摘要:本文首先簡要介紹了汽車涂裝發展歷程,圍繞汽車修補涂裝和涂膜色差控制展開論述,介紹了本色漆和金屬漆顯色知識。通過調查走訪當地4S店,了解到在噴漆工作中,技師普遍反映淺顏色金屬漆在實際維修中產生色差問題較多。后續通過在實驗室模擬修補涂裝工藝條件,找到產生色差的影響因素,最后給出了淺色金屬修補漆車間標準的施工工藝,并在維修中得到論證。
關鍵詞:車身涂膜;汽車修補涂裝;淺色金屬漆;施工工藝
中圖分類號:U472.4 " "文獻標識碼:A
車身色差控制一直以來成為困擾汽車涂裝行業的一個難題,本文通過模擬試驗,找出金屬漆修補過程中產生色差的各項因素,并進行歸納總結,整理出一套可適用于實際操作的標準施工工藝,從而滿足顧客對車身涂膜整體外觀的要求。
1 汽車涂裝工藝發展階段
汽車涂裝不僅僅局限在防腐和防銹蝕功能上,逐漸向美觀和高檔發展。涂膜層數也相應由最初的單層和雙層體系,轉變為3層和多層體系,厚度也由最初30~40 μm加到多層的130~150 μm。基于汽車涂裝是一種多層涂膜結構,目前大部分汽車廠商采用的涂裝工藝大概可歸納為表1所示。
上述涂裝工藝中,A類工藝用于早期汽車制造廠,最初目的也是簡單的防腐防銹。B和C類增加的中涂層,可有效抵抗車身漆面受到外部的石子沖擊,增加了面漆和底漆的兼容性,提高了涂膜的附著力。D和E類是目前各大主機廠商主流的生產工藝,廣泛用于各種車輛的涂裝工藝中。其中D類工藝率先舍棄膩子,改用耐石擊的中間涂料,視為涂裝工藝的標志性進步。E類工藝則是高端汽車廠涂裝廣泛使用的,基于防銹底漆和本色底漆2遍噴涂,可以有效地遮擋基材對面漆顯色的影響。
2 汽車修補涂裝
淺色漆車輛發生事故后,漆面的二次修補一直以來是汽車行業的維修難點。若二次修補工藝掌握不好或技師維修熟練度不高,涂膜內部缺陷極易顯現。目前,車身漆面刮蹭后,一般為雙組份涂料進行二次修復,經過常溫固化或烘烤固化工藝配比合成[1]。
3 涂膜的色差控制
汽車面漆的顏色分為本色漆和金屬漆2大類。本色面漆根據顏色可分為彩色面漆和非彩色面漆系列,道路上行駛的紅、黃及藍等歸結為彩色系,白、銀和灰等歸結為非彩色系。金屬漆根據涂料的選擇和外觀閃爍度,又可細分為金屬閃光漆和珠光漆。
本色漆中的顏料顆粒直徑大小接近,涂膜透明性差,光線照射到本色漆涂膜表面,大部分光被顏料吸收,無法穿透清漆層。少部分穿透涂膜的光線再經過顏料顆粒的散射,發散到各個方向(圖1)。
金屬漆中的顏料顆粒大小不一,排列相對無規律,涂膜穿透率高。光線照射到金屬閃光漆涂膜后,入射光先后受到顏料的選擇性吸收及金屬顆粒的散射,云母片層間光線的連續反射,最后再經過清漆層進入人眼。由于光線進入金屬漆涂膜后來回反射,傳播路徑不同,所以帶來的視覺效果也不同(圖2)。
4 淺色金屬修補漆施工工藝改善
4.1 影響涂膜色差因素分析
4.1.1 涂料質量對顏色影響
對于修補時使用的涂料,特別對材料的da(紅綠)和db(黃藍)值要求嚴格,例如本色面漆的控制標準為ΔL=±0.5,Δa=正常,Δb=±0.8,但總色差ΔE≤1.2[2]。
4.1.2 涂料遮蓋能力對車身色差影響
一般金屬漆單次噴涂厚度可達4~5 μm,噴涂2~3次總膜厚可達12~15 μm。當涂料遮蓋力厚度≥15 μm時,如果底色涂膜厚度達到12~15 μm,仍不能完全遮蓋底材,則涂膜外觀會產生發花和色差超過閾值等質量外觀缺陷。
4.1.3 施工參數對色差的影響
噴涂設備和材料施工參數對淺顏色金屬漆(尤其是銀色)的 dL(明暗度)影響很大,但設備和施工參數對da和db基本無影響,通過調整設備和施工參數,可以優化dL值。
出漆量多,涂膜厚度增大,涂膜會更濕,dL下降,涂膜變暗。噴涂氣壓過高,涂膜會更干,dL升高,涂膜變亮。噴漆房的空氣流動速度過快,涂膜會更干,dL 升高,涂膜變亮。涂料施工黏度降低,涂膜表面更濕潤,dL下降,涂膜變暗。
添加劑加入量對dL的影響。如銀色金屬涂料,添加劑量由1%增加到3%,涂膜表面更濕潤,dL下降,涂膜變暗。現場施工環境溫度高,則金屬漆閃干速度快,涂膜更干,則dL升高,涂膜更亮[3]。例如夏季施工時,調配涂料通過選用慢干助劑,降低其揮發速度,可以達到改善涂膜流平性目的,使涂膜更濕,dL降低,目視效果更接近標準顏色。在修補涂裝過程中,由于設備操作和工藝不當也會造成車身部件間色差,尤其淺色珠光漆和金屬漆經修補后dL降低,涂膜變暗[4]。
4.2 淺色金屬漆修補涂裝標準施工工藝
根據以上色差影響因素和試驗分析及總結,采用如表2所示的淺色金屬漆修補涂裝標準施工工藝,可提高涂裝質量,降低涂膜色差。
5 結束語
汽車涂裝是整車生產過程中對工藝要求極高的一個過程,極具代表性的就是色差控制和改善,它涉及很多因素,尤其是二次修補后的部位與相鄰部位的色差控制。本文通過研究并模擬實驗解決了汽車淺色金屬漆修補色差問題,設計出了通用的操作工藝,在企業實際施工中取得了良好效果,同時也節省了4S店大量的維修工時,降低了維修成本,提升了顧客滿意度。