車架采用水洗拋丸后的熱軋鋼板經沖壓、鉚接/焊接而成，車架在使用過程中條件較為惡劣，要求產品涂裝后具有較高的防腐蝕性能并具有短期流轉防護的耐候性能。

行業(yè)內典型的車架涂裝工藝為“前處理+底面合一陰極電泳”涂裝工藝或噴涂粉末涂料工藝，涂層的耐腐蝕性及耐候性滿足技術要求，且符合安全環(huán)保要求。底面合一陰極電泳涂裝因其安全、環(huán)保、涂料利用率高、自動化生產等優(yōu)點，在車架、車廂及其他零部件涂裝中已被絕大部分汽車生產廠家采用。

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2.1 問題調查

該涂裝生產線為車架涂裝線，主要生產產品為重卡車架，生產節(jié)拍為20JPH，前處理電泳為步進式，采用自行小車輸送方式，一掛2~3個車架。涂裝車間前處理電泳工段工藝流程：熱水洗→脫脂→水洗→表面調整→磷化→水洗→純水洗→陰極電泳→UF水洗→純水洗→電泳烘干→下線。

一掛2~3個車架，同一掛生產的車架，進行電泳漆膜外觀檢測，部分電泳后車架表面存在明顯的粗糙不平整問題，車架加強板部位問題更突出，電泳漆膜表面粗糙異常沒有明顯的規(guī)律。

2.2 原因分析

引起電泳漆膜外觀粗糙異?，F(xiàn)象的影響因素有很多，最常見的原因有底材表面質量差、磷化膜不均勻、粗糙、電泳槽液顏基比過高、電泳施工電壓偏高、槽液溶劑含量異常、槽液pH過高等。通過對前處理脫脂槽液、表調槽液、磷化槽液、電泳槽液等工藝參數(shù)進行檢測確認，發(fā)現(xiàn)除電泳槽液pH異常升高外，其余參數(shù)均在工藝要求范圍內。對涂裝過程進行排查，排除了電泳涂料、極間距、循環(huán)泵轉速、磷化渣、水洗槽、電泳槽液污染等原因導致的電泳漆膜外觀粗糙。

2.2.1 底材表面質量差

重卡車架采用水洗拋丸板，按Q/JQ16427《BMD板材電泳涂裝技術要求》，BMD 板材外觀不應有影響電泳涂裝后的外觀質量缺陷，不應有影響漆膜附著力的氧化膜，表面粗糙度 Ra（0.8mm測長）要求均值3.0μm，最大值<3.5μm，涂油量5g/㎡。現(xiàn)場對BMD板材進行外觀檢測，其中粗糙度Ra檢測數(shù)據(jù)見表1。

重卡車架BMD板材粗糙度均符合標準要求，未發(fā)生異常波動，板材表面無氧化皮等外觀質量缺陷，涂油量≤5g/㎡，滿足標準要求，故底材表面質量不是電泳涂膜粗糙的主要原因。

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2.2.2 磷化膜結晶差

磷化膜的功能是提高涂覆在其上的電泳漆膜的附著力和耐蝕性，磷化膜結晶要求均勻致密，尺寸<8μm，進一步分析磷化是否對電泳漆膜表面粗糙產生不良影響。采用車架縱梁沖孔邊角料在車架現(xiàn)場隨線制備了磷化膜，對磷化膜進行掃描電鏡SEM分析。掃描電鏡圖片如圖1所示，發(fā)現(xiàn)磷化膜為粒狀，結晶均勻致密，結晶尺寸2~3μm，成膜質量合格，均符合標準要求，未發(fā)生異常波動，故磷化膜質量不是車架電泳漆膜粗糙的主要原因。

2.2.3 顏基比失調

電泳涂裝的顏基比指電泳漆、槽液或漆膜中的顏料與基料(樹脂)之比，電泳槽液和新配的電泳原漆槽液顏基比應是相同的，但在電泳過程中，顏料和樹脂不定按照原配比沉積到被涂物上，因而產生槽液、漆膜和原漆三者的顏基比不相同的現(xiàn)象，電泳槽液顏基比失調易產生縮孔粗糙、失光等漆膜弊病，影響漆膜性能，因此需要定期檢測槽液顏基比，按檢測結果添加乳液或色漿調整槽液的顏基比。電泳槽液顏基比技術要求在0.14~0.20范圍內，按照Q/JQ11219.4《涂料灰分、顏基比測定方法》進行檢測，顏基比雖在工藝要求范圍內，但是在明顯升高，通過調整顏基比范圍，使其降低至0.165左右，發(fā)現(xiàn)車架外觀糙合格率由7.5%提升至43.75%（見表2），故顏基比失調為電泳漆膜外觀的主要影響因素。

2.2.4 溶劑含量低

電泳槽液中的溶劑對電泳漆樹脂起助溶作用，助溶的過程分為滲透、溶脹、溶解3個過程，助溶作用的大小主要由助溶劑和電泳涂料樹脂的結構和極性等因素決定。溶劑可以提高電泳槽液的穩(wěn)定性，溶劑的添加能夠促進電泳漆膜的流平性能，從而可提高電泳漆膜的外觀品質。溶劑還可以調節(jié)電泳涂膜厚度，不同類型的電泳漆有其適應的助溶劑，且助溶劑的組成、配比都需要在一定的范圍內，只有這樣才能保證電泳漆膜有持久穩(wěn)定外觀質量。車架現(xiàn)場電泳槽液溶劑含量要求在0.5%~1.5%范圍內，按照Q/JQ11219.10《電泳涂料溶劑含量測定方法》進行檢測，結果見表3。

結果顯示電泳槽液溶劑含量偏低，提高溶劑含量可以一定程度降低外觀不良的發(fā)生率，故溶劑含量低為影響因素。

現(xiàn)場電泳槽液溶劑含量雖在工藝要求范圍內，但是整體偏低，提高溶劑含量可以明顯降低電泳漆膜外觀缺陷的發(fā)生率。2021年3月第4周一次性補加600kg溶劑，提高溶劑含量0.3%，漆膜外觀問題明顯改善，車架漆膜合格率由40%提升至68%。

2.2.5 細菌含量超標

通過對現(xiàn)場電泳槽液工藝參數(shù)進行檢測，發(fā)現(xiàn)電泳槽液pH異常升高，對電泳槽液、UF液細菌含量檢測，細菌含量<10³ CFU/mL表示槽液正常未長菌。菌含量檢測結果顯示，細菌含量超過10⁶CFU/mL。槽液細菊含量超標，細菌孳生，細菌分解污染槽液，導致電泳槽液 pH異常升高，通過添加中和劑控制pH，中和劑使用量增高，電泳槽液電導率上升，電解過程電極反應劇烈，電沉積異常上膜，漆膜破損，導致電泳漆膜外觀變粗糙，結果見表4。

電泳槽液長菌是電泳漆膜粗糙的主要原因。

排放超濾液，電泳槽液電導率下降至1100μS/cm，電泳漆膜外觀合格率由70.5%提升至 92.0%。

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