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1.前言
陰極電泳涂裝是目前世界上較為先進的一項涂裝技術，采用該項技術所獲得的涂膜抗腐蝕性能要比陽極電泳涂膜強一倍以上。陰極電泳的涂膜質量除了與涂裝線的設計、安裝水平、工藝及設備是否完善以及涂料產品質量是否有保證等因素有關外，還與管理者的水平和素質有著極為重要的關系。在已固有的生產條件的涂裝管理中，應采取什么措施、抓住哪些環(huán)節(jié)、怎樣設置控制點來保證涂膜質量?本文提出了看法和意見，與讀者共同商榷。
2.涂膜質量問題及其影響因素
2.1 陰極電泳涂裝的典型工藝流程
由于處理的材質和表面狀態(tài)不盡相同，所以所采用的工藝流程、特別在前處理的工藝上也不完全相同。但其總體要求是一致的。較為常見的流程如下：機加工成形產品→清除焊渣毛刺→上線→脫脂(除銹)→水洗→表調磷化→水洗→電沉積→電泳后洗→干燥固化→產品。
2.2 涂膜質量問題及質量要求
由于受到各種因素的影響，涂膜將出現(xiàn)各種質量問題，歸納起來主要分為兩大類：
(1)外在質量即裝飾質量問題，主要是顏色、光澤和平整度三項，其質量要求主要看該涂膜是作底漆還是作“底、面合一漆”的不同而異。
(2)內在質量問題，包括機械性能和耐腐蝕性能兩方面。
·機械性能
涂膜附著力(級)：級數(shù)越大表示附著力越差，一般以“0”級為最好。
涂膜厚度(μm)：由于受到電阻的影響，涂膜厚度總會受到某種程度的限制。一般而言，涂膜不宜太薄，太薄不僅降低其光澤和平整度，而且會降低涂膜綜合性能。不管屬于何種產品，增加涂膜厚度，對提高涂膜的光澤、豐滿度和內在質量都是有利的，但從降低涂裝成本考慮，過厚是不必要的。
涂膜硬度(H)：硬度適中為好(如2H)。過小將降低其機械性能，同時，其耐腐蝕性能亦無法得到保證;過大，涂膜變脆，其柔韌性、耐沖擊性將降低，在很多情況下都會降低涂膜的使用壽命。
涂膜柔韌性(mm)：這是一項保證涂膜使用壽命的重要指標，一般以試驗涂膜裂紋長度小于2mm為符合要求。
沖擊強度：一般要耐50cm的沖擊才符合要求。
·耐腐蝕性能
包括耐水性、耐汽油性、耐化學藥品(酸、堿)性，常用耐鹽霧性綜合表示。對陰極電泳涂膜而言，其耐鹽霧性至少要達到720h以上才符合要求。
涂膜的機械性能對涂膜的耐腐蝕性起著非常重要的作用，用戶亦應加以重視。
2.3 涂膜質量的影響因素
在陰極電泳涂裝中，影響涂膜質量的因素主要有5個。
(1)購進的涂料產品質量不佳或不穩(wěn)定。
此因素對涂膜質量的影響是首要的，影響的大小視產品質量優(yōu)劣程度的不同而異。
(2)預涂件的材質及表面狀態(tài)。預涂件材質及表面狀態(tài)用現(xiàn)有的表面處理方法或工藝無法提供質量保證，即表面處理方法(工藝)不佳、不完善所致。表面處理方法雖好但操作不到位，導致處理質量不過關。此因素對涂膜質量的影響較為廣泛，不僅影響涂膜的外觀質量，而且將影響涂膜的附著力、厚度乃至它的耐腐蝕性能。因此，它不僅是一個從始至終不能放松警惕的操作因素，而且也是工藝設計者需要著意研究解決的重要課題。
(3)電泳槽液不穩(wěn)定，涂料溶解性、分散性差，乳化效果不好，導致電泳特性差。影響電泳槽液穩(wěn)定及其電泳特性的因素有：涂料產品質量(差);槽液工藝參數(shù)控制不到位;循環(huán)攪拌系統(tǒng)失控、運營不正常;雜質離子(污物)干擾和破壞。這是一個大的影響因素。此因素對涂膜質量的影響是全面的甚至是致命的。涂膜質量控制的重點和難點基本集中于此。
(4)電沉積后水洗不充分，多余涂料未洗凈或洗滌沖力過大，將已沉積的濕膜沖薄。此因素主要影響涂膜的外觀質量，或使涂膜變薄。
(5)濕膜干燥固化條件不充分或失控，如：烘烤溫度過高或過低;烘烤時間過長或過短。此因素對涂膜質量的影響是全面的，不僅影響它的外觀質量，而且還影響它的內在質量。
(6)人為因素。人員技術素質和職業(yè)操守好壞不等。顯然，這是一個需要調動和值得開發(fā)的因素，涂裝線的成功或失敗全賴于此。
由上可見，影響涂膜質量的因素是多方面的，只要一個環(huán)節(jié)出問題或是一個措施跟不上，都會使涂膜出現(xiàn)這樣或那樣的質量問題。
3.質量管理措施
(1)加強職工素質教育，全面提高職工技術素質和職業(yè)操守;
(2)健全質量規(guī)程和崗位責任制，使質量管理納入制度化、科學化、規(guī)范化;
(3)加強涂料產品質量驗收，對每批進廠涂料必須進行系統(tǒng)檢鋇0，非標產品不能入庫;對每次投槽涂料亦需進行相關檢測，不符合質量技術要求的，亦不能投槽使用。
(4)保持操作環(huán)境整潔，防止污物(如懸鏈軌道上的銹跡、塵埃、潤滑油等)掉入各工作液(特別是電泳槽)或涂件上，造成“二次污染”，這是一個不可忽視的重要環(huán)節(jié)。
(5)明確質量控制點，加強質量監(jiān)控。
4.質量控制點及質檢要求
總的要求是：在實施質量管理的過程中，不僅要關注每個工序的處理質量，而且要每時每刻關注每個工序中每個參數(shù)的細小變化，并將瞬間突變所造成的質量問題消滅在萌芽狀態(tài)之中。簡而言之，在實施質量控制的過程中力求“微觀管理”。
從陰極電泳涂裝的工藝流程得知，其質量控制點可分為兩部分：第一部分為上線前控制點;第二部分為上線后控制點，現(xiàn)分別予以討論。
4.1 上線前質量控制點
上線前質量控制點只設一個，這就是清除焊渣、毛刺。該控制點主要是針對有切割、電焊作業(yè)的機加工產品在成形后其表面的焊渣、毛刺等“多余”部分，必須在上泳涂線之前將其清除，其處理質量是否達到要求不僅關系到預涂件相關部位的涂膜厚度和附著力，而且還將影響涂裝產品的外觀質量。這是因為焊渣、毛刺的凸出部、焊渣中被燒焦的碳素等物質不清除，不僅降低預涂件表面的平整度，而且將降低有關部位的導電性。
該工序多為手工或半機械處理。為了保證處理質量，要求有比較嚴格的質檢制度。
質檢要求：毛刺、焊渣除凈、表面平整。
4.2 上線后質量控制
上線后主要分為4個工序，分別是：前處理工序，包括脫脂(除銹)、表調、磷化、水洗;電沉積工序;電沉積后洗工序;濕膜干燥固化工序。
4.2.1 前處理工序
(1)脫脂除銹。該工序是表面處理最為重要的工序，其處理質量的好壞是保證涂膜質量的一個關鍵所在。該工序的處理方法較為常見的有酸洗(或“二合一”)法、超聲波法等。影響處理質量的因素雖略有不同，但亦有共同點。如預涂材質及表面狀態(tài)、工作液的種類、性能及其pH、操作溫度、Fe3+離子含量、工作液的使用周期等。
質量控制應關注工作液的pH、操作溫度和工作周期(Fe+離子濃度)。當處理效果明顯下降，采用提高pH或溫度仍無效果時，主要是工作液使用周期過長(Fe2+離子濃度過高)所致。此時為了保證處理效果應果斷采取措施即更換新液。
質檢要求：預涂件表面無油污、銹跡、氧化皮和其他雜質(金屬表面完全裸露)，表面平整，不返銹。
(2)表調、磷化。電泳涂裝要求涂件有較高的磷化質量，一是膜厚要均勻無遺漏;二是結晶細致;三是膜不能過厚。為了保證磷化質量，磷化前預涂件表面預先經過“表調”是必不可少的。影響磷化質量的因素除r與磷化劑的產品質量密切相關外，還與工作液的溫度、總酸度、游離酸度、促進劑濃度等參數(shù)的操作控制有關。這些參數(shù)因磷化產品的不同而不同，管理者和檢測人員應定時或不定時地做好監(jiān)控工作，切實控制好這些參數(shù)。
質檢要求：磷化膜均勻、細膩、膜厚1～3μm，不能過厚，否則，將使涂膜變得粗糙或者降低涂膜厚度甚至電泳不上。
(3)水洗此處水洗包括2個工序的水洗：
·脫脂除銹后洗。該工序的水洗主要是為了洗凈預涂件表面的殘酸、殘堿，以避免它們污染和干擾下道工作液(表調、磷化)的處理效果和使用壽命。對涂裝質量本身并無直接的影響。只要洗后保證了洗件的潔凈度(不降低表調劑、磷化劑的使用效果)就算達到了洗滌目的。
質檢要求：滴水pH中性，洗件濕潤均勻，無掛珠。
·磷化后洗(附純水水質要求)。該道工序的水洗遠比前道工序水洗重要，而且對水洗質量要求非常苛刻，其原因在于磷化后如果不洗凈工件表面殘存的磷化劑和其他雜質，將會引起兩個嚴重后果：①殘存磷化液中的Zn2+、Fe2+、H2PO4-、HPO42-、HPO43-等可溶性鹽類離子是電泳涂膜“蛤蟆皮”、“針孔”等弊病的“元兇”，隨著它們的混入和含量的增加，將造成大量的涂膜質量問題，后果極為嚴重;②殘存磷化劑中可溶性鹽類離子隨使用時間的增加而增加，含量過高引起樹脂析出而沉淀，從而降低涂料利用率，嚴重時甚至會使電泳槽液報廢，從而造成重大的經濟損失。
質檢要求：預涂件洗水滴液pH小于7;電導率小于50μS/cm。應特別指出，磷化后最后一道水洗對純水水質要求較高，這是保證該道水洗質量的重要環(huán)節(jié)。管理者及操作人員應做好純水水質的監(jiān)控工作。
純水水質要求：電導率小于20μS/cm(pH<6.5)。工序質檢重點：①油、銹、污除凈;②磷化膜厚1～3μm;③洗件滴水電導率小于50μS/cm。
4.2.2 電沉積
該工序是整個電泳涂裝的中心環(huán)節(jié)，涂裝線成功與否皆賴于此。因此，管理的重點和難點亦集中于此。前面所有工序即前處理質量如何亦將在此得到“反饋”,為了使電沉積能正常地進行和獲得好的涂膜質量，就必須正確和全面地執(zhí)行工藝規(guī)程，使電泳槽液始終處于一個穩(wěn)定、乳化效果和電泳特性均佳的良好狀態(tài)，以及能維護其正常運行的循環(huán)攪拌系統(tǒng)。為此，平常的管理應針對如下幾個環(huán)節(jié)，緊緊抓住不放松。
·電泳槽液的工藝參數(shù)如固含量、助劑含量、pH、顏基比、電導率、溫度、施工電壓(電流)應根據(jù)不同季節(jié)(溫度)和是否生產進行適時調整和控制，使之始終處于正常范圍。
電泳槽液良好狀態(tài)的特征是：漆液均勻、細膩、呈均相狀態(tài)。應以此標準檢查槽液。
·循環(huán)攪拌系統(tǒng)運行正常，槽底各處均無沉淀現(xiàn)象發(fā)生。
·槽液循環(huán)過濾裝置、恒溫裝置、超濾裝置等均運行正常，設備(濾袋、濾管)無破漏，透過液清澈(參數(shù)符合工藝要求)。
·施工電壓穩(wěn)定、電流充足、吊具導電性和陽極液循環(huán)系統(tǒng)良好。
·正確配漆、使之“熟化”徹底。
·檢測系統(tǒng)運行正常。
4.2.3 電沉積后洗
為了保證電泳后水洗質量，關鍵是控制好洗水流量和壓力，防止過大或過小。
質檢要求：手觸濕膜要干凈;指壓濕膜，壓印明顯—涂膜厚度可望獲得保證。
4.2.4 濕膜干燥固化
為了使?jié)衲じ魈幒婵緶囟鹊木鶆蚍植己蜔崮艿某浞掷茫M烘箱前必須瀝干濕膜表面的水跡。烘烤質量的關鍵是：烘烤溫度和烘烤時間要得到足夠的保證，但過高或過長也是不適宜的。質檢要求(烘烤時間已設定)：趁熱觸摸剛出爐的涂膜不黏手也不發(fā)黃，說明涂膜已干透，而且無過烤現(xiàn)象，理應符合質量技術要求;如黏手，說明溫度偏低，濕膜仍未干透;如發(fā)黃，說明溫度偏高，出現(xiàn)了過烤現(xiàn)象，涂膜變脆，將降低其機械性能。儀器檢測涂膜各項質量技術指標，如無異常，產品符合質量要求。
