噴房溫濕度潛在失效模式影響分析

李鵬 圣長元 魏春波 沈永明

摘 要：文章主要針對涂料施工中噴房溫濕度潛在失效模式的失效影響和分析，達到過程控制預防漆膜質量問題的目的。

關鍵詞： 施工環境;溫濕度控制能力;失效分析

中圖分類號：U445? 文獻標識碼：B? 文章編號：1671-7988（2019）04-112-03

前言

眾所周知溫度、濕度、潔凈度、光照度為涂裝四度，其中溫、濕度是涂料施工的重要控制參數，最佳的溫、濕度參數往往可以獲得優良的涂膜外觀，那么超出最佳參數時，會造成涂膜外觀不良或其它缺陷，正確控制溫、濕度參數的范圍和認識潛在失效風險尤為重要。

1 汽車涂裝的中面涂常用涂料分類

中面涂常用涂料，按涂層一般分為中涂、色漆、清漆，按照稀釋介質不同區分為溶劑和水性。

2 施工環境參數

施工環境參數包括噴漆房的潔凈度（2.83L/min：個）、空氣的溫度（℃）和濕度（%RH）、風速（m/S），直接影響到涂料的施工質量。其中溫度、濕度是重要控制參數，溶劑盒水性涂料不不同的溫濕度施工窗口。

2.1 溶劑涂料

2.1.1 溶劑型（含1K清漆）溫濕度施工窗口

2.1.2 對油漆外觀的影響（表2）

2.1.3 溶劑型2K清漆溫濕度施工窗口

2.1.4 對油漆外觀的影響（表3）

2.2 水性涂料

2.2.1 溫濕度施工窗口

2.2.2 對油漆外觀的影響（表4）

3 涂裝生產線溫濕度控制能力對設備要求

大型供風系統空調向噴房提供經調溫、調濕、除塵的潔凈的新鮮空氣。送風量取決于噴漆室內風速大小、換氣次數，溫、濕度和除塵程度取決于涂料的品種。附常見噴房送風空調機組（圖4）。

條件說明：某些地區高溫高濕，溫度實際超過30℃時，開啟冷凍水供送風空調內表冷段降低送風溫度，但濕度控制在80%以下;因冷凍水的動能消耗大，梅雨季節空氣濕度仍處于失控狀態;使用水性漆，必須考慮降溫和二次加熱除濕功能，才能保證水性漆的施工質量。

4 溫濕度條件對應的涂料調整

4.1 溶劑涂料調整和漆膜質量影響

4.1.1 一般/惡劣溫濕度

通過增加一定量的助劑來改善油漆漆膜的流平外觀，助劑加入量超過>4%，存在失光、發霧、爆孔問題;

4.1.2 原因

高溫環境油漆漆膜表干過快，易造成漆膜中助劑不能完全揮發，高溫烘烤固化會出現失光，發霧，嚴重時出現爆孔缺陷。（特別在異常停線和油漆成膜后的補漆情況，更為明顯）。

4.1.3 應對措施

目前無有效的應對措施，現在執行的為噴房溫度>30℃時開啟送風空調冷凍水降溫，仍處于一般/惡劣;規范油漆的溫粘曲線（圖5）和助劑曲線（圖6）。

4.2 水性涂料調整和漆膜質量影響

在建議的條件范圍以外進行噴涂容易發生問題，必需通過涂料的粘度調整，RC（防流掛助劑）等來應對。

4.2.1 現場應對措施

涂料技術服務人員根據現場涂膜施工情況（一般為噴涂后指觸的干濕等級），確認對油漆參數調整方案，對油漆施工參數做調整;確認對機器人工藝參數部分的調整方案，對噴涂參數做調整。

5 溫濕度條件對噴涂設備的影響

5.1 良好/一般/惡劣溫、濕度——噴涂設備（機器人/往復機霧化器和殼體、離子風吹凈桿等）表面凝結積水，產生滴水或機器人靜電高壓故障。

5.2 使用工具

數顯式溫濕度表、紅外測溫槍。

5.3 操作步驟

首先將數顯式溫濕度表放在噴房，讀取環境送風溫濕度參數;再使用紅外測溫槍測量壓縮空氣、噴涂設備問題;根據焓濕圖調整優化環境溫濕度工藝設定參數，及調整壓縮空氣加熱設定溫度、油漆管中管設定溫度。

5.4 舉例冷凝水產生原因：溫差大、露點溫度低

5.4.1 應對措施1

根據噴房實際溫濕度，使用焓濕圖查找出露點溫度，測溫槍檢測噴涂設備溫度，依據檢測結果對油漆管中管溫度對應調整設定（圖5），調整設定噴房溫濕度參數（圖6），設備開啟壓縮空氣吹掃和調整壓縮空氣加熱器溫度（圖7）。

例1：夏季噴房溫度31℃濕度75%，露點溫度為25.96℃，需考慮將油漆管中管溫度設定為≥26℃。（檢查油漆溫控系統，油漆實際溫度是否與噴漆室環境溫度偏差過大，盡量減小溫度差異值，可以對油漆溫控系統的設定溫度進行調整，參考調整范圍為20～28℃。）

例2：冬季噴房溫度22℃濕度65%，露點溫度為14.96℃，檢測噴涂設備溫度是否低于露點溫度，當低于時，需要考慮將噴房溫濕度做適當調整，可以設定為溫度23℃濕度70%，露點溫度變化為17.08℃。

5.4 特殊情況處理

情況1：自動機霧化器和旋杯容易形成冷凝水，造成在噴涂過程中冷凝水滴落在涂膜表面，應根據需要安排空位對霧化器和旋杯表面進行清擦;

情況2：自動機殼體內部形成冷凝水，造成高壓分流形成短路電流，在噴涂過程中出現高壓故障，可以利用安裝在手臂內部的壓縮空氣管路6*105pa的壓縮空氣自動吹干冷凝水;

情況3：對應上述措施后，自動機仍然出現高壓故障（高壓無法正常），通知自動機維修人員停線檢修或人工對自動機噴涂后少漆部位進行噴涂處理。

6 失效模式的失效影響

7 結束語

通過對噴房溫濕度潛在失效模式影響的延伸研究，能對材料、工藝、設備方面有新的認識，發現尋找到更合理的涂裝現場控制參數，更好的服務于噴涂作業，以獲得最佳的漆膜外觀。同樣，涂裝文件中FMEA、控制計劃中參數數據分析管理的延伸研究，才能使數據不僅停留在文件中，更好的發揮現場指導作用。