论文部分内容阅读
在汽车工业中，油漆表面的波纹称为橘皮。橘皮是油漆最常见毛病之一，也是难以克服的毛病之一。油漆橘皮是评价涂装表面质量的一个重要指标，橘皮的好坏将显著的影响人们的视觉效果，绝大多数汽车厂将油漆橘皮列为Audit检查的必检项目之一。
橘皮测量的原理
当光线聚焦在高光泽涂膜表面时，可以看到光亮区和非光亮区的反差。当出现0.1mm～10mm大小的波纹结构，就会出现或亮或暗的波纹，这种类似橘子皮表面的波纹俗称油漆橘皮。以前橘皮的判定都是通过检验人员用肉眼观察进行的，虽然这样可以判断橘皮的好坏，但难以定量描述，并带有一定的主观性和随机性；后来改用粗糙度仪来测定，但所測的只是表面的机械轮廓，而我们所见的橘皮是表面波纹的光学轮廓；现在油漆橘皮可以用激光橘皮仪进行测定。
人类眼睛可看到0.1～10mm，为了模拟人眼的分辨率，我们将结构尺寸>0.6mm的测量数据归纳为长波，代表了表面较长波幅的变化；将结构尺寸<0.6mm的资料归纳为短波，代表表面较短波幅的变化，有时短波会迭加在长波上。
油漆橘皮，即长短波的影响因素众多，车身板材，电泳，中涂，色漆及清漆对长波都有影响，其中车身板材，电泳及中涂对短波影响最为明显，而中涂，色漆及清漆对长波影响最为明显。
白车身钢板粗糙度对油漆短波有较大的影响，控制钢板粗糙度是降低短波的有效措施。钢板粗糙度的衡量指标很多，汽车厂一般对高度参数较为重视，以高度参数Ra作为钢板粗糙度的衡量指标，有些轿车厂要求板材粗糙度Ra为1.0～1.5μm。电泳流平性优良，粗糙度可有效降低油漆的长短波，尤其是短波值。国外某些轿车厂已将电泳粗糙度作为常检项目之一，并且规定电泳粗糙度应低于0.4。
为了改善电泳流平性，除使用高平滑性电泳漆外，还应注意以下几点：
(1)注意槽液的更新周期，以免槽液老化，造成电泳漆膜粗糙。
(2)降低电泳颜基比，同时可适当添加抗缩孔剂，以免颜基比过低而产生缩孔。当然还应注意电泳漆对白车身打磨及划痕部位的遮盖力。
(3)为了改善电泳漆的流平性，可适当添加溶剂，如乙二醇丁醚等。
(4)由于槽液杂质离子过多，电导率过高会造成电泳漆膜粗糙，因此排放适量的超滤液对于降低电泳粗糙度有利。
(5)油画电泳槽液循环，循环管道的布置，喷嘴型号，喷嘴数量以及喷射方向等都是值得重视的问题。
(6)应确保电泳输送链运转正常，在电泳过程中由于停链会造成漆膜粗糙。
中涂漆的选择应视电泳底材的粗糙程度而定。
再面漆方面，可从以下几方面进行调整，达到降低油漆橘皮的目的：
(1)中涂的颜色应尽可能与面漆颜色一致或相近，这样可以提高色漆的遮盖力，降低色漆的膜厚。一般来说可以选择白色，红色，深灰及浅灰四种种中涂，不同的色漆配以不同的中涂，使相互之间的颜色尽可能接近。
(2)金属色漆的喷涂，应在满足遮盖力的前提下尽量少喷，一般要求金属色漆的膜厚为12～18μm。金属色漆通常采用高速自动静电旋杯喷涂机及自动空气喷枪相结合进行喷涂，一般高速自动静电旋杯喷涂机喷涂的膜厚应为金属色漆总膜厚的60～70％，自动空气喷枪喷涂的膜厚为总膜厚的30～40％。
(3)降低色漆的黏度，提高色漆的流平性，可见少油漆橘皮。
(4)目前绝大多数喷漆室均不是恒温恒湿，冬季有加热装置，但夏季无冷却装置，对于南方地区，夏季喷漆室温度高达35℃以上，相对湿度高达80％以上，在这种条件下进行喷涂，对橘皮有不利影响。需要调整油漆配方，添加高沸点助剂如二乙二醇丁醚，乙二醇丁醚醋酸酯，羟基醋酸酯等，可改善在喷涂过程中由于溶剂挥发过快而引起的漆膜流平差，橘皮大等弊病。
(5)由于采用湿碰湿工艺，因此金属色漆漆膜的干燥也非常重要，在喷清漆前，金属清漆的干燥程度达到85％为最佳，在不干的金属色漆上罩清漆，会显著增加油漆长波。
(6)提高清漆的喷涂流量，使清漆膜厚达到最大，提高流平性，可降低油漆橘皮，特别是降低长波的数量。
现代化的轿车厂，车身外表面的中涂，色漆及清漆均采用高速自动静电旋杯喷涂机进行喷涂，优化高速自动静电旋杯喷涂机的喷涂参数，对油漆橘皮的改善起着非常重要的作用：
(1)旋杯的转速是对高速自动静电旋杯喷涂机(ESTA)雾化粒径影响最大的因素。转速过低时涂料雾化不良，会导致漆膜粗糙。转速越大，涂料的雾化粒径越小，涂膜平滑性越好，但雾化过细会导致漆雾损失，而且会造成喷杯轴承的过度磨损。对于溶剂型涂料，中涂及色漆ESTA转速应控制为30000～35000r／min，清漆ESTA转速为35000～40000r／min。
(2)成形空气量可控制喷漆扇面，成形空气量越低，喷漆扇面越大。适当减少成形空气量，可减低油漆长波，但成形空气量过低，会造成旋杯的污染。
(3)喷杯与车身的距离一般应控制在250～300mm，如果距离过大，不仅会影响油漆的利用率，而且会对油漆平滑性造成不利的影响。
(4)喷涂流量是影响漆膜厚度的重要因素，采用二套中涂ESTA或二套清漆ESTA，使中涂和清漆的漆膜达到最大，有效降低油漆的橘皮。先进的ESTA侧喷机有三个运动轴，顶喷机有五个运动轴，这样通过编程，可达到很好的仿行效果，使车身各部位的膜厚基本均匀一致。目前国内绝大部分汽车厂的喷漆室只有加温装置而无降温装置，喷漆室的温度一般控制在18～36℃，在生产过程中可根据喷漆室的温度确定几套不同的喷涂参数，确保喷涂量始终达到似流非流的状态。
橘皮测量的原理
当光线聚焦在高光泽涂膜表面时，可以看到光亮区和非光亮区的反差。当出现0.1mm～10mm大小的波纹结构，就会出现或亮或暗的波纹，这种类似橘子皮表面的波纹俗称油漆橘皮。以前橘皮的判定都是通过检验人员用肉眼观察进行的，虽然这样可以判断橘皮的好坏，但难以定量描述，并带有一定的主观性和随机性；后来改用粗糙度仪来测定，但所測的只是表面的机械轮廓，而我们所见的橘皮是表面波纹的光学轮廓；现在油漆橘皮可以用激光橘皮仪进行测定。
人类眼睛可看到0.1～10mm，为了模拟人眼的分辨率，我们将结构尺寸>0.6mm的测量数据归纳为长波，代表了表面较长波幅的变化；将结构尺寸<0.6mm的资料归纳为短波，代表表面较短波幅的变化，有时短波会迭加在长波上。
油漆橘皮，即长短波的影响因素众多，车身板材，电泳，中涂，色漆及清漆对长波都有影响，其中车身板材，电泳及中涂对短波影响最为明显，而中涂，色漆及清漆对长波影响最为明显。
白车身钢板粗糙度对油漆短波有较大的影响，控制钢板粗糙度是降低短波的有效措施。钢板粗糙度的衡量指标很多，汽车厂一般对高度参数较为重视，以高度参数Ra作为钢板粗糙度的衡量指标，有些轿车厂要求板材粗糙度Ra为1.0～1.5μm。电泳流平性优良，粗糙度可有效降低油漆的长短波，尤其是短波值。国外某些轿车厂已将电泳粗糙度作为常检项目之一，并且规定电泳粗糙度应低于0.4。
为了改善电泳流平性，除使用高平滑性电泳漆外，还应注意以下几点：
(1)注意槽液的更新周期，以免槽液老化，造成电泳漆膜粗糙。
(2)降低电泳颜基比，同时可适当添加抗缩孔剂，以免颜基比过低而产生缩孔。当然还应注意电泳漆对白车身打磨及划痕部位的遮盖力。
(3)为了改善电泳漆的流平性，可适当添加溶剂，如乙二醇丁醚等。
(4)由于槽液杂质离子过多，电导率过高会造成电泳漆膜粗糙，因此排放适量的超滤液对于降低电泳粗糙度有利。
(5)油画电泳槽液循环，循环管道的布置，喷嘴型号，喷嘴数量以及喷射方向等都是值得重视的问题。
(6)应确保电泳输送链运转正常，在电泳过程中由于停链会造成漆膜粗糙。
中涂漆的选择应视电泳底材的粗糙程度而定。
再面漆方面，可从以下几方面进行调整，达到降低油漆橘皮的目的：
(1)中涂的颜色应尽可能与面漆颜色一致或相近，这样可以提高色漆的遮盖力，降低色漆的膜厚。一般来说可以选择白色，红色，深灰及浅灰四种种中涂，不同的色漆配以不同的中涂，使相互之间的颜色尽可能接近。
(2)金属色漆的喷涂，应在满足遮盖力的前提下尽量少喷，一般要求金属色漆的膜厚为12～18μm。金属色漆通常采用高速自动静电旋杯喷涂机及自动空气喷枪相结合进行喷涂，一般高速自动静电旋杯喷涂机喷涂的膜厚应为金属色漆总膜厚的60～70％，自动空气喷枪喷涂的膜厚为总膜厚的30～40％。
(3)降低色漆的黏度，提高色漆的流平性，可见少油漆橘皮。
(4)目前绝大多数喷漆室均不是恒温恒湿，冬季有加热装置，但夏季无冷却装置，对于南方地区，夏季喷漆室温度高达35℃以上，相对湿度高达80％以上，在这种条件下进行喷涂，对橘皮有不利影响。需要调整油漆配方，添加高沸点助剂如二乙二醇丁醚，乙二醇丁醚醋酸酯，羟基醋酸酯等，可改善在喷涂过程中由于溶剂挥发过快而引起的漆膜流平差，橘皮大等弊病。
(5)由于采用湿碰湿工艺，因此金属色漆漆膜的干燥也非常重要，在喷清漆前，金属清漆的干燥程度达到85％为最佳，在不干的金属色漆上罩清漆，会显著增加油漆长波。
(6)提高清漆的喷涂流量，使清漆膜厚达到最大，提高流平性，可降低油漆橘皮，特别是降低长波的数量。
现代化的轿车厂，车身外表面的中涂，色漆及清漆均采用高速自动静电旋杯喷涂机进行喷涂，优化高速自动静电旋杯喷涂机的喷涂参数，对油漆橘皮的改善起着非常重要的作用：
(1)旋杯的转速是对高速自动静电旋杯喷涂机(ESTA)雾化粒径影响最大的因素。转速过低时涂料雾化不良，会导致漆膜粗糙。转速越大，涂料的雾化粒径越小，涂膜平滑性越好，但雾化过细会导致漆雾损失，而且会造成喷杯轴承的过度磨损。对于溶剂型涂料，中涂及色漆ESTA转速应控制为30000～35000r／min，清漆ESTA转速为35000～40000r／min。
(2)成形空气量可控制喷漆扇面，成形空气量越低，喷漆扇面越大。适当减少成形空气量，可减低油漆长波，但成形空气量过低，会造成旋杯的污染。
(3)喷杯与车身的距离一般应控制在250～300mm，如果距离过大，不仅会影响油漆的利用率，而且会对油漆平滑性造成不利的影响。
(4)喷涂流量是影响漆膜厚度的重要因素，采用二套中涂ESTA或二套清漆ESTA，使中涂和清漆的漆膜达到最大，有效降低油漆的橘皮。先进的ESTA侧喷机有三个运动轴，顶喷机有五个运动轴，这样通过编程，可达到很好的仿行效果，使车身各部位的膜厚基本均匀一致。目前国内绝大部分汽车厂的喷漆室只有加温装置而无降温装置，喷漆室的温度一般控制在18～36℃，在生产过程中可根据喷漆室的温度确定几套不同的喷涂参数，确保喷涂量始终达到似流非流的状态。