打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
??油漆桔皮的定量测定、评价与防治


引言

构成漆膜外观的两个重要指标是桔皮与鲜映性,桔皮反映了漆膜表面微观不平整度,鲜映性则代表油漆的成像清晰度,同时桔皮又是影响鲜映性的重要因素。鉴于桔皮在漆膜外观评价中的重要程度,采用德国BYK公司最新的桔皮仪对神龙汽车有限公司的漆膜桔皮情况作了统计、对比和分析,希望能够对改善现场漆膜外观质量有所帮助。在这种体系中桔皮被解构成短波桔皮和长波桔皮两种,其中短波桔皮代表结构尺寸在0.6 mm以下的桔皮,长波桔皮代表结构尺寸在0.6mm以上的桔皮。PSA集团采用的桔皮、鲜映性表示方法与本数据不同,但代表的趋势相同。桔皮是对漆膜表面微观不平整的一个感性描述,实际上它的形成原因非常复杂,但从原理上来讲主要有以下两种因素。

a.底材微观上的不平整向油漆表面的传递。

b.油漆干燥过程中溶剂挥发造成表面张力梯度形成的贝纳德涡。

因此,桔皮是不可能完全消除的,只能尽量减小。

在后续的对比中将要引用其他的桔皮评价标准,这个标准同PSA集团的相关标准是不同的,但可以证明它们表达趋势的同一性。为便于对比分析,在数据采集过程中,保证了数据采集点与NAP值测量的数据采集点相同。

1.不同颜色面漆桔皮数据分布及初步分析

1.1 颜色与桔皮关系数据

在这次数据采集过程中,主要针对颜色1、颜色2、颜色3、颜色4、颜色5、颜色6进行了桔皮(长波、短波)、鲜映性数值的采集与分析。数据按照水平和垂直进行了分类平均,并对比如下。

1.1.1 不同颜色长波对比

长波桔皮值统计数据如图1。

PSA无长波分布要求相应的标准,因此可以借鉴长波桔皮水平面≤4、垂直面≤15的通常标准。

从图1看出,水平面长波桔皮除颜色1和颜色4符合上述标准外,其他颜色不能达到标准。对于垂直面除黑漆达不到标准外其他均在15以下,但主要分布在10~15。无论哪一种油漆,水平面和垂直面的长波桔皮相差都比较大,说明了长波桔皮与油漆本身的流平条件相关性很大。理论上的解释应该是,油漆流平时由于平面的油漆微粒除了受表面张力向上的拉动外,还受重力的向下拉动,表面张力合力与重力方向相反,所以形成贝纳德涡的动力相对较小,最终形成贝纳德涡较小。因此,减小长波桔皮的一个重要措施应该是控制贝纳德涡的形成。具体措施如下。

a.控制油漆干燥过程中的温度曲线,让溶剂挥发速度均匀,表面避免固化过快而妨碍漆料从底层向表面的补充,从而减小贝纳德涡深度。

b.合理控制膜厚,保证贝纳德涡的填平过程有足够的漆料输送。

c.保证足够的流动时间,确保漆料输送的时间。

d.改进涂料的流动能力,避免使用表面张力上升过快的涂料。

e.选用合适的溶剂种类,控制挥发速度,保证均匀流平。

上述几种桔皮是涂料适应现场能力不同造成的综合体现,因此实际的改善工作需要在上述5个方面综合调整材料和施工环境、设备才可行。

1.1.2 颜色与短波桔皮关系

短波桔皮值统计、结果如图2。


PSA集团同样没有短波桔皮的技术标准,因此可以借鉴水平面≤20、垂直卜面≤25的通常标准。

按照以上标准可以看出,短波桔皮除了颜色1可以达到标准外,其他油漆都没达到标准。其中,颜色3和颜色5差距最大,颜色4和颜色6差距略小。

从以上长短波数据的分布可以看出,与长波桔皮分布比较,短波桔皮则在整车上更多地显示出了同一性,即长波与部件是否水平关系明显,而短波与部件是否水平关系不显著。因此,可以认为长波桔皮与面漆(或清漆)本身的流平过程关系较大,而短波桔皮主要与车身表面本身的特性关系明显。进一步说明应该是,要减少0.6mm结构尺寸以上的桔皮应该对材料、本身流平性能和中涂、面漆、清漆的施工工艺进行改进,包括施工参数的调整与材料本身的改进等。0.6mm以下桔皮的减少应该在增加中涂、面漆前车身底材的平滑性上下功夫。但是,这并不表明短波桔皮的控制与材料无关。有证据表明,油漆不同,同样会造成短波桔皮的数值截然不同。这与面漆对底层凹陷的遮盖能力、油漆喷涂时雾化效果及材料本身的某些特性参数有关。颜色l虽不罩清漆但.在长短波方面均较佳,所以在底色漆、清漆对长短波的影响关系方面需要深入探讨。

1.2 长短波桔皮与鲜映性的关系

对比分析长短波桔皮对鲜映性的影响,同时测量同一辆车的长波、短波与DOI值,其变化趋势曲线如图3。


从图3看出,油漆的鲜映性与桔皮长短波均有关系,其中短波对鲜映性有着主导影响。这一点从颜色1的鲜映性异常可以看出,颜色1的颜色很浅,它的鲜映性应该最低,但从鲜映性数据看来竟高达86,根据短波主导影响鲜映性的结论反看颜色1短波,是所有油漆中最低的,而且领先优势很大,所以短波主导影响鲜映性是一个可以得到的结论。与其他深色金属漆相比,颜色4(浅色)的鲜映性较高同样验证了这个道理。因此,要提高鲜映性就要减少桔皮尤其是短波桔皮。

2. 影响因素

2.1 晾置时间对短波的影响

针对中涂晾置时间对面漆短波桔皮的影响进行了工艺试验。试验时,试验车辆在中涂喷涂后停止晾置4 min,总晾置时间9 min,得出对比数据如图4和图5。




晾置前后桔皮数据如表1。


由表1看出,通过中涂晾置时间延长,短波数据明显降低,鲜映性提高到90以上。通常标准衡量,桔皮达到了标准。因此,提高面漆前的漆面光滑度是减少短波桔皮的有效途径。

2.2 提高中涂平滑性的对策

中涂平滑性与中涂本身的喷涂质量、晾置时间、膜厚、底漆平滑性、钢板粗糙度、中涂填充性等因素有关。根据中涂理论,要有好的填充性,就必须提高中涂固含量。为此,试验了某公司的中涂涂料,施工固含量约48%,低于现用中涂施工固含量(50%以上),得出的数据对比如图6。

从图6可以明显看出,中涂固含量越低,面漆短波越明显,鲜映性相应越低,进一步证明了短波桔皮是从下往上传播的。钢板的粗糙度、底漆的平滑性均会影响短波桔皮。从这一点看,控制底漆的膜厚、中涂的膜厚对面漆外观同样重要。因此,应该考虑投放施工固含量更高、填充能力更强的中涂涂料。同时,完善对底漆和中涂厚度、底漆粗糙度、钢板粗糙度的监控。其中,对钢板和底漆的粗糙度监控还应该考虑Ra、Pc的双重监控。一般考虑电泳漆膜Ra在0.4μm以下,最好在0.2~0.3μm, Pc,值在5~15个/cm。能提供这种仪器的公司很多。

3.桔皮的防治

由于影响桔皮的因素众多,要克服桔皮,必须分别从涂装设备、工艺和材料等诸多方面进行努力。

1.高压静电自动喷涂系统由于其对油漆的雾化效果好,利用率高,工作条件稳定一致等优点,被轿车涂装线广泛采用。

设备的选型对涂装质量和桔皮的形成有着密切的关系考,如高压静电的最大值、喷杯的数量、·喷杯转速的可调范围、喷杯的型号(有72mm 50mm等不同直径)、喷杯表面的几何形状、喷杯表面材质、喷杯出漆量各不相同,与油漆之间也有匹配的问题。目前国际上倾向于选用口径较小,出漆量较大的喷杯,而且其中心多孔,出漆量占总量的20-30%

设备运行参数的选择和优化同样十分重要,选用的高压静电值、转速、成形空气的压力,油漆的粘度等等都必须反复调整至最佳范围,才能使桔皮降到最低程度。
2.自动喷涂系统中应安装流量控制计。流量控制计的作用是通过自动反馈系统,使出漆量不随气压、电压、温度、湿度、粘度的变化而发生波动,从而保证了漆膜厚度的均匀一致,提高了流平性,降低了桔皮。
3.车身的幌度应该保持在土5mm之间,以保证车身到高速旋杯之间的准确距离。喷杯到车身的距离由设备供应商提供,建议可考虑26-28cm ,不仅可提高油漆利用率,而且有利流平。
4.车身底材钢板的粗糙度对桔皮有显著的影响。为此,日本的部分汽车厂家采用激光处理过的钢板,表面光滑细洁。一般来说,粗糙度RA≤1μm 的钢板可以使用。我们对上海宝钢提供的厚度为0.75mm 0.5mm 的钢板的粗糙度进行测定,.结果RA0.8-1.1μm 之间,对桔皮的影响不明显。

5.预处理和阴极电泳的质量对桔皮也产生一定的影响,尤其电泳漆膜的不均匀对短波影响明显。因此磷化膜的厚度、结晶的致密,电泳的库仑效率,电泳漆膜的表面流平性等均应保持在最佳状态,以便为中涂,面漆提供一个良好的表面。

6.中涂应选择对电泳表面填充效果好,比较亮的中涂漆。这种漆的树脂含量比较高,流平性能一般比较好。中涂的颜色应尽可能与面漆一致或相近,这样可大大减少金属色漆的漆膜厚度,从而可以提高清漆厚度,这对减少桔皮有着非常明显的效果。

7.在施工时应避免过喷和漆雾的飞扬,减少内腔喷涂的次数,防止漆雾飞扬至车身表面引起桔皮。

8.金属色漆的喷涂,应在满足遮盖率的前提下尽量少喷。遮盖率好的金属色漆漆膜厚度可考虑在1215μm 之间,最低可8 μm ,遮盖率差的也不应大于25μm .通常,喷涂金属色漆采用自动喷杯和自动喷枪配套。一般原则是喷杯多喷,喷枪少喷。每一种颜色色漆的喷涂比例均不一样,需在实践中找出最佳配比。喷涂比例不同会引起漆膜颜色的差异。金属色漆漆膜的干燥也十分重要,在不干的金属色漆层罩清漆易引起桔皮和失光。

9.油漆的施工粘度对桔皮的影响也非常明显。粘度的增加会引起长短波的增加,尤其对长波影响更大。不同的设备对油漆施工粘度的要求不同,需反复调整,找出最佳区间。油漆的粘度和温度密切相关,因此调漆间和输漆系统保持恒温是必要的,最好能保持23±1 ℃的状态。

10.保证喷漆系统的洁净,减少灰粒,减少打磨。对电泳和中涂尽量采用选择性的点式打磨,以避免漆膜表面被破坏,导致桔皮。

11.车身外表需要手工喷涂的部分,用静电喷枪代替空气喷抢。其油漆利用率可由30-40%提高到80%而且雾化效果好,漆粒细,流平性好。手工补喷应尽量减少。必须手工补喷的边角区应尽可能在自动喷涂前完成。因高压静电喷涂后表面漆膜非常细洁,手工补喷会造成破坏,所以每道喷涂后必须减少甚至禁止手工补喷。

12.喷涂清漆时,自动静电喷涂系统应采用9 万伏的高电压,5 rpm/min 的高转速,以达到最佳雾化效果。同时应在不产生流挂的情况下,尽量多喷。这样可以大幅度减少桔皮,尤其在垂直面效果更佳。

13.调整油漆配方,添加不同沸点的溶剂,不同的添加剂、流平剂以适应生产线的情况,使漆膜的溶剂挥发、流平达到最佳,也是减少桔皮的重要措施。

14.漆膜烘干的温度、条件、位置对桔皮的形成也有影响。垂直区的长波可以是水平区的3 倍以上,在烘干时应使升温曲线平坦些,升温区的时间应在7 分钟左右为好。车身进烘箱前的流平区应有足够长度,以保证漆膜有足够的流平时间和部分溶剂的挥发。

15.油漆的施工常常采用湿碰湿工艺。生产过程的连续性是至关重要的。断断续续的生产会造成漆膜干燥程度的不一致,容易引起桔皮。因此保证输送系统的稳定可靠,优化计算机程序,防止漏喷、误喷和停机、死机现象的出现十分重要。

16.选择优良的涂装材料,电泳、中涂、面漆和清漆之间的配套性,各种材料与设备的配套性,最佳参数的选择等等均是克服桔皮需要认真对待的问题。



本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
汽车喷漆的经验分享
【技术帖】车身油漆色差产生原因及控制方法,值得收藏!
【纯干货】钣金喷漆调漆知识大全(收藏贴)
清漆施工规范
汽车车身同色件色差控制管理(组图)
【图】淘宝上介绍的汽车补漆笔自喷漆使用方法,有用过的介绍下。
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服