轎車制造過程油漆表面常見缺陷橘皮分析

在汽車工業(yè)中，油漆表面的波紋稱為橘皮。橘皮是油漆最常見毛病之一，也是難以克服的毛病之一。油漆橘皮是評價涂裝表面質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，橘皮的好壞將顯著的影響人們的視覺效果，絕大多數(shù)汽車廠將油漆橘皮列為Audit檢查的必檢項目之一。

橘皮測量的原理

當(dāng)光線聚焦在高光澤涂膜表面時，可以看到光亮區(qū)和非光亮區(qū)的反差。當(dāng)出現(xiàn)0.1mm～10mm大小的波紋結(jié)構(gòu)，就會出現(xiàn)或亮或暗的波紋，這種類似橘子皮表面的波紋俗稱油漆橘皮。以前橘皮的判定都是通過檢驗人員用肉眼觀察進行的，雖然這樣可以判斷橘皮的好壞，但難以定量描述，并帶有一定的主觀性和隨機性；后來改用粗糙度儀來測定，但所測的只是表面的機械輪廓，而我們所見的橘皮是表面波紋的光學(xué)輪廓；現(xiàn)在油漆橘皮可以用激光橘皮儀進行測定。

人類眼睛可看到0.1～10mm，為了模擬人眼的分辨率，我們將結(jié)構(gòu)尺寸>0.6mm的測量數(shù)據(jù)歸納為長波，代表了表面較長波幅的變化；將結(jié)構(gòu)尺寸<0.6mm的資料歸納為短波，代表表面較短波幅的變化，有時短波會迭加在長波上。

油漆橘皮，即長短波的影響因素眾多，車身板材，電泳，中涂，色漆及清漆對長波都有影響，其中車身板材，電泳及中涂對短波影響最為明顯，而中涂，色漆及清漆對長波影響最為明顯。

白車身鋼板粗糙度對油漆短波有較大的影響，控制鋼板粗糙度是降低短波的有效措施。鋼板粗糙度的衡量指標(biāo)很多，汽車廠一般對高度參數(shù)較為重視，以高度參數(shù)Ra作為鋼板粗糙度的衡量指標(biāo)，有些轎車廠要求板材粗糙度Ra為1.0～1.5μm。電泳流平性優(yōu)良，粗糙度可有效降低油漆的長短波，尤其是短波值。國外某些轎車廠已將電泳粗糙度作為常檢項目之一，并且規(guī)定電泳粗糙度應(yīng)低于0.4。

為了改善電泳流平性，除使用高平滑性電泳漆外，還應(yīng)注意以下幾點：

(1)注意槽液的更新周期，以免槽液老化，造成電泳漆膜粗糙。

(2)降低電泳顏基比，同時可適當(dāng)添加抗縮孔劑，以免顏基比過低而產(chǎn)生縮孔。當(dāng)然還應(yīng)注意電泳漆對白車身打磨及劃痕部位的遮蓋力。

(3)為了改善電泳漆的流平性，可適當(dāng)添加溶劑，如乙二醇丁醚等。

(4)由于槽液雜質(zhì)離子過多，電導(dǎo)率過高會造成電泳漆膜粗糙，因此排放適量的超濾液對于降低電泳粗糙度有利。

(5)油畫電泳槽液循環(huán)，循環(huán)管道的布置，噴嘴型號，噴嘴數(shù)量以及噴射方向等都是值得重視的問題。

(6)應(yīng)確保電泳輸送鏈運轉(zhuǎn)正常，在電泳過程中由于停鏈會造成漆膜粗糙。

中涂漆的選擇應(yīng)視電泳底材的粗糙程度而定。

再面漆方面，可從以下幾方面進行調(diào)整，達到降低油漆橘皮的目的：

(1)中涂的顏色應(yīng)盡可能與面漆顏色一致或相近，這樣可以提高色漆的遮蓋力，降低色漆的膜厚。一般來說可以選擇白色，紅色，深灰及淺灰四種種中涂，不同的色漆配以不同的中涂，使相互之間的顏色盡可能接近。

(2)金屬色漆的噴涂，應(yīng)在滿足遮蓋力的前提下盡量少噴，一般要求金屬色漆的膜厚為12～18μm。金屬色漆通常采用高速自動靜電旋杯噴涂機及自動空氣噴槍相結(jié)合進行噴涂，一般高速自動靜電旋杯噴涂機噴涂的膜厚應(yīng)為金屬色漆總膜厚的60～70％，自動空氣噴槍噴涂的膜厚為總膜厚的30～40％。

(3)降低色漆的黏度，提高色漆的流平性，可見少油漆橘皮。

(4)目前絕大多數(shù)噴漆室均不是恒溫恒濕，冬季有加熱裝置，但夏季無冷卻裝置，對于南方地區(qū)，夏季噴漆室溫度高達35℃以上，相對濕度高達80％以上，在這種條件下進行噴涂，對橘皮有不利影響。需要調(diào)整油漆配方，添加高沸點助劑如二乙二醇丁醚，乙二醇丁醚醋酸酯，羥基醋酸酯等，可改善在噴涂過程中由于溶劑揮發(fā)過快而引起的漆膜流平差，橘皮大等弊病。

(5)由于采用濕碰濕工藝，因此金屬色漆漆膜的干燥也非常重要，在噴清漆前，金屬清漆的干燥程度達到85％為最佳，在不干的金屬色漆上罩清漆，會顯著增加油漆長波。

(6)提高清漆的噴涂流量，使清漆膜厚達到最大，提高流平性，可降低油漆橘皮，特別是降低長波的數(shù)量。

現(xiàn)代化的轎車廠，車身外表面的中涂，色漆及清漆均采用高速自動靜電旋杯噴涂機進行噴涂，優(yōu)化高速自動靜電旋杯噴涂機的噴涂參數(shù)，對油漆橘皮的改善起著非常重要的作用：

(1)旋杯的轉(zhuǎn)速是對高速自動靜電旋杯噴涂機(ESTA)霧化粒徑影響最大的因素。轉(zhuǎn)速過低時涂料霧化不良，會導(dǎo)致漆膜粗糙。轉(zhuǎn)速越大，涂料的霧化粒徑越小，涂膜平滑性越好，但霧化過細會導(dǎo)致漆霧損失，而且會造成噴杯軸承的過度磨損。對于溶劑型涂料，中涂及色漆ESTA轉(zhuǎn)速應(yīng)控制為30000～35000r／min，清漆ESTA轉(zhuǎn)速為35000～40000r／min。

(2)成形空氣量可控制噴漆扇面，成形空氣量越低，噴漆扇面越大。適當(dāng)減少成形空氣量，可減低油漆長波，但成形空氣量過低，會造成旋杯的污染。

(3)噴杯與車身的距離一般應(yīng)控制在250～300mm，如果距離過大，不僅會影響油漆的利用率，而且會對油漆平滑性造成不利的影響。

(4)噴涂流量是影響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達到最大，有效降低油漆的橘皮。先進的ESTA側(cè)噴機有三個運動軸，頂噴機有五個運動軸，這樣通過編程，可達到很好的仿行效果，使車身各部位的膜厚基本均勻一致。目前國內(nèi)絕大部分汽車廠的噴漆室只有加溫裝置而無降溫裝置，噴漆室的溫度一般控制在18～36℃，在生產(chǎn)過程中可根據(jù)噴漆室的溫度確定幾套不同的噴涂參數(shù)，確保噴涂量始終達到似流非流的狀態(tài)。