某型箱體表面漆膜起泡的原因分析及對策

趙發銀，吳萬興

(中國兵器工業第五八研究所 產品制造部，四川 綿陽 621000)

某型箱體表面漆膜起泡的原因分析及對策

趙發銀，吳萬興

(中國兵器工業第五八研究所 產品制造部，四川 綿陽 621000)

摘要：砂型鑄造鋁制箱體廣泛應用于我國軍用電子類設備的控制箱中。針對某型砂型鑄造鋁制箱體表面漆膜在濕熱試驗過程中起泡和產品合格率低的質量問題，從基材、操作人員、油漆和前處理等4個方面分析，繪制了漆膜起泡的魚刺因果圖，列出了可能引起漆膜起泡的原因，并對各條原因進行了分析、排除及試驗驗證，找到了漆膜起泡的主要原因，并制定了相應的對策，解決了質量問題，提高了箱體表面的噴漆質量和外觀質量，為今后同類產品的加工提供了寶貴的經驗。

關鍵詞：箱體；漆膜起泡；油漆；原因

我國軍用電子類設備的控制箱經常會用到砂型鑄造鋁制箱體，外表面一般采用噴漆處理工藝，不但要求外形美觀，而且必須達到國軍標所規定的三防(防濕熱、防鹽霧和防霉菌)性能，所以必須進行濕熱試驗。

1問題描述

某型箱體的表面漆膜在濕熱試驗過程中起泡，未能達到國軍標所規定的三防要求。這就需要拆除之前裝配調試好的零件，除掉全部漆膜，重新進行噴漆。返工后箱體的漆膜在濕熱試驗過程可能還會起泡，不僅浪費了大量的人力和物力，而且產品合格率還非常低。

2繪制魚刺因果圖

箱體表面漆膜在濕熱試驗過程中起泡的魚刺因果圖如圖1所示。

圖1　魚刺因果圖

3確定要因

根據上述魚刺因果圖，對圖1中各條末端原因進行逐一分析。

3.1箱體毛坯鑄造后氣孔太多

起泡箱體的毛坯均采用真空砂型鑄造。該鑄造是在澆鑄完金屬液體后立刻對鑄造真空罐抽真空，使真空罐內形成負壓，澆鑄的金屬液體在負壓下凝固，鑄造質量不受大氣環境影響[1]；因此，真空砂型鑄造組織細密，氣孔、砂眼很少。通過分析，得出結論：其不是主要原因。

3.2箱體砂眼內有油污

在箱體噴漆前的機械加工過程中，機械油污、潤滑劑會滲入箱體砂眼內，用除油劑對箱體進行清洗，只能除去表面油污，無法除凈砂眼內的油污。在噴漆后的烘干過程中，油污就會從砂眼中滲出，影響油漆的附著力，導致箱體表面漆膜在濕熱試驗過程中起泡[2]。通過分析，得出結論：其可能是主要原因。

3.3箱體表面導電氧化膜附著力差

按照工藝要求，箱體在噴漆前將進行導電氧化，如果導電氧化膜結合不牢，將會影響漆膜的附著力。因導電氧化膜屬于化學轉化膜，如果附著不牢，表面膜層會發花，導致箱體交驗不合格，不會流轉到后續噴漆工序。通過分析，得出結論：其不是主要原因。

3.4油漆漆膜厚度不夠

油漆漆膜的厚度與漆膜的三防性能有直接的關系，特別是耐濕熱性能，理論上油漆漆膜越厚，三防性能越好。起泡的箱體在濕熱試驗之前，只噴涂了2道面漆，表面漆膜起泡可能與漆膜厚度不夠有關[3]。通過分析，得出結論：其可能是主要原因。

3.5油漆三防性能差

不同品種的油漆，三防性能不一樣。例如，丙烯酸類磁漆比一般的醇酸、氨基類磁漆性能好，氟碳漆比丙烯酸類磁漆性能好[4]。起泡箱體噴涂的是三防性能一般的丙烯酸類磁漆，表面漆膜起泡可能與油漆三防性能差有關。通過分析，得出結論：其可能是主要原因。

3.6操作人員未按作業指導書加工

油漆噴涂作業屬于特殊過程，每道工序都必須嚴格按照作業指導書執行，操作人員操作不當、或未按作業指導書規定加工，都會導致交檢不合格。所有操作人員都經過專業培訓、持證上崗，單位工藝管理制度健全、檢查到位，不存在操作人員未按作業指導書加工的現象。通過分析，得出結論：其不是主要原因。

3.7操作人員技術水平差

在噴涂過程中，操作人員技術水平差會產生漆膜厚度不均勻的現象。起泡箱體的噴涂人員在本崗位工作年限都在10年以上，操作技術嫻熟，不存在技術水平差的現象。通過分析，得出結論：其不是主要原因。

4試驗驗證

根據上述分析，對3條末端原因及對策進行試驗驗證。

4.1箱體砂眼內有油污

箱體噴漆前，增加烘烤工序去除砂眼內油污。

方法：重新加工5件砂型鑄造鋁制箱體，導電氧化后放入150 ℃恒溫箱內烘烤4 h，冷卻后用除油劑除凈烘烤滲出的油污再進行噴漆。箱體經濕熱試驗，只有3件箱體出現了氣泡，而且氣泡比原來明顯減少了。

試驗證明：箱體砂眼內有油污是箱體起泡的原因之一。

4.2油漆漆膜厚度不夠

箱體噴漆時，由2道面漆增加為3道面漆。

方法：重新加工5件砂型鑄造鋁制箱體，將原作業指導規定的噴涂2道面漆增加為3道面漆，油漆粘度增加5 cps，確保整個漆膜厚度增加30 μm以上。箱體進行濕熱試驗，32 h后才出現少量氣泡，比原來出現氣泡的時間延長了8 h。

試驗證明：油漆漆膜厚度不夠是箱體起泡的原因之一。

4.3油漆三防性能差

箱體噴漆時，將面漆由丙烯酸磁漆更改為氟碳漆。

方法：重新加工5件砂型鑄造鋁制箱體，將面漆由丙烯酸磁漆更改為氟碳漆。箱體經濕熱試驗，只有2件箱體在36 h后出現了少量氣泡。

試驗證明：油漆三防性能差是箱體起泡的原因之一。

4.4對策

試驗：加工10件砂型鑄造鋁制箱體，導電氧化后放入150 ℃恒溫箱內烘烤4 h，冷卻后用除油劑除凈烘烤滲出的油污，再噴涂3道氟碳面漆。加工完成后對10件箱體進行濕熱試驗，所有箱體的表面漆膜在48 h之內均未出現氣泡現象，達到了國軍標所規定的三防要求。

5結語

通過對箱體表面漆膜在濕熱試驗過程中起泡原因的分析及試驗驗證，找到了起泡的原因：箱體砂眼內有油污、油漆漆膜厚度不夠和油漆三防性能差。通過噴漆前增加烘烤工序、將2道面漆增加為3道面漆和將面漆由丙烯酸磁漆更改為氟碳漆等措施，解決了質量問題，提高了加工質量，為今后同類產品的加工提供了寶貴的經驗。

參考文獻

[1] 徐耀信. 機械加工工藝及現代制造技術[M]. 成都: 西南交通大學出版社, 2005.

[2] 王延忠，曾文彬，陳燕燕，等. 極端工況下薄壁箱體力學性能分析及結構優化[J].新技術新工藝，2014(12):47-50.

[3] 李玲，孫文勝，高鵬. 某型飛機液壓油箱常見故障分析及預防[J].新技術新工藝，2014(2):122-124.

[4] 楊叔子. 機械加工工藝師手冊[M]. 北京: 機械工業出版社, 2001.

責任編輯鄭練

The Analysis of the Causes of a Certain Type of Body Surface Coating Foaming and Countermeasures

ZHAO Fayin, WU Wanxing

(Department of Product Manufacturing, No.58 Research Institute of China Ordnance Industries, Mianyang 621000, China)

Abstract：Sand casting aluminum housing is widely applied in the kind of military electronic control box in China. With a sand mold casting aluminum housing surface film quality problem of the blister and low product qualified rate in the process of hot and humid test, we do the analysis from the base material, operation personnel, paint and. Draw the film blister barb causality diagram, list the reason to the paint film in bubbly, analyze each reason, elimination and test verification, find the paint film is the main reason for the blister, and formulate the corresponding countermeasures. Finally we solve the quality problems, improve the quality of the paint on the surface of the box body and provide valuable experience for the machining of the similar products in the future.

Key words:housing, paint film blister, the paint, why

收稿日期：2015-01-06

作者簡介：趙發銀(1982-)，男，工程師，主要從事工藝技術等方面的研究。

中圖分類號：TH 16

文獻標志碼:A