車軸軸身漆膜脫落的工藝分析

高成 張龍波 王峰

摘要： 文章主要介紹了車軸軸身油漆漆膜脫落后，進行工藝分析的過程，采用的技術(shù)手段及處理結(jié)果。汽車、內(nèi)燃機等其它需要油漆防護的產(chǎn)品也可以參考。

Abstract： This paper mainly introduces the process analysis， technical means and treatment results after the paint film falls off the axle body. Automobile， internal combustion engine and other products that need paint protection can also be referred to.

關(guān)鍵詞： 車軸軸身;漆膜脫落;工藝分析

Key words： axle body;paint film;process analysis

中圖分類號：U471.14? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）17-0037-02

0? 引言

在高速列車、城軌地鐵項目上，車軸防護不再像大鐵路項目那樣采用清漆進行防護，而是采用防腐性能更強、作業(yè)要求更高的油漆。由于車軸軸身表面光潔，對油漆前處理及油漆本身要求很高，故借某批次軸身漆膜異常脫落的機會，來查找影響車軸油漆的項點就很有必要。

1? 背景介紹

某公司在某批次車軸日常抽查時，發(fā)現(xiàn)該批次車軸漆膜附著力不合格，漆膜在劃格測試時出現(xiàn)漆膜翹起、掉落現(xiàn)象，用手擠壓時，漆膜被輕易粉碎，韌性很差。

2? 工藝分析

引起漆膜大面積脫落的原因一般是油漆本身質(zhì)量問題、工件表面質(zhì)量問題（表面清潔度不夠、粗糙度太低等）、油漆調(diào)配過程中失誤等。

2.1 全檢? 查找噴涂記錄，查找該批次車軸噴涂時作業(yè)環(huán)境、油漆批次號、操作者等信息，并對該批次16根車軸進行附著力全檢。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該批次車軸噴涂環(huán)境為溫度31℃，相對濕度60%，均在工藝要求范圍內(nèi);對該批次油漆也進行了復(fù)驗，復(fù)驗結(jié)果合格;該批次油漆操作者有三年工作經(jīng)驗，作業(yè)當天也未發(fā)現(xiàn)異常。附著力檢測時，每根車軸在不同截面選三個區(qū)域進行附著力檢測，并拍照記錄，以保證信息收集全面。檢測時發(fā)現(xiàn)，該批次所有車軸問題相同，均為漆膜與基材完全分離、無附著，漆膜脆化、無韌性，如圖1所示。

2.2 擴大檢查范圍? 根據(jù)查到的作業(yè)時間及油漆批次號，找到同一桶油漆、不同噴涂批次的產(chǎn)品，對該批次車軸進行附著力抽檢，結(jié)果抽取的5根車軸均合格;根據(jù)查到的油漆批次號，對該批次油漆的其它產(chǎn)品進行隨機附著力抽檢，結(jié)果抽取的5根車軸附著力均合格。抽查結(jié)果如圖2所示，故可以證明該批次油漆無問題。

2.3 檢查表面狀態(tài)? 抽取一根問題車軸，按以下方式進行表面狀態(tài)檢查：①漆膜鏟除。用清洗干凈的鏟刀將漆膜鏟除，從鏟掉的漆膜中選取十片較大的，用自封袋保存。②黑光燈檢查。將車軸放置于暗室中，打開黑光燈，檢查軸身表面有無油污;將問題漆膜置于暗室中，打開黑光燈，檢查漆膜背面有無油污。檢查結(jié)果如圖3所示，其中軸身局部有點狀熒光點，說明有少量油污存在;漆膜背面無熒光點，說明無油污存在。黑光燈檢查結(jié)果說明，軸身和漆膜無大面積油污存在。③白紙擦拭檢查。在問題車軸軸身，選擇任意三處表面，用潔凈白紙擦拭檢查。檢查結(jié)果如圖4所示，白紙表面無明顯污物存在，說明軸身清潔徹底，無明顯殘留污物。④表面粗糙度檢查。在問題車軸軸身不同截面，選擇10處進行粗糙度檢測。檢測結(jié)果如表1所示，表面粗糙度在Ra1.5左右，和正常車軸表面粗糙度一致。綜上，可以看出，車軸表面狀態(tài)不是該批次漆膜不合格的原因。

2.4 油漆配比測試? 基料和固化劑比例不同，漆膜狀態(tài)也不一樣。分別調(diào)配基料：固化劑比例為8：1、6：1、4：1（正確配比）、3：1、2：1的油漆，每種油漆制備4個試塊，分別進行折彎、沖擊和劃格測試，以查看不同配比對漆膜的影響。其中配比正確的油漆在調(diào)配后放置一天，待其過期后再進行制板，以查看油漆過期對漆膜的影響。待漆膜完全固化后，分別進行劃格、折彎、沖擊測試，結(jié)果測試均合格。為進一步了解不同配比對漆膜的影響，采用刀片刮取部分漆膜碎片，結(jié)果發(fā)現(xiàn)固化劑越多，漆膜韌性越強，其中8：1配比的漆膜碎片呈卷狀，2：1配比的漆膜呈碎片狀。（圖5）

根據(jù)新發(fā)現(xiàn)的情況，進行了不加固化劑的漆膜性能測試。測試發(fā)現(xiàn)，不加固化劑的漆膜，外觀和正常漆膜一致，但折彎、沖擊和劃格測試均不合格，漆膜被輕易粉碎，韌性很差，和問題漆膜狀態(tài)一致，如圖6所示。

經(jīng)過對比驗證，可以發(fā)現(xiàn)操作者在調(diào)配過程中，未加固化劑可能是漆膜質(zhì)量不合格的原因。

2.5 光譜測試? 有了懷疑方向后，對問題漆膜和正常漆膜進行了紅外光譜定性檢測，結(jié)果如表2所示。結(jié)果可以佐證漆膜本身出現(xiàn)了問題。

3? 結(jié)論

通過工藝分析，查明了不合格品出現(xiàn)的原因，為以后避免這種情況的再次出現(xiàn)提供了技術(shù)支撐。后續(xù)生產(chǎn)過程中，操作者須在當天生產(chǎn)用油漆桶上做好標記，記錄該噴涂批次油漆基料、固化劑用量，并拍照留存。

這次工藝分析，主要由以下幾個步驟組成。

①首先對該批次問題車軸存在物料、時間等關(guān)聯(lián)性的產(chǎn)品進行檢查，以求進一步縮小排查范圍。檢查過程中，也排除了油漆原料的問題。確定為個例后，便于下一步工作開展。

②排除了油漆原材料問題后，主要工作重點為查找油漆工藝過程中的問題。該階段工作為通過查找油漆工藝過程中所有項點，并對項點中可能出現(xiàn)的問題進行了預(yù)判，并準備相應(yīng)的檢測確認方法。如，針對油漆調(diào)配過程中可能存在的配比錯誤，準備了多種比例調(diào)配的油漆試驗，并將制作的試塊進行相應(yīng)測試，以發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律;針對車軸清潔不徹底，可能導(dǎo)致油污存在這一問題，準備了黑光燈檢查（利用黑光燈對油污可產(chǎn)生熒光的特性）和白紙擦拭檢查（利用白紙作為對比背景，更直觀觀測到黃色或黑色油污）。③通過步驟②，排除掉車軸清潔不徹底這一可能原因，同時發(fā)現(xiàn)調(diào)配過程中加入固化劑量越少，漆膜韌性越差這一特點。據(jù)此，有理由懷疑此次車軸漆膜韌性極差的原因，可能是固化劑加入量極少（如沒有添加任何固化劑）導(dǎo)致。因此，制作不添加固化劑的漆膜試塊，進行檢測。④通過步驟③獲得和問題漆膜幾乎一致的漆膜試塊后，開始進行問題重現(xiàn)。即油漆調(diào)配過程中不加入固化劑，其它過程均按正常操作進行。對這樣得到的漆膜再次進行附著力檢測等，結(jié)果發(fā)現(xiàn)和問題漆膜情況一致。⑤為了更有說服力，請化工檢測實驗室對問題漆膜和正常漆膜進行紅外光譜定性檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者匹配度很差，可以佐證漆膜本身存在問題，而不是油漆前處理等工序存在問題。從而進一步證明了沒有添加固化劑是這一問題產(chǎn)生的原因。⑥發(fā)現(xiàn)問題產(chǎn)生原因后，針對性的制定了預(yù)防措施。如每天記錄油漆配比及各組分用量，拍照留存等。⑦采用新的方法后，已杜絕該問題出現(xiàn)。其它問題處理，也可參照此過程進行。主要目的是查出原因，并針對性制定解決措施。

參考文獻：

[1]GB/T9286，色漆和清漆 漆膜的劃格試驗[S].

[2]GB/T9272，色漆和清漆 標準試板[S].

[3]GB/T20777，色漆和清漆 試樣的檢查和制備[S].