1  前言

传统3C2B工艺中每一个工艺步骤均是经过长期的应用验证，确保工艺的合理性，但是其缺点也相当明显，它存在涂装生产线过长，是以高运行成本为代价来实现最大的工艺可靠性及满足产品所有质量要求。而水性紧凑型工艺是在传统工艺上取消了中涂层及中涂烘干，取消了在中涂层所投入的设备、人工及能源，实现了缩短工艺流程、降低污染排放、节约能源的目的。随着国家对环保的日益重视，节能减排绿色制造已经深入人心，水性紧凑型工艺技术以其显著的优点，被越来越多的汽车企业采用，如宝马、大众、江淮、雪铁龙、通用等均已采用此类工艺技术。

水性紧凑型工艺因取消中涂层，缺少中涂层的填充功能，要保证良好的面漆外观质量，就需要对电泳底层的外观质量进行控制。本文就电泳涂层的粗糙度对面漆外观质量的影响及解决措施进行探讨。

2  电泳粗糙度控制标准

2.1  电泳粗糙度的基本概念

在机械学中，粗糙度指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。电泳的表面粗糙度是指电泳漆膜在电泳漆膜形成及烘干中由于电泳漆性能、电泳设备、烘干温度等各方面原因最终导致电泳漆膜表面形成具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。表面粗糙度数值系列的表述方式多达 20余种。其中高度参数主要有3种：轮廓算术平均偏差Ra，微观不平度十点高度Rz，轮廓最大高度Ry。

为方便生产现场的管控，在电泳漆膜粗糙度的控制上，使用最多的是轮廓算数平均偏差Ra。Ra测量时使用的主要标准为DIN EN ISO 4287—1998、ISO 4287—1997和JIS B 0601—1994。Ra的计算公式为：Ra=1/l∫t0|Y(x)|dx或近似为Ra= 1/n∑|Yi|。式中，Y为轮廓线上的点到基准线(中线)之间的距离; l为取样长度，取样长度一般用0.8、2.5两种。

2.2  电泳粗糙度对面漆质量的影响

水性紧凑型工艺缺少中涂层在电泳与面漆之间的填充作用，导致电泳涂层的粗糙度会对面漆外观质量造成较大影响，主要体现为面漆长短波超标。通过对涂装车身的电泳粗糙度及面漆外观进行跟踪，验证电泳粗糙度对面漆质量的影响，经多次验证后，试验结果如表1。

表1  电泳粗糙度对面漆外观的影响

序号

电泳涂层

面漆外观质量

粗糙度/μm

Lw

Sw

DOI

1

0.21

2.6

8.4

90.9

2

0.24

4.2

9.8

90

3

0.26

5.4

10.4

89.5

4

0.28

8

12.6

88.7

5

0.31

8.4

14.9

88.1

6

0.35

10

18.6

88

    注：Ra测量按2.5步长的取样长度进行测量，外观数据为多次验证的外观平均值。

根据上面的现场实验验证情况，电泳粗糙度对于涂膜的外观质量有一定影响，当Ra值在0.2μm～0.3μm，外观质量较为良好，Ra值≥0.35μm时面漆外观橘皮值将会超标。

2.3  电泳粗糙度控制范围

根据上述验证结果，对水性紧凑型工艺而言。电泳表面粗糙度推荐的控制范围如表2：

表2 水性紧凑型工艺下电泳粗糙度的控制范围

粗糙度

仪器

——

0.8mm量程

2.5mm量程

便携式粗糙度仪

水平面

Ra≤0.2

Ra≤0.25

垂直面

Ra≤0.25

Ra≤0.35

3  影响电泳漆膜粗糙度的因素

3.1  板材粗糙度及前处理对电泳粗糙度的影响

3.1.1   板材粗糙度的影响

板材是涂装的基础，其表面的粗糙度直接影响到电泳漆膜的粗糙度。根据对现场板材粗糙度及其对应的电泳....