摘要： 结合车身电泳底漆膜厚不足问题，分析了该问题的原因，并针对各种原因制定了相应的对策。

为响应国家节能减排、保护环境号召，公司于2021 年高温检修期间对轻卡涂装车间前处理工序进行了改造，由三元磷化工艺变更为锆化工艺。传统磷化工艺主要是利用磷酸解离平衡反应在金属表面析出水不溶性磷酸盐的一种工艺，由于磷化常会含有锰、镍等重金属元素，对环境危害性大，且需要维持在特定温度（需要加热）和产生大量磷化渣，逐渐被薄膜前处理所替代。薄膜前处理目前主要是硅烷薄膜前处理和锆化薄膜前处理，公司选的是锆化薄膜前处理工艺，该工艺主要是在氟锆酸的作用下，金属表面沉积氧化锆转化膜的工艺。因不需加热且仅在处理冷轧钢板时产生少量废渣，同时不含锰、镍、磷等污染元素现被广泛应用。

本文分析了切换锆化工艺后，调试生产时部分轻卡驾驶室底漆膜厚不足问题的原因，并给出相应的对策。对策实施后车身底漆膜厚达标，确保了防腐性能。

在切换锆化前处理后，调试的21台车身中有9台底漆膜厚测量点位合格率不足80%。统计所有不合格点位出现的频次。发现底漆膜厚不合格位置集中出现在内板、内腔的测量点。

2.1 电泳槽液参数低于工艺范围

2.1.1  温度低于工艺范围

电泳槽液温度是影响底漆膜厚的一个重要因素，槽液温度保持在工艺范围内才能保证漆膜厚度在合适的范围。一般而言，电泳底漆膜厚随着温度升高而增厚。随温度降低而减薄。这是由于合适的温度才能保证电泳漆的黏度适宜，电泳漆粒子有较强的迁移能力，若温度低于工艺范围，电泳漆黏度变大，则会抑制电泳漆粒子迁移，进而造成电泳底漆膜厚下降。

公司电泳槽液温度要求在（31±1）℃跟踪8月份生产发现电泳槽液温度均在工艺范围，故温度低于工艺范围并非导致调试轻卡车身底漆膜厚不足的恨本原因。

2.1.2  固体分低于工艺范围

电泳槽液在（105±2）℃下烘干2 h所剩的固体物质为电泳槽液的固体分。电泳槽液固体分会直接影响电泳涂层的质量，固体分较低时，漆膜较薄，颜料易沉淀，槽液稳定性较差；相反，固体分高于工艺范围时，电泳槽液黏度增加，电泳漆粒子移动速度减缓。过高时泳透力降低，带出槽液多，浪费较大，并且漆膜易出现粗糙、疏松、花斑等缺陷。

公司电泳槽液固体分工艺范围为19%-23%，经化验发现，8月份生产日期内槽液固体分均在工艺范围内，故固体分低于工艺范围不是调试轻卡底漆膜厚不足的根本原因。

2.1.3  离子电导率低于工艺要求范围

电泳槽液的离子电导率表示电泳槽液导电的难易程度，其数值越大表示槽液导电能力越强。槽液离子电导率过高或过低都会对电泳底漆膜厚、外观等产生影响，随着离子电导率升高，膜厚也会相应增加；若槽液离子电导率低于工艺范围则会导致膜厚降低。

公司电泳槽液离子电导率的工艺范围为 1 400-2 100 uS/cm，跟踪8月份化验数据，离子电导率均在工艺范围内，故离子电导率低于工艺范围也不是调试轻卡底漆膜厚不足的根本原因。

2.1.4  有机溶剂含量低于工艺范围

电泳槽液中添加有机溶剂主要是为了增加电泳漆的水溶性和槽液的稳定性，一般为中高沸点的酯类、醇类溶剂。若有机溶剂含量高于工艺范围，漆膜过厚，显得臃肿；而有机溶剂含量低于工艺范围，漆膜则干瘪变薄，槽液稳定性也会变差。

公司电泳槽液有机溶剂含量工艺范围为 0.8%-2.0%，此参数每月测试一次，2021 年 8 月电泳槽液有机溶剂含量为 1.14%，符合工艺要求，故有机溶剂含量低于工艺范围亦非调试轻卡底漆膜厚不足的根本原因。

2.2  导电不良

电泳涂装过程中保证电流顺利流过十分关键，若电泳过程中出现导电不良，会导致车身底漆膜厚下降，严重时甚至出现车身仅部分电泳上漆膜的情况，公司涂装车间在调试之前的生产中也会偶发车身部分电泳问题。电泳过程中，电流方向为：整流电源→阳极管→车身→滑橇→吊具（电刷）→汇流铜排→整流电源，所以阳极管、滑橇、电刷、铜排等环节出现问题就会导致导电不良，故需对各个环节进行排查。

调查阳极管、滑橇、电刷、铜排等发现，阳极管电流是在正常工艺范围内（工艺要求每根阳极管电流≥5A），而滑橇、电刷、铜排均存在一定的缺陷。

观察发现现场高压段铜排表面变形以及氧化变黑的情况较为严重，前期生产时偶尔会出现高压段电压正常，电流却为0A的情况。

过车时有时还会观察到电刷与铜排接触不良“打火”的情况。电刷头氧化变黑且有焊瘤状颗粒，电刷导电性能下降且与铜排接触面积变小，极易“打火”。而“打火”会分担一部分电压。使得车身实际的电场强度降低，从而导致车身底漆膜厚下降。

调查橇体发现，从前处理工序到发交工序均用同一橇体，因产量较大，每天需重复使用多次。橇体重复经过面漆时会存在积漆，而涂料的主要成分为树脂材料，积漆过厚会导致车身与橇体间接触电阻变大，严重时会导致车身部分电泳甚至电泳不上。

综上所述，由于铜排表面摩擦变形、氧化变黑，电刷电极头氧化变黑产生焊瘤状颗粒以及橇体与车身接触位置上积漆厚导致的车身导电不良现象是调试轻卡底漆膜厚不足的根本原因。

2.3.1  电泳漆更新期长，槽液老化

电泳漆更新期长时，槽液会老化，表现为电泳漆树脂有机高分子在长时间、不间断循环时分子链受到剪切力作用分解、断链生成小分子，使电泳漆湿膜电阻变大，槽液电导率变低，导致漆膜厚度下降。

公司电泳槽体为 236m³。其中 50%为电泳漆，约为 118 m³。而每年加入新电泳漆约为 300m³，计算得每年 2.54 个更新期，高于每年2.5 个更新期的标准，故电泳漆更新期长，槽液老化并非调试轻卡底漆膜厚不足的恨本原因。

2.3.2  电泳漆与皓化工艺配套泳透力不足

泳透力指在电泳涂装过程中使得工件背离电极的部位（内腔、凹面、缝隙等位置）泳涂上电泳底漆的能力，其数值越大表示背离电极部位的上膜能力越强，会直接影响生产效率和漆膜的防腐性能。

目前，公司使用的是品牌电泳漆，此电泳漆与磷化配套时，泳透力能够达到50%，车身内板上膜能力佳，能够满足公司品保要求。但换用锆化工艺后，由于锆化膜的皮膜阻抗比磷化低得多，约为磷化膜阻抗的1/20。另外，磷化膜厚度为 2-3 um，锆化膜仅为 20-50 nm，二者皮膜厚度差异也要由电泳漆去补充。实验室利用四枚盒法同等条件下测得电泳漆与锆化工艺配套，泳透力仅为40%，比与磷化配套时降低了 20%。

故电泳漆与锆化工艺配套泳透力不足是调试轻卡底漆膜厚不足的根本原因。

3.1  针对导电不良的对策

针对铜排表面摩擦变形、氧化变黑，电刷电极头氧化变黑产生焊瘤状颗粒以及橇体与车身接触位置上积漆厚导致的车身导电不良问题，对铜排、电极头变形的电刷进行更换，对积漆严重的橇体进行了除漆处理，确保电流可以顺利通过，以保证电泳底漆涂装的效果。

3.2  针对电泳漆与锆化工艺配套泳透力不足的对策

针对电泳漆与锆化工艺配套泳透力不足的问题，由于每种涂料产品均有其最适宜的槽液参数范围，而现有电泳槽液参数均在工艺范围内，所以只能通过提升电压或者延长电泳时间来提高电泳漆的泳透力。而延长电泳时间，必然需要降低链速，肯定会降低生产节拍，断不可取，故选择调整电压。

在前处理之前，电泳涂装高压段电压为 260 V，调试时我们尝试了 3 种更高的高压段电压（270 V，280 V 和290 V），发现高压段为 280 V，290 V时，电泳漆膜的膜厚均能达标，且较 270 V 时厚 1-2um，但在距离阳极管较近的车门、门框等位置出现针孔或漆膜粗糙的情况，而 270 V 时车身电泳底漆膜厚能够达标，漆膜较为平整，考虑到电压过高会产生漆膜缺陷以及增加能耗，最终选择 270 V 作为电泳涂装高压段的电压。

在处理导电不良问题和调整高压段电压后，后续生产过程中，无论是单排、排半、还是双排车型的底漆膜厚均能达到品质要求。

本文结合公司涂装车间前处理改造后轻卡调试时电泳底漆厚度不足的问题，着重从电泳槽液参数、导电不良、电泳漆自身的性能三方面对此问题进行了分析，最终确定了导电不良和电泳漆泳透力不足是导致轻卡底漆膜厚不足的根本原因，并针对相应的原因给出了对策，随着对策实施和参数调整，轻卡各处膜厚均达标，确保了轻卡的防腐蚀性能。