第一節(jié) 涂裝前處理質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)
一、除銹
鋼鐵表面的銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)按GB-8932—88目視確定。表面銹蝕分A、B、C、D四個(gè)等級(jí):
A— 全面覆蓋著氧化皮而幾乎沒有鐵銹的鋼材表面;
B— 已發(fā)生銹蝕,并且部分氧化皮已經(jīng)剝落的鋼材表面;
C— 氧化皮已經(jīng)銹蝕而剝落,或者可以刮除,并且有少量點(diǎn)蝕的鋼材表面;
D— 氧化皮已因銹蝕而全面剝落,并且已普遍發(fā)生點(diǎn)蝕的鋼材表面。
對(duì)于噴砂、拋丸除銹的表面,分Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3四個(gè)等級(jí)。其中Sa2.5級(jí)為非常徹底的除銹處理,但有輕微色斑;Sa3級(jí)呈現(xiàn)均勻金屬色澤的潔凈處理。
對(duì)于手工和動(dòng)力工具除銹,分St2、St3兩個(gè)等級(jí)。St3為非常徹底的除銹處理。
二、除油
鋼鐵表面除油程度參照GB/T-13312-91確定。本方法用標(biāo)準(zhǔn)G型極性溶液滴兩滴(0.1mL)在被試表面上,立即用玻璃棒涂成20mm×40mm的覆蓋面積。若A型驗(yàn)油試紙顯色均勻、連續(xù)完整,即為合格,反之不合格。
三、磷化
磷化膜的檢驗(yàn)按GB-6807-86進(jìn)行,可采用3%NaCl水溶液與15~25℃浸漬,或CuSO4溶液點(diǎn)滴。也可以用涂裝以后進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)來考核。CuSO4點(diǎn)滴液配方如下:CuSO4·5H2O 41g/L,NaCl35g/L,0.1mol/L HCl 13mL/L。
四、鋁表面鈍化
鋁表面的漂洗和不漂洗鉻酸鹽鈍化處理可按ISO 10546—1993(E)來試驗(yàn)。其中不漂洗鉻酸鹽用于涂裝前表面鈍化處理,處理后先于65℃預(yù)干燥,再于100~110℃下進(jìn)行第二步干燥。檢驗(yàn)項(xiàng)目包括:膜層單位面積質(zhì)量、中性鹽霧試驗(yàn)、涂膜附著力、無色膜重0.05~0.2g/L,黃色膜重0.2~1.3g/L(無色到彩虹色),大于0.4g/L的膜可以著色。黃色膜用作涂層基底,若是磷鉻酸鹽則為淺綠色(無色到綠色),也用于涂裝前處理。
第二節(jié) 涂膜缺陷與對(duì)策
一、流掛
1.流掛理論
濕涂膜受重力驅(qū)動(dòng)造成的流痕叫做流掛。
2.流掛預(yù)防措施
產(chǎn)生流掛的主要因素是涂膜厚度、涂料黏度。其中涂料黏度還受溫度、溶劑揮發(fā)及涂料觸變性的影響而改變。下面對(duì)其產(chǎn)生根源和對(duì)策分別進(jìn)行闡述。
(1)噴涂的濕膜太厚
原因如下。
① 多次重復(fù)噴涂;
② 噴槍與工件間距離太近;
③ 一次噴涂太厚,如噴槍移動(dòng)得太慢或停頓。
解決辦法如下。
① 在濕碰濕施工時(shí),兩道噴涂間隔應(yīng)有足夠的閃干時(shí)間。薄涂時(shí)閃干時(shí)間為3~5min,隨著噴涂次數(shù)和濕膜總厚度的增加,閃干時(shí)間最后要延長(zhǎng)到5~8min。
② 保證噴槍與工件間要垂直,距離恒定。
③ 噴槍的移動(dòng)速度要均一,避免停頓,也要避免正對(duì)工件開槍和折返。
(2)涂料黏度太低
嚴(yán)格掌握稀釋比,按涂料品種和稀釋劑到規(guī)定的施工黏度。
(3)溶劑揮發(fā)太慢
① 稀釋劑選用不當(dāng)
② 施工環(huán)境溫度太低。
解決辦法是:采用專用稀釋劑;提高環(huán)境溫度并加強(qiáng)通風(fēng)。
(4)在光滑的舊涂膜上噴涂
涂料對(duì)表面的浸潤(rùn)性差,易產(chǎn)生坍落現(xiàn)象。應(yīng)事先對(duì)舊涂膜打磨粗化。
二、橘紋
產(chǎn)生橘紋的原因及對(duì)策
橘紋是涂裝過程中常見有叫難克服的流平性問題,影響因素眾多,大大地影響到涂膜的平整性。
1. 在噴涂過程中,由于溶劑揮發(fā)得太快,濕膜黏度急劇增加,使流平變得困難而產(chǎn)生橘皮。措施是根據(jù)環(huán)境季節(jié)溫度變化來選擇合適的稀釋劑,例如聚氨酯涂料的稀釋劑與東用和夏用之分。
2.工件溫度太高,使溶劑瞬間揮發(fā),濕膜無法流平。應(yīng)改善強(qiáng)制冷卻工段的冷卻效果,使工件溫度≤40℃。
3. 噴涂時(shí)涂料流出量太少,或噴涂距離太遠(yuǎn),表面沉積涂膜太薄,流平變得困難。
4.噴槍霧化不良,涂料霧顆粒過大,也產(chǎn)生橘紋??山档屯垦b流出量并圖稿壓縮空氣輸出量,改善霧化性能。在流水性生產(chǎn)時(shí),應(yīng)該采用霧化性更高的電高壓靜電噴涂,需要手工補(bǔ)涂時(shí)則采用手提式靜電噴槍,并且手工補(bǔ)涂先于自動(dòng)靜電噴涂裝前進(jìn)行,因手工靜電噴槍的霧粒較自動(dòng)靜電噴槍的粗。
5.噴涂距離太近。噴距太近雖然涂膜厚,有利于流平,但壓縮空氣的沖擊力使后涂膜產(chǎn)生更大的波紋,反而使流平性變差。要避免掛具的擺動(dòng),噴槍與工件表面的距離波動(dòng)應(yīng)保持在±5mm內(nèi)。
6.涂料黏度過大。涂料黏度大時(shí),噴涂霧化性和濕膜流平性都差。應(yīng)按施工規(guī)范進(jìn)行兌稀并采用帶恒溫裝置的噴涂設(shè)備。
7. 環(huán)境溫度偏高或閃干時(shí)間不足就進(jìn)行烘烤。
8. 噴涂室內(nèi)空氣流速太快,使?jié)衲と軇┛焖贀]發(fā)而難以流平。
9. 底材粗糙易導(dǎo)致產(chǎn)生短波橘紋,轎車用鋼材表面粗糙度(Ra)應(yīng)≤1μm。磷化膜粗糙不均勻,使電泳涂膜不平整,最終影響面漆平整度。中涂主要起填平作用,有較好的流平性。要提高噴涂清潔度,減少表面顆粒,減少打磨,以免中涂涂膜表面被破壞而產(chǎn)生橘皮。
10. 金屬底色漆噴涂得太厚且閃干不充分,罩清漆時(shí)易造成粗糙不平整。因此金屬底色漆厚度易在12~14μm之間,盡量薄噴,使鋁粉能平行排布經(jīng)充分閃干而很好地定膜。
11.在烘干時(shí),上升的熱空氣氣流和直接的紅外輻射作用往往使垂直長(zhǎng)波紋多于水平面。因此升溫段不易太短,升溫時(shí)間以7~10min為宜。另外近可能地提高清漆的厚度并延長(zhǎng)閃干流平時(shí)間,可以大幅度地減少橘紋,尤其是垂直面的橘紋。
12.飛散涂料霧在已噴涂膜表面的沉積也是造成橘紋的一個(gè)因素,應(yīng)采用相應(yīng)的措施防止噴涂室空氣湍流和手工過噴現(xiàn)象。
三、顆粒
涂膜表面顆粒嚴(yán)重影響外觀,對(duì)于少數(shù)微細(xì)顆粒,采用1500號(hào)水砂紙打磨修飾,顆粒多或大時(shí),用800號(hào)水砂紙打磨后重新噴涂。涂膜表面顆粒是高級(jí)涂層(如轎車涂層)返修率高的主要原因。因此,對(duì)涂膜顆粒關(guān)鍵是要做好預(yù)防措施。引起涂膜顆粒的因素如下。
① 作業(yè)環(huán)境灰塵多。在車間布局時(shí),要進(jìn)行分區(qū)管理,打磨工段應(yīng)遠(yuǎn)離噴涂作業(yè)區(qū)。車間地面應(yīng)刷涂地面涂料以防起灰,并經(jīng)常清洗,保持整潔。車間內(nèi)要進(jìn)行增濕處理,減少塵埃飄揚(yáng)。
② 涂料沒過濾。涂料兌稀后應(yīng)進(jìn)行過濾,底漆采用120目絲網(wǎng)過濾,面漆用180目絲網(wǎng)過濾。
③ 易沉淀的涂料兌稀前攪拌不充分;或者在兌稀時(shí)未按要求逐漸兌稀,造成顏料絮凝返粗(例如黑涂料中的炭黑特別容易絮凝返粗)。
④ 存在溶劑性差的樹脂,在溶解性差的稀料兌稀時(shí),因不溶而析出,產(chǎn)生樹脂顆粒;或者破碎的涂料皮殘留與涂料中。
⑤ 金屬底色漆生產(chǎn)時(shí),鋁粉漿分散不良,噴涂時(shí)產(chǎn)生很多顆粒。
⑥ 由于塵埃容易被涂層表面的靜電荷吸附,面漆噴涂前最好采用離子化壓縮吹凈和用黏性抹布擦凈。很多顆粒是由于工作制服、噴房過濾材料或干性
⑦ 抹布的纖維造成的,要采取相應(yīng)措施減少纖維性顆粒。
四、露底
原因與措施:
① 選用的涂料遮蓋力差:
② 使用前,沉降的顏料未被掘起或攪拌不充分,造成遮蓋力下降;
③ 涂料太稀,噴得太??;
④ 噴涂膜厚不均勻;
⑤ 底漆色調(diào)反差太大,對(duì)于金屬底色漆,由于金屬底色漆噴涂很薄,中涂顏色最好與面漆相近。
五、咬底
咬底是上層涂膜噴涂時(shí),涂料中溶劑對(duì)底層嚴(yán)重的溶脹起皺而脫離的現(xiàn)象。
原因和措施如下。
① 底層未干透就涂下一道。針對(duì)不同涂料品種,嚴(yán)格按施工間隔周期來涂裝。
② 底漆與面漆不配套,底漆涂膜易被面漆中強(qiáng)溶劑溶脹。例如醇酸底漆/硝基纖維素面漆(或熱塑性丙烯酸面漆),最易產(chǎn)生咬底現(xiàn)象。因?yàn)榇妓嵬磕さ难趸宦?lián)過程緩慢,涂膜較軟,面漆中的強(qiáng)溶劑容易滲入底層使之溶脹起皺。施工時(shí),可以選用顏基比高的快干硝基纖維素(或丙烯酸)涂料薄涂封閉。
對(duì)于雙組分涂料偶爾也會(huì)出現(xiàn)咬底現(xiàn)象。例如,在甲/乙兩組分調(diào)和時(shí),固化劑組分加入較少,使底層交聯(lián)密度不夠,涂膜變軟,也易被上層涂料溶脹咬起。
③ 面漆一次噴涂太厚,長(zhǎng)時(shí)間滯留的強(qiáng)溶劑有機(jī)會(huì)大量滲入底層而溶脹起皺。施工時(shí),可以先薄薄地噴一道,待表干后再重噴。
六、發(fā)白
在快干型涂料施工時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象,并使涂膜失光而不能恢復(fù)。這些涂料主要是硝基纖維素涂料、過氯乙烯涂料、磷化底漆、熱塑性丙烯酸面漆等。
原因與措施如下。
① 作業(yè)環(huán)境溫度太高,溶劑快速蒸發(fā)時(shí)帶走大量熱量,造成局部濕膜表面溫度下降至 “露點(diǎn)”以下,使水汽冷凝滲入濕膜,產(chǎn)生乳化狀白色膜,水分最終蒸發(fā)后產(chǎn)生空隙并被空氣取代,最終形成不能恢復(fù)的有孔無光的白色膜。應(yīng)控制環(huán)境相對(duì)濕度在70%以下,溫度在20℃左右。
② 涂料溶劑的揮發(fā)的太快。選用揮發(fā)性適宜的稀釋劑,或在原稀料中,加入一些揮發(fā)較慢的強(qiáng)溶劑調(diào)整稀料揮發(fā)性,如二丙酮醇、環(huán)已酮。醋酸丁酯、丁醇、乙二醇醚醋酸酯等。
③ 被涂物表面溫度太低。可將工件加熱到比環(huán)境溫度高出10℃。
④ 濕膜中含有水分。檢查涂料,稀料中含有水分,空氣壓縮機(jī)油水分離器是否失效,有否定期排放空壓機(jī)和油水分離器的油水。
⑤ 稀釋劑選用不當(dāng)。稀料中的真溶劑揮發(fā)得太快,非溶劑揮發(fā)的慢,濕膜干燥時(shí),隨其溶劑的揮發(fā),樹脂因不溶于非溶劑而析出發(fā)白。
七、拉絲
在噴涂時(shí),涂料呈絲狀噴出,影響涂膜外觀,容易出現(xiàn)這一問題的是丙烯酸涂料、氯乙烯涂料、氯化橡膠涂料、環(huán)氧樹脂涂料等。
① 涂料的施工黏度太大,霧化性不好,容易產(chǎn)生絲狀噴出。應(yīng)調(diào)整施工黏度。
② 稀料的溶解力不夠,稀釋性太差。加入強(qiáng)溶劑,增強(qiáng)稀料的溶解性能。
③ 涂料樹脂分子量太高,在正常施工固體分下,黏度很大。應(yīng)增大稀釋劑用量。
八、縮孔
當(dāng)涂料表面張力與底材表面張力相差大時(shí),易造成涂料對(duì)底材潤(rùn)濕不良,接觸角變大,使涂料有保持滴狀的傾向,而裸露出被涂面,孔徑大小一般在0.1~2mm。特別是清漆和顏料分少的色漆,較容易出現(xiàn)這一缺陷 ,且不容易修補(bǔ)。具體原因如下。
① 涂料自身原因,如涂料表面張力太大,流動(dòng)性差,造成潤(rùn)濕不良和氣泡釋放性差。
② 底材表面有油污或水時(shí),造成涂膜潤(rùn)濕不良。
③ 光滑的舊涂膜也容易使涂膜潤(rùn)濕不良。應(yīng)給予適當(dāng)打磨。
④ 涂料中混入油污,如壓縮空氣的油水混入涂料中。
⑤ 底漆含有硅油類助劑或有脫模劑的塑料表面,基底表面張力太小,出現(xiàn)潤(rùn)濕不良。可通過打磨除掉低極性表層。
⑥ 烘干室內(nèi)空氣污濁,也易造成縮孔。
⑦ 濕膜被水、油和其他噴濺物所沾污。
九、氣泡與氣孔
氣孔是涂膜干燥過程中,滯留與涂膜的氣泡強(qiáng)行突破涂膜逸出時(shí)留下的泡孔。未破而使涂膜隆起的稱之為氣泡。氣泡可以是涂料攪拌時(shí)形成的空氣泡,或者干燥時(shí)溶劑急劇揮發(fā)形成的溶劑氣泡。
① 溶劑蒸發(fā)得太快。調(diào)整溶劑揮發(fā)性,并延長(zhǎng)閃干時(shí)間。
② 底涂層未干透,還含有溶劑。待底層干透后再重涂。
③ 涂料黏度太高。按施工規(guī)范來兌稀。
④ 涂料攪拌過于劇烈或攪拌后立即噴涂。可加些消泡劑或醇類溶劑并在攪拌后靜置30min。
⑤ 刷涂時(shí),刷子移動(dòng)得太快或刷毛太硬。
⑥ 厚涂層或水性涂料烘烤時(shí)急劇升溫。可延長(zhǎng)閃干時(shí)間和升溫過程。
⑦ 被涂面殘留有水分。應(yīng)增設(shè)表面吹干工序或改善干燥效果。
十、針孔
針孔是指涂膜表面被針尖刺過樣的小孔,類似皮革毛孔,孔徑約為100μm。
① 清漆精致不良,含有雜質(zhì)。
② 涂料中溶劑揮發(fā)快,且用量較多。
③ 顏料分散不良。
④ 涂料表面張力大,黏度高。流動(dòng)性差,氣泡釋放性差。
⑤ 基料互溶性差,隨環(huán)境溫度降低而局部析出或黏度上升,易引起顆粒和針孔,如瀝青涂料最易產(chǎn)生這一缺陷。
⑥ 涂料長(zhǎng)時(shí)間攪拌,形成無數(shù)微細(xì)空氣泡。
⑦ 被涂物未冷卻,使?jié)衲と軇┘眲≌舫觥?/span>
⑧ 涂膜噴涂太厚,且表干太快。
⑨ 作業(yè)環(huán)境濕度太高,或噴涂時(shí)有水分帶入涂膜中。
⑩ 閃干不充分,烘烤升溫太快。
十一、發(fā)花
發(fā)花是色漆表面色調(diào)不一致,出現(xiàn)斑點(diǎn)和條紋等產(chǎn)生雜亂顏色的外觀缺陷,具體如下。
① 色漆中顏料分散不均勻,或調(diào)色時(shí)色漿混合不充分。如灰色、淺藍(lán)色、綠色涂料等較易出現(xiàn)這種問題。
② 稀料的溶解性差或黏度不當(dāng),不利于顏料、色漿的均勻分散。
③ 厚涂膜上、下層發(fā)生對(duì)流,若兩種顏料的密度差別大,容易發(fā)花形成六角形小花紋。
十二、浮色
浮色是由密度相差大的顏料調(diào)配成的色漆,容易在上、下層產(chǎn)生顏料分布差異,使涂料表面與內(nèi)部的色調(diào)不一致。如炭黑-鈦白調(diào)制的灰漆、酞箐藍(lán)-鈦白調(diào)制的淺藍(lán)色漆等。濕涂膜干燥時(shí)溶劑不均勻蒸發(fā)使表面產(chǎn)生張力差而引起對(duì)流現(xiàn)象,這是產(chǎn)生浮色的驅(qū)動(dòng)力。因此,解決浮色的方法是:
① 減少顏料密度差別,提高顏料的分散性能;
② 加少許硅油助劑,低表面張力的硅油薄層避免了因溶劑揮發(fā)產(chǎn)生的表面張力差,從而消除對(duì)流現(xiàn)象,對(duì)防止浮色效果顯著。
十三、滲色
滲色是底層顏色被溶入面漆中,使面層顏色被沾污而變色,具體如下。
① 底層含有耐溶劑性差的有機(jī)顏料,被面漆溶劑溶解而滲入。瀝青涂料由于耐溶劑性差,黑漆基也易被溶入上層涂膜中而變黑。
② 著色過的木材在涂裝時(shí),其著色燃料易被溶解而滲入面漆中。
③ 面漆中含有太強(qiáng)溶解力的溶劑,且底層干燥不夠充分就涂面漆。
解決滲色的最好辦法是噴一道封閉涂層。含有高顏填料分,或添加片狀顏填料的硬樹脂涂膜,一般都有較好的封閉性。
十四、閃光涂膜色調(diào)不均勻
金屬底色漆是具有奇特裝飾效果的高裝飾性涂料,對(duì)施工工藝技術(shù)要求較高,施工不當(dāng)容易出現(xiàn)色調(diào)不均勻、閃光效果差等缺陷。具體如下。
① 涂料鋁粉含量太低,遮蓋力很差;涂料的定膜能力差;涂料的表干時(shí)間太長(zhǎng)。
② 金屬底色漆噴得太薄或者漏噴,顯露底色。
③ 金屬底色氣噴得太厚,且厚薄不均勻。
④ “濕碰濕”工藝的間隔時(shí)間太短。
⑤ 噴涂時(shí)空氣壓力太低,霧化不良;或空氣壓力太高,使片狀鋁粉變形。
金屬底色漆應(yīng)該采用較低施工固體分和施工黏度噴涂,使用專用噴槍均勻薄噴,以約8μm干膜厚度薄噴兩道,并經(jīng)充分閃干后再罩清漆。
十五、光澤低
這一問題包含兩個(gè)方面,一是指噴涂的涂膜干燥后光澤很低;二是指新涂膜經(jīng)很短時(shí)間,光澤下降的現(xiàn)象。具體如下。
① 涂料中樹脂混溶性差,涂膜霧濁而失光。
② 顏料分散不良,涂料細(xì)度差或色漆的顏料體積濃度較高。
③ 溶劑的溶解性不良。
④ 底材粗糙多孔,對(duì)涂料吸收量大。采用封涂料進(jìn)行封閉處理
⑤ 底材層粗糙不平整或打磨砂紙?zhí)?。調(diào)整涂裝工藝參數(shù)或選用較細(xì)水砂紙濕打磨。
⑥ 烘房?jī)?nèi)空氣霧濁;或烘烤溫度太高而失光。
⑦ 面漆或清漆太薄。增加面漆的厚度,對(duì)提高光澤、平整度和整體裝飾性都有極大好處。
⑧ 面漆未干透就拋光修飾。
十六、剝落
這是由于涂膜附著力或?qū)娱g結(jié)合力很差,造成局部,甚至是全部剝落的現(xiàn)象。具體如下。
① 涂裝前處理不當(dāng),表面殘留油、水或脫模劑;或有色金屬未進(jìn)行適宜的表面處理。
② 底材表面太光滑。
③ 底涂層放置太久,重涂間隔周期太長(zhǎng);或涂層烘烤過度,影響自身附著力和面層結(jié)合力。
④ 舊涂膜表面未經(jīng)打磨直接涂裝。
⑤ 底漆不配套,造成層間結(jié)合利差。
⑥ 未涂底漆直接在底材上刮涂膩?zhàn)印?/span>
⑦ 底漆含有硅油類助劑,影響重涂涂膜的浸濕結(jié)合力。
⑧ 有色金屬、塑料表面的預(yù)涂層底漆選用不當(dāng)。
措施如下
① 采取適宜的涂裝前表面處理。強(qiáng)化脫脂效果;磷化膜要細(xì)致、不易太厚;對(duì)難以涂裝的表面適當(dāng)進(jìn)行打磨粗化處理。
② 完善施工工藝規(guī)范,把握好涂裝工藝的順序和涂裝間隔周期,掌握好烘烤工藝條件。例如過氧乙烯涂層一次噴涂不易過厚,充分表干后重噴,未干硬的涂層容易被整張剝離。
③ 對(duì)特殊底材采用專門的預(yù)涂底漆來打底。例如,鋁合金和鍍鋅板表面采用鋅黃底漆、鍶黃底漆或磷化底漆薄涂打底;改性聚丙烯制品表面采用 附著力增進(jìn)劑(俗稱塑料底漆)薄噴,都能有效地提高涂層附著力。
以上都是涂料在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷。在涂裝產(chǎn)品的使用過程中,涂膜還會(huì)發(fā)生褪色、粉化、起泡、開裂、發(fā)脆、脫落、生銹等問題。這些問題同樣也受涂裝作業(yè)過程中的施工操作的影響,但在很大程度上是受涂料品質(zhì)的制約,在此不一一介紹了。