汽车散热器格栅涂层附着力不良原因分析及解决

今天小编为大家分享的是关于汽车散热器格栅涂层附着力不良原因分析及解决的文章，一起来看看吧。

0 引言

众所周知，散热器格栅作为汽车发动机冷却通风的关键部件，不仅具有实现散热的要求，还要求表面流畅、美观大方，也是表现整车性格的重要外观装饰件。不同主机厂对散热器格栅基材选用、造型设计、表面防护工艺都有自己独特的要求，但是优异的耐候性、耐刮擦性，平衡的耐热性能、柔韧性和加工性能是其不会改变的共同点。表1为各汽车主机厂散热器格栅基材选用、表面防护方式、外观性能特点和使用车型等情况。

表1 汽车散热器塑料材质及表面处理情况

附着力作为散热器格栅涂镀层的基本性能之一，其性能的好坏直接影响到产品的耐腐蚀性、装饰性和耐久性能。因而在散热器格栅电镀、喷漆表面处理生产质量控制过程中应重点监测、管控。

本文将结合生产实际发生的实例，针对散热器格栅涂层附着力不良的质量问题进行原因分析及解决。

1 背景

针对售后质量问题反馈，某车型2015年初生产的散热器格栅下部边缘涂层出现掉漆、脱落现象，尤其在雨天或洗车后，格栅下边缘因结构造型原因极易残留潮湿雨水和洗车液污渍浸蚀涂层造成附着力不良，经仔细观察检测发现涂层脱落发生部位的涂层附着力并不好，同时可看到该位置为油漆涂层与电镀层接口处。如图1所示。

涂层局部附着力不良问题对散热器格栅本身而言不仅破坏其整体美观性，更存在脱落扩大影响其耐久性的风险，所以该问题的解决不仅有助于产品质量改善，更重要的是避免潜在风险流入市场，影响汽车的商品性。

2 涂层脱落原因分析

2.1 表面处理工艺

为使散热器格栅更能匹配整车风格，其表面处理工艺为ABS基材整体电镀后局部遮蔽喷漆。具体的工艺流程为：上挂→除油→水洗→粗化→水洗→中和→触媒→解胶→化学镍→活化→底镍→表面调整→硫酸铜→镍前活化→半光亮镍→高硫镍→光亮镍→微孔镍→铬前活化→铬镀→钝化→干燥→下挂→粘纸遮蔽→打磨→擦拭，吹净→喷漆→烘干→检查→修饰。

2.2 脱落原因分析

供应商初期进行散热器格栅涂镀层试验测试时，也出现起泡及掉漆现象，供应商由专人对格栅下边缘表面进行打磨，最终通过试验认可。经对散热器格栅的表面处理工艺进行分析，认为有以下几种原因：

（1）电镀层表面喷漆，其附着力存在一定的风险性：①ABS基材表面电镀是电化学反应过程，镀层与基材之间会有很强的结合力，且镀层的密度、附着力、硬度都高于喷漆涂层；②ABS基材表面喷漆涂层附着力也不会有问题，但电镀层表面上喷漆，涂层是无法穿透电镀层来咬合基材的，所以喷漆的涂层只能在电镀层来咬合附着，但油漆涂层的硬度、附着力、密度都低于电镀层。因此，如果想要在电镀层表面上进行喷漆工艺，其涂层附着力存在一定的风险性。虽然一时可以附着，但存在假性附着现象，在高温、高湿、包装、运输、人员触碰等环境条件下假性附着的地方极易产生起泡、开裂、脱落等现象。

（2）怀疑喷漆前电镀层表面有灰尘：因零件经过电镀处理后不超过48小时即实施喷漆，积灰并不严重。此外，供应商在喷漆前会对电镀表面检查，积灰易被发现，可能性较小。

（3）怀疑电镀表面可能残留未被彻底清洗掉的电解液、水渍及污物，喷漆前虽对外观检查，但存在漏检可能性。

（4）怀疑贴纸遮蔽、打磨等过程中操作人员未佩戴手套，造成电镀层表面残留手印、汗液且不易被发现，可能性较大。

（5）为提高电镀层上油漆涂层附着力，供应商在电镀层表面进行打磨，但存在未打磨到的部位。操作员在格栅下边缘表面已贴纸，无法保证沿贴纸边缘被打磨到，饰条网格中间也无法打磨到，工艺无法保证。

3 改进措施及实验验证

3.1 加强人员培训与检查

加强对员工打磨操作方法的培训，实施镀层喷漆前的粘纸遮蔽、打磨及擦拭标准化作业；班长或工艺员对操作人员粘纸遮蔽、打磨、清洁及擦拭进行不定期检查，确保过程规范和质量管控。

实验验证：培训和检查加强后进行涂层附着力测试,涂层附着力有所提高，但仍存附着力不良的现象。

3.2 增加漆前处理工序

改进措施前的漆前处理工艺为：散热器格栅整体电镀后→对不喷漆部位进行粘纸遮蔽→500#砂纸对喷漆部位进行打磨→异丙醇擦拭，清洁干净→喷漆→烘干→检查，修饰。改进后工艺为：散热器格栅整体电镀后→预脱脂1.5分钟（弱酸性塑料脱脂剂）→主脱脂3分钟（弱酸性塑料脱脂剂）→水洗1→水洗2→纯水洗→纯水直喷淋→烘干→对不喷漆部位进行粘纸遮蔽→500#砂纸对喷漆部位进行打磨→异丙醇擦拭，清洁干净→喷漆→烘干→检查，修饰。

实验验证：增加漆前处理工序后进行涂层附着力测试，附着力有所提高，但仍存在附着力不良的现象。

3.3 切换镀层专用油漆

改进前所用油漆为普通双组分低温溶剂型，更换后为汽车外装电镀层专用双组分丙烯酸氨基甲酸酯油漆。此涂料在各种金属基材（镀铬、铝、不锈钢）及ABS、PMMA、PC等塑料基材上具有广泛的适应性，同时具有优良的涂层性能：2次附着力、机械性能、耐化学品性、耐候性和耐久性等。

实验验证：切换油漆后进行测试,涂层附着力有所提高，但仍存在附着力不良的现象。

3.4 分体电镀和喷漆表面处理

为彻底解决涂层附着力不良的质量问题，从设计之初进行产品分体结构设计，把一体化电镀+喷漆工艺改为分体电镀和喷漆处理工艺，分体电镀和喷漆处理后将电镀装饰框、电镀饰条装配到喷漆格栅本体上即为散热器格栅总成。

实验验证：电镀装饰框、电镀饰条电镀层主要性能结果见表2。格栅本体油漆涂层主要性能结果见表3。

表2 电镀装饰框、电镀饰条镀层主要性能

表3格栅本体油漆涂层主要性能

试验结果表明，经分体喷漆的格栅本体和电镀处理的装饰框、饰条涂镀层性能满足产品标准要求。经分体结构设计改进后的散热器格栅总成装载新车型后截止发稿前也没有出现过涂镀层附着力不良的质量问题。

4 结语

通过本次涂层附着力不良质量问题调查分析不难发现电镀层表面上喷漆的工艺从理论上就较难满足产品质量标准要求。即使在实验室达到了要求，在实际批量生产控制过程中也会很难保证产品质量的一致性和稳定性。

就目前情况来看，改进散热器格栅分体结构设计，分体电镀、喷漆表面防护处理仍是彻底避免涂镀层附着力不良质量问题的最佳途径。通过分体电镀和喷漆，不仅降低了表面处理材料的消耗，也大大缩减表面处理工序，而且很好地保证了散热器格栅总成的防腐性、装饰性、耐候性和耐久性能。

详情见《现代涂料与涂装》2017年第4期