浅析车身内腔电泳效果改善
2021-06-24 15:32 浏览:180
王 奇，史亚邦，张存乐，杨 晋（长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北保定 071000）
0 引言
随着汽车在中国市场的日渐普及，消费者对产品的质量要求也越来越高。众人所熟知的品牌“豪车”价位持续下探，市场竞争日趋激烈。面对日趋激烈的市场竞争环境，如何快速让产品脱颖而出赢得消费者的青睐，是各大汽车厂家面临的重要课题。车身使用寿命是消费者所购车辆保值的前提，是决定消费者是否购买的重要因素。车身防腐性能作为评价车身使用寿命的一个重要指标，3 年无锈蚀、10 年无穿孔也成为了车身防锈的重要保证，整车防腐承诺将直接影响消费者对产品的印象。
1 整车重点防腐区域确认
1.1 整车防腐区域划分
整车防腐区域划分见图1。
1.2 车身防腐等级
车身防腐等级见表1。
由表1 可知，车身B 柱、下边梁等部位属于车身防腐的重点区域，在新车型开发过程中需要针对腔体结构进行重点分析。为在SE 分析阶段对车身内腔部位电泳效果进行准确分析，进行了如下试验。
2 试验前准备
2.1 电泳上膜原理分析
电泳上膜过程示意图见图2。
如图2 所示，三层或多层钣金形成腔体结构时，未设计防屏蔽孔，电泳槽液无法泳动至内腔接触腔体钣金表面，导致电泳无法上膜，形成空腔屏蔽；当在钣金形成的腔体中增加防屏蔽孔时，电泳槽液可以通过防屏蔽孔泳入内腔，接触到钣金表面，在规定的时间内在钣金表面完成电渗、电沉积，终电泳上膜完整。
2.2 试验条件
为满足消费者多样化的需求，车身内腔往往造型复杂，为充分模拟内腔钣金结构，本次试验共进行3 组：两层板电泳、多层板电泳及“U”型板电泳。
为保证3 组试验条件的统一，本次试验在同一车间进行电泳过线，且样板悬挂方式保持一致（悬挂于车身驾驶室内部，随车电泳）；电泳漆为立邦漆，电泳时间130 s，烘烤温度：保温区185~200 ℃，喷流Ⅰ区175~190 ℃，喷流Ⅱ区190~203 ℃。
3 试验过程
3.1 两层板开孔验证
3.1.1 试验概括
两层板试验钣金状态见图3。
如图3 所示，使用300 mm×300 mm 的钣金，控制钣金间隙5 mm，上板开Φ20 的孔，将两板用螺栓进行紧固，周圈进行密封（留出沥液孔），验证Φ20的孔的有效电泳范围。
3.1.2 试验结果
试验结果见表2。
总结：
（1） 钣金间隙为5 mm，开孔直径为20 mm 时，电泳轨迹为以孔边缘为中心的125 mm 的范围（如图4 所示），电泳膜厚满足10 μm。
（2） 离孔越远，膜厚越低，电泳膜厚从15 μm 逐渐衰减至10 μm 后，因电泳时间限制，出现无电泳漆膜的盲区，因此在某平面屏蔽区域处（B 柱区域），为避免出现电泳盲区，三孔排布位置建议按照图5 所示进行设计。
如图5 所示，三孔排布位置为正等边三角形，按照孔径Φ20 的电泳范围250 mm 计算得出，两孔心距离L 大为233.8 mm，若L>233.8 mm，三孔中心区域会出现电泳盲区。
同理，若假设孔径为d，开孔保证电泳上漆的范围是半径r 的圆，则平面区域3 个孔的设计排布应满足：
（3） 两孔电泳重叠区域，因分别受两孔的电场影响，此区域的膜厚均>10 μm ；故钣金间隙5 mm，孔径为20 mm 时，开孔孔间距大值为250 mm。