手機外殼涂裝質量控制

徐永，周潤根

（1.湖北工業大學化學與環境工程學院，湖北 武漢 432200；2.東莞康佳模具塑膠有限公司，廣東 東莞 523685）

手機外殼涂裝質量控制

徐永*，周潤根

（1.湖北工業大學化學與環境工程學院，湖北 武漢 432200；2.東莞康佳模具塑膠有限公司，廣東 東莞 523685）

介紹了手機外殼二噴二烤涂裝工藝，分析了生產過程中出現的涂裝質量問題，如漆膜發白、局部出現應力紋、橘皮、UV漆膜發黏等，提出了相應的解決措施。該工藝實現了手機外殼涂裝的大批量流水線作業，日產量達到60 000 件，綜合良品率達到96%。

手機外殼；塑料；涂裝；缺陷；質量控制

1 前言

噴油是手機外殼制造中的關鍵技術，它與手機的結構、造型、外觀質量和可靠性密切相關。漆膜的外觀質量直接關系到手機膠件噴油生產的良品率以及整機的造型質量和市場熱點。

手機外殼噴油是利用空氣噴涂原理，將手機外殼固定在噴油夾具膠件上，然后將噴油夾具以集中方式固定在自轉制具上，通過固定噴槍以空氣噴涂方式將漆液定量、均勻、連續地輸送到手機塑膠件表面，溶劑揮發、漆膜固化后在膠件表面形成均勻、連續的漆膜。

2 手機外殼涂裝工藝

2. 1 手機外殼二噴二烤工藝流程

裝配噴涂夾具─手動擦油清洗─手動靜電除塵─上件─自動靜電除塵─除濕烘干─自動靜電除塵─底漆噴涂─流平預熱─烘烤─冷卻─自動靜電除塵─UV噴涂─流平均化─紫外線固化─降溫(40 ～ 60 °C)─冷卻─下件。

其中，線速度以5 m/min計算,流平段溫度為常溫，底漆預熱段溫度40 ～ 65 °C；底漆烘烤段溫度60 ～ 75 °C，面漆均化段溫度40 ～ 60 °C， UV爐溫度通過UV爐排風量調節至40 ～ 60 °C，噴油膠件下線時產品表面溫度控制在40 °C以下。

2. 2 涂裝工藝說明

從涂裝工藝流程可以看出，手機膠件噴涂工序主要分為兩大部分，一是前處理工序，包括裝配噴涂夾具、擦油清洗和靜電除塵；二是噴涂工序，包括底漆、UV漆噴涂。

(1) 裝配噴涂夾具。將產品裝配到夾具上，然后將裝有產品的夾具固定在方筒上，再將方筒固定在流水線自轉制具上。圖1為已經裝配好的手機外殼。

圖1 裝配線上的手機外殼Figure 1 Mobile telephone crust on assembly line

(2) 手動擦油清洗。采用無塵布蘸工業酒精或抹機水清洗塑膠件表面。注塑件素材通常用抹機水清洗，已噴底漆絲印的產品在噴 UV前需用工業酒精清洗膠件表面。通過手動擦油清洗，可清除塑膠件表面的水分、油污、可見的灰塵顆粒、膠絲以及噴油夾具帶來的漆皮等。

(3) 手動靜電除塵。通過對塑膠件的每個區域進行手動靜電除塵，可以消除膠件表面在周轉、擦油操作過程中產生的靜電，進一步清除殘留在膠件拐角區域的膠絲和噴油夾具帶來的漆皮等。最后將膠件從非凈化區域傳送到100 K凈化區域。

(4) 自動靜電除塵：通過對塑膠件的每個區域進行自動靜電除塵操作，進一步清除殘留在膠件表面的不可見灰塵顆料(5 μm以上)，將膠件從100 K凈化區域傳送到10 K凈化區域。

(5) 手機膠件噴涂工序工藝要求

以C315香檳金前殼噴油工藝為例，底漆、面漆噴涂工藝規范見表1和表2。

表1 底漆噴涂工藝規范Table 1 Spraying process criterion of primer

表2 面漆噴涂工藝規范Table 2 Spraying process criterion of topcoat

2. 3 漆膜性能指標

膠件在噴油后的強度以及在破壞過程中的韌性與素材相比不下降，結構與樣板相符。膠件對角扭曲30° ～ 45°，無開裂、脆斷、變形和油漆脫落等現象。其漆膜常規檢測項目、技術指標和檢驗方法見表3。

對于手機新機型產品，在試產階段需進行例行試驗驗證，批量生產時每月進行抽查驗證。例行試驗包括：

(1) 鹽霧試驗。按照GB/T 1771–2007《色漆和清漆 耐中性鹽霧性能的測定》測試，試驗后漆膜表面無變色、起皮、起泡、脫落和褪色等現象。

(2) 溫濕度交變沖擊試驗。噴漆膠件置于溫濕度交變試驗箱內，經25 °C/65%/1 h、60 °C/90%/4 h、45 °C/95%/10 h、?20 °C/1 h等10個循環試驗后，在常溫下恢復2 ～ 4 h后檢查外觀、結構及各項功能。放置24 h后進行二次密著性試驗，并檢查外觀質量。試驗后漆膜表面應無變色、起皮、起泡、脫落、褪色等現象，靜置24 h后再做密著性檢查，發現附著力不下降，外表及附著性無異常。

表3 漆膜性能指標及檢驗方法Table 3 Coating performance indexes and test methods

3 涂裝常見問題及解決措施

3. 1 漆膜發白的原因及控制措施

在高溫高濕條件下，噴涂過程中的壓縮空氣使漆液霧化。受氣流的影響，被霧化了的漆液中的溶劑大量揮發，并帶走大量的熱量，使漆液溫度下降。當該漆液噴涂到塑件上時，由于涂層中的溶劑繼續揮發，使塑件表面溫度進一步下降。當塑件表面溫度下降到空氣濕度的露點溫度以下時，與該表面接觸的空氣中的水蒸氣受冷而發生冷凝，水分進入涂層，導致涂層內混合溶劑的溶解度參數遠離樹脂的溶解度參數(水的溶解度參數為23.4)，從而使涂層內的樹脂析出。因此，為了防止漆膜發白，應防止塑膠件在噴涂過程中其表面溫度降低到露點溫度以下，從而阻止水分進入涂層。具體措施為：在高溫潮濕天氣，調漆時可根據濕度情況在溶劑中添加5% ～ 10%的防潮劑，有條件的可開啟噴房的恒溫恒濕系統，并讓噴漆件盡快進入到預熱段[1]。

3. 2 漆膜局部區域出現應力紋的原因及控制措施

塑膠件在成型過程中，因產品結構形狀復雜、模具設計不合理或者受注塑工藝參數的影響，其內部存有殘余應力，從而造成各部位密度不均，如兩股或多股料流之間形成的夾水紋，進膠口表面的氣紋，排氣不良處形成的塑料松散等。

噴涂后在濕膜狀態下，油漆中的溶劑對膠件表面會發生溶解和溶脹作用，這種溶解和溶脹作用是漆膜與塑膠表面之間附著力的來源。但是，溶劑的溶解力過強或漆膜呈濕膜狀態的時間過長，都會導致膠件被侵蝕，膠件表面分子狀態越松散的地方(如夾水紋、氣紋、塑料松散處等)越容易被侵蝕，從而出現分子重排，導致漆膜附著差的現象。

此時，可通過改善模具排氣、提高模溫生產，同時噴油可采用溶解力較弱的稀釋劑，增加漆膜厚度，適當降低烘烤溫度等措施加以控制。

3. 3 漆膜表面出現橘皮的原因及控制措施

漆膜表面出現橘皮的主要原因是漆膜在表干前沒有充分流平，或在沒有流平之前溶劑已揮發掉，導致漆膜形成過程中連續相被破壞。

此時可采取降低油漆黏度、增加濕膜厚度、使用慢干稀釋劑、提升霧化壓力、縮短噴漆距離等措施。

3. 4 UV漆膜發黏的原因及控制措施

出現UV漆膜發黏的主要原因是UV漆膜在固化過程中紫外光能量不夠。此時應檢測UV能量、UV爐和UV燈管等情況。

4 結語

通過調研，根據手機外殼涂裝工藝原理，探討了手機外殼涂裝質量控制要點，解決了手機外殼在涂裝過程中常見的漆膜問題，實現了手機外殼涂裝大批量流水線作業，單日產量達到60 000件，綜合良品率達到96%，取得了良好的應用效果。

[1] 葉揚祥, 潘肇基. 涂裝技術實用手冊[M]. 2版. 北京: 機械工業出版社, 2005.

Coating quality control of mobile phone crust //

XU Yong*, ZHOU Run-gen

A two-spraying/two-baking process for coating mobile phone crusts was introduced. The coating quality problems existing in production were analyzed, including film blushing, local stress-induced wrinkling, orange peel, UV film sticking, etc. The countermeasures were presented. The process achieves a batch flow-line operation for coating mobile phone crusts with a daily yield up to 60 000 pieces and a comprehensive percentage of good-quality products up to 96%.

mobile phone crust; plastic; coating; defect; quality control

College of Chemistry and Environmental Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan 432200, China

TQ639

A

1004 – 227X (2012) 07 – 0070 – 03

2012–02–26

2012–03–19

徐永（1975–），男，河南開封人，工程師，研究方向為家電及手機塑膠料、油漆的研發和應用。

作者聯系方式：(E-mail) xuyong@konka.com。

[ 編輯：韋鳳仙 ]