(cè)試車身防腐性能及外觀粗糙度。要求K≤ 2.5,δ(膜厚)> 17 μm,粗糙度(取樣長度7.5 mm)Ra≤ 0.35 μm。

      1.1 冷軋板

      現(xiàn)場參數(shù)設(shè)置:現(xiàn)場電泳運(yùn)輸裝置為RoDip3,共設(shè)置7 段電壓,每段電壓可以獨(dú)立調(diào)節(jié),烘干條件設(shè)置為175 °C × 15 min,每段的電壓設(shè)定值及升壓時(shí)間見表1。

      表1 考察停線泡槽時(shí)間時(shí)的電壓參數(shù)設(shè)置Table 1 Setting of voltage parameters when examining the immersion time during downtime

      模擬停線時(shí)間20 min,有、無保護(hù)電壓條件下的特征值評(píng)價(jià)結(jié)果見表2。

      表2 冷軋板電泳模擬停線實(shí)驗(yàn)的結(jié)果Table 2 Result of simulated stoppage test for cold rolled steel sheet on an electrocoating line

      實(shí)驗(yàn)結(jié)論:對(duì)于冷軋板,停臺(tái)后泡槽20 min,處于第1 段、第4 段和第7 段電壓區(qū)域的車身無論設(shè)置保護(hù)電壓與否,經(jīng)過石擊、腐蝕循環(huán)后的特征值均小于2.5,防腐性能合格。

      1.2 鍍鋅板

      改用鍍鋅板做1.1 節(jié)的實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表3。

      表3 鍍鋅板電泳模擬停線實(shí)驗(yàn)后的特征值Table 3 Characteristic values of hot-dip zinc-coated sheet after simulated stoppage test on an electrocoating line

      實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:對(duì)于鍍鋅板,停臺(tái)后泡槽不超過15 min 的情況下,處于第1 段、第4 段和第7 段電壓區(qū)域的車身,無論設(shè)置保護(hù)電壓與否,經(jīng)過石擊、腐蝕循環(huán)后的特征值均小于2.5,防腐性能合格。而停臺(tái)后泡槽30 min 的情況下,處于上述3 段電壓區(qū)域的車身若有50 V 的保護(hù)電壓,經(jīng)過石擊、腐蝕循環(huán)后的特征值均小于2.5,防腐性能合格,不用報(bào)廢;若無保護(hù)電壓,處于第1 段和第7 段電壓區(qū)域的車身經(jīng)過石擊、腐蝕循環(huán)后的特征值大于2.5,防腐性能不合格。

      2 二次電泳性能探究

      正常一次電泳時(shí),若出現(xiàn)故障,處于不同電泳階段的電泳車可能會(huì)出現(xiàn)膜厚不足(防腐性能不足)而導(dǎo)致車身報(bào)廢。嘗試通過再次電泳以彌補(bǔ)一次電泳車身膜厚的不足,從而減少車身報(bào)廢。

      實(shí)驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場出現(xiàn)故障時(shí)處于不同電泳階段的車身,在不同的保護(hù)電壓下經(jīng)歷不同的泡槽時(shí)間和晾干時(shí)間之后再次全過程電泳,并判斷其防腐性能?,F(xiàn)場電壓設(shè)置見表4。

      表4 考察二次電泳時(shí)的電壓設(shè)置Table 4 Voltage setting when studying the re-electrocoating

      實(shí)驗(yàn)的變量設(shè)置見表5。其中晾干時(shí)間是指設(shè)備停臺(tái)后,電泳槽內(nèi)的車被拉出后,存放在現(xiàn)場自然晾干的時(shí)間。設(shè)置此變量的目的是為了模擬現(xiàn)場真實(shí)情況,設(shè)備停臺(tái)后需要把車?yán)?,然后?duì)設(shè)備維修,在此期間電泳濕膜車身放置在現(xiàn)場自然晾干。

      表5 二次電泳實(shí)驗(yàn)的變量設(shè)置Table 5 Setting of variables for re-electrocoating test

      為降低實(shí)驗(yàn)總量,二次電泳探究實(shí)驗(yàn)采用正交設(shè)計(jì),結(jié)果見表6、表7 和表8。要求附著力≤1 級(jí),石擊試驗(yàn)后K≤1.5,腐蝕循環(huán)后K≤2.5。

      表6 冷軋板二次電泳的防腐性能驗(yàn)證結(jié)果Table 6 Result of anticorrosion testing for cold-rolled steel sheet after re-electrocoating

      表7 電鍍鋅板二次電泳的防腐性能驗(yàn)證結(jié)果Table 7 Result of anticorrosion test for zinc-electroplated steel sheet after re-electrocoating

      表8 熱鍍鋅板二次電泳的防腐性能驗(yàn)證結(jié)果Table 8 Result of anticorrosion test for hot-dip zinc-coated steel sheet after re-electrocoating

      實(shí)驗(yàn)小結(jié):

      (1) 冷軋板第一次電泳后,膜厚的波動(dòng)范圍是5.2~ 26.9 μm;經(jīng)過再次全過程電泳后,膜厚波動(dòng)范圍是20.0~ 29.7 μm(均大于17 μm),且防腐性能與抗石擊性能合格。

      (2) 電鍍鋅板第一次電泳后,膜厚的波動(dòng)范圍是4.8~ 27.2 μm;經(jīng)過再次全過程電泳后,膜厚波動(dòng)范圍是18.7~ 28.7 μm(均大于17 μm),且防腐性能與抗石擊性能合格。

      (3) 熱鍍鋅板第一次電泳后,膜厚的波動(dòng)范圍是4.3~ 29.2 μm;經(jīng)過再次全過程電泳后,膜厚波動(dòng)范圍是17.2~ 29.5 μm(均大于17 μm),且防腐性能與抗石擊性能合格。

      3 建議

      (1) 出現(xiàn)設(shè)備停臺(tái)或電網(wǎng)閃斷等故障時(shí),應(yīng)設(shè)置保護(hù)電壓,并在0.5 h 內(nèi)將車身從電泳槽內(nèi)拉出,否則會(huì)有車身報(bào)廢風(fēng)險(xiǎn)。

      (2) 若出現(xiàn)故障時(shí)車身電泳時(shí)間超過225 s,此時(shí)車身外表膜厚大于17 μm,只要車身泡槽不超過30 min,二次電泳后的車身性能合格。

      (3) 若出現(xiàn)故障時(shí)車身電泳時(shí)間不足225 s,則車身外表膜厚可能小于17 μm,在泡槽30 min 內(nèi)且施加保護(hù)電壓的情況下,也可以通過再次電泳來保證車身防腐性能。

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