喷油工艺与材料.ppt

喷油工艺与材料 准备 KelvinYuan 审核 议程涂料和涂装的概念常见的涂装工艺常见的涂装缺陷常见的涂装检验 目标 通过这次培训 你将 1 了解涂装的基本知识2 各种涂装工艺3 常见的涂装缺陷4 常见的涂装测试项目 涂料及涂装的概念 涂料 是以高分子材料为主体 以有机溶剂 水或空气为分散介质的多种物质的混合物 该物质涂于物体表面可形成一层致密 连续 均匀的薄膜 对基体具有保护 装饰或其他特殊作用 涂料的分类 1 高分子涂料 有机物 有机涂料无机物 无机涂料2 分散介质为 有机溶剂 溶剂型涂料主要以水为主 水性涂料不含溶剂 以空气为介质 粉末涂料VOC 涂料中含有的可挥发性有机化合物的含量称VOC organicvolatilecompound 涂装 将涂料均匀的涂布在基体表面并使之形成连续 致密涂膜的操作工艺称为涂装涂装的三个基本工序 前处理 涂布和固化成膜 涂装的三要素 1 涂装材料2 涂装技术和设备3 涂装管理涂料与涂装的作用 1 保护2 装饰3 功能 标示 阻燃 示温 导电 防静电等 涂装前处理 前处理内容 1 除氧化膜和锈斑2 脱脂3 消除机械污物4 转化膜处理5 预涂偶联剂 特种涂料意义和作用 1 提高涂层与基体的结合力2 增加抗蚀能力3 提高涂料的润湿性4 提高涂层的装饰性 1 除锈 物理除锈 1 人工除锈 钢丝刷 刮刀 砂纸 2 机械除锈 电动工具 气动工具 3 喷丸或喷砂 磨料 喷嘴 气压 化学除锈 主要是酸洗 硫酸 盐酸 磷酸 酸洗后的后处理非常重要 要将残留在工件上 尤其是焊缝里 的酸液用碱性物质中和 一般用20 50g L的碳酸钠溶液 浸泡0 5 1min一般工艺 酸洗 冷水冲洗 冷水洗 中和处理 冷水冲洗 脱脂 1 有机溶剂去油 搽洗 浸洗 蒸气洗2 碱液清洗 NaOH Na2CO3 NA2SiO3 磷酸盐3 表面活性剂去油 阴离子 利用它在金属表面的吸附而形成双电层 增加金属界面的电势 有利于油污脱离金属表面非离子 分子链一端极性 一端非极性阳离子 去污能力较低 较少用4 超声波清洗 钢铁材料 磷化分类 1 铁系磷化 Na 或NH4 的酸式磷酸盐 2 锌系磷化 Zn2 的酸式磷酸盐 3 锰系磷化 Fe2 与Mn2 的酸式磷酸盐 非铁金属材料 铝及其合金的化学处理 化学氧化和电化学氧化锌及其合金的化学处理 氧化和磷化镁及其合金的化学处理 化学氧化和电化学氧化 3 转化膜处理 涂装工艺 涂料的涂装工艺1 浸涂2 高压空气喷涂3 高压无气喷涂4 静电喷涂 浸涂 定义 用人工或机械将工件浸入到涂料中 然后提出工件沥干余漆 使工件表面形成一层涂膜的过程 适用范围 一般烘烤型涂料适合于浸涂 因为其溶剂挥发慢 槽中不易结皮 涂料长时间使用比较稳定 如氨基醇酸涂料 单组分环氧树脂涂料 还有一些自干涂料 如醇酸树脂涂料 沥青涂料 双组分涂料因存在混合后使用期的问题 不适用于浸涂工艺 优点 设备简单 机械化程度高 涂料利用率高 对环境污染小 不会产生涂装死角缺点 涂装表面上薄下厚 易产生流挂 易堆漆的工件不易用此法 高压空气喷涂 原理 利用空气从喷嘴中喷出时产生的负压将罐中的涂料吸出 吸出的涂料迅速扩散呈漆雾状飞向工件表面形成连续的涂膜 优点 1 设备简洁实用2 操作适应性强3 涂膜质量好缺点 1 效率较低2 涂料利用率不高3 飞散的涂料对环境污染严重 高压无气喷涂 原理 通过压力泵不断向密闭的管路内输送涂料 从而在密闭空间形成高压 然后释放连接于涂料管末端的喷枪扳机 在喷出的瞬间以高达100m s的速度与空气发生碰撞 同时迅速膨胀而雾化 优点 1 涂装效率高 是空气喷涂的3倍2 一次性喷涂厚度大3 涂料适用范围广 可喷高黏度的涂料缺点 1 有一定的环境污染2 因压力较大 喷涂小工件有较大浪费关键设备 高压泵 静电涂装 原理 涂料受到强电场力的分裂作用 成为带电的涂料微粒 然后在电场力的作用下成弧状轨迹迅速飞向工件并放电 这样涂料便均匀 牢固地吸附在工件表面 优点 1 涂装效率高 2 涂膜质量好3 环境污染小 4 涂料利用率高缺点 1 设备一次性投资较大2 工艺控制较复杂 3 一般用在喷涂金属件 喷涂塑胶件需经过特殊处理 常见的涂膜弊病 流挂 原因 所用溶济挥发过慢或与涂料不配套 一次涂得过厚 喷涂操作不当 重枪过多 涂料粘度偏低 还境温度过低或周围空气的溶济蒸气含量过高 涂料中含有比重大的颜料 如硫酸钠 在光滑的漆膜上涂布新漆时 也易发生垂流 防止方法 正确选择溶剂 注意溶剂的溶解能力和挥发速度 提高喷涂的熟练程度 喷涂均匀 一次不宜喷涂太厚 一般以控制在 左右为宜 严格控制涂料的施工粘度和温度 加强换气 施工场所的环境温度保持在 以上 调整涂料配方或填加阻流剂 选用具有触变性的涂料 在旧漆膜上涂新漆要预先打磨 颗粒 原因 涂装环境的空气清洁度差 调输漆室喷涂室晾干室烘干室有灰尘 被涂物表面不洁净 施工操作人员工作服手套及漆前擦净用材料掉纤维 易沉淀的涂料未充分搅拌或过滤 涂料变质 如漆基析出或反粗 颜料分散不佳或产生凝聚 有机颜料析出 闪光色漆的漆基中铝粉分散不良等 防止方法 调输漆室 喷涂室 晾干室和烘干室的送给空气除尘要充分 确保涂装腔作势环境洁净 被涂面应清洁 操作人员要穿戴不掉纤维的工作服及手套 供漆管路上要安装有过滤器 露底 盖底不良 原因 所用涂料的遮盖力差或涂料在使用前未搅拌均匀 涂料的施工粘度 或施工固体分 偏低 涂得过薄 喷涂不仔细或被涂物外形复杂 发生漏涂现象 底 面漆的色差过大 如在深色漆上涂亮度高的浅色漆 防止方法 选用涂料的遮盖力强的涂料 增加涂层厚度或增加喷涂道数 涂料在使用前和涂装过程中应充分搅拌 适当提高涂料的施工粘度或选用施工固体分高的涂料 每道漆应达到规定的喷涂厚度 提高喷涂操作的熟练程度 谨慎操作 底涂层的颜色尽可能与面漆的颜色相近 咬起 原因 涂层未干透就涂下一道漆 涂料不配套 底涂层的耐溶剂差或面漆含有能溶胀底涂层的强溶剂 涂得过厚 防止方法 底涂层干透后再涂面漆 改变涂料体系 另选用合适的底漆 在易产生咬起的配套涂层场合 应先在底层上薄薄涂一层 等稍干后再喷涂 白化 发白 原因 施工场所的空气湿度太高 所用有机溶剂的沸点低 而且挥发太快 被涂物的温度低于室温 涂料和稀释剂含水 或压缩空气带入水分 溶剂和稀释剂的选用及配比不恰当 造成树脂在涂层中析出而变白 防止方法 涂装场地的环境温度最好在 相对湿度不高于 选用沸点较高和挥发速度较低的有机溶剂 如添加防潮剂 涂装前先将被涂物加热 使其比环境温度高难 左右 防止通过溶剂和压缩空气带入水分 防止树脂在成膜过程中析出 拉丝 原因 涂料的粘度高 或制漆用的合成树脂 如氯化橡胶 丙烯酸树脂等 的分子量偏高 选用的溶剂溶解力不足 易拉丝的树脂含量超过无丝喷涂含量 防止方法 通过试验选择涂料最适宜的施工固体分 选用溶解力适当的 或较强的 溶剂 使用分子量分布均匀的或分子量较低的树脂 调整涂料配方 减少易拉丝树脂的含量 缩孔 抽缩 原因1 所用涂料的表面张力偏高 流平性差 释放起泡性差 本身对缩孔的敏感性 2 调漆工具及设备不洁净 使有害异物 有些是肉眼看不到的 混入涂料中 3 被涂物面不净 有水 油 灰尘 肥皂 硅酮 打磨灰等异物附着4 涂装环境空气不清洁 有灰尘 漆雾 硅酮 蜡雾等5 涂装工具 工作服 手套不干净 防止方法1 在研制和选用涂料时 要注意涂料对缩孔的敏感性2 在涂装车间 无论是设备 工具还是生产用辅助材料等 绝对不能带有对油漆有害的物质 尤其是硅酮3 应确保压缩空气清洁 无油无水4 确保涂装环境清洁 空气中应无尘埃 油雾和漆雾等飘浮5 严禁裸手 脏手套和脏抹布被涂面 确保被涂面洁净6 在旧涂坛上喷漆时 应用砂纸充分打磨 并擦干净 原因 涂料的流动性不良 流平性差 释放气泡性差 涂料储运时变质 例如沥青涂料在低温下储运时 漆基的互溶性和溶解性变差 局部析出 引起颗粒或针孔沿弊病 涂料中混入不纯物 如溶剂型涂料中混入水分等 涂装后晾干不充分 烘干时升温过急 表面干燥过快 被涂物的温度过高和被涂物面有污物 如焊药等 被涂物面有小孔 环境空气湿度过高 针孔 防止方法1 选用合适的涂料 对易产生针孔的涂料应加强进厂检验 避免不合格材料投入生产2 注意存漆溶器与涂装工具的清洁和溶剂的质量 防止不纯物混入漆中3 涂装后应按规范晾干 添加挥发慢的溶剂使湿漆膜的表干减慢4 注意被涂物的温度和清洁度 消除被涂物面的小孔5 改善涂装环境 原因 溶剂挥发快 涂料的粘度偏高 烘干时加热过急 晾干时间过短 底材 底涂层或被涂面含有 或残留有 溶剂 水分或气体 搅拌混入兴料中的气体未释放尽就涂装 或在刷涂时刷子走动过急而混入空气 木质底材上涂氨基醇酸树脂涂料 气泡 防止方法1 使用指定溶剂 粘度应按涂装方法选择 不宜偏高 2 涂层烘干时升温不宜过急3 底材 底涂层或被涂面应干燥清洁 不含有水分和溶剂4 添加醇类溶剂或消泡剂5 选择与木质底材配套的涂料 涂膜常规测试项目 一 膜厚膜厚是是保证涂层物化性能的最基本条件 漆膜的厚薄对性能影响很大 膜薄则涂层防护性能低下 体现不出涂裝之意义 膜厚則成本上升 性能也会劣化 故适中的膜厚是我们所追求的 現在膜厚计所用来测量之原理有磁通式膜厚计 主要用来测量金属材质 超声波膜厚计 用来测量各种材质 包括木材 塑料 混凝土 陶瓷等 破坏式膜厚计 通过带刻度的放大镜观察膜厚 主要用来测量塑胶材质的膜厚 量尺式膜厚计 以分厘卡等仪器大致估測涂层膜厚 这种测量方法误差较大 适用于厚膜 现阶段我们烤漆所采用膜厚计为ELCOMETER和ERICH455两种 ELCOMETER为磁通式膜厚计 用来测量金属材质膜厚 范围为0 1250um ERICH455为破坏式膜厚计 測量范围为0 200um 用來测量塑胶材质膜厚 对于膜厚 各种产品要求不一致 一般塑胶件单层要求10 20um 金属件在30 70um之間 膜过厚会导致附著力差 抗冲击性能低下 成本高涨 二 硬度涂层的硬度一般采用铅笔硬度计来测量 所有铅笔硬度仪所用的测试方式都一致 都为采用45角 施加一定力量推动铅笔在漆层划出一直线 由一系列铅笔型号来判断涂层的硬度 由软至硬依次测试 至涂层被破坏之前一型号之硬度为涂层硬度 铅笔硬度系列由软至硬分为6B 5B 4B 2B B HB F H 2H 3H 4H 5H 6H 7H 8H 9H 一般塑胶漆要求硬度至少为HB H以上 金属漆硬度为H至2H 之间 硬度并非越高越好 硬度高则柔韧性差 导致抗冲性能下降 硬度低 则漆层要软 容易被划伤 导致后续加工不良增多 测试方法可参照ASTM3363 三 附著力漆层对底材之附著力无直接方法测试 一般采用间接方式测试 有百格试验法 螺旋测试法 交叉法等 现在我们用得最多的是百格试验法 采用十一齿之刮刀 交叉划两组穿透涂层之平行线 得一百格小方格 使用压敏胶带粘住小方格 挤走空气 快速拉起胶带 观察涂层脱落程度 分六个等级 完全无脱落为5B 最佳 脱落程度小于5 为4B 脱落程度在5 15 之间为3B 脱落15 35 之间为2B 脱落达35 65 为B 大于65 为0B 交叉法为用刀片在涂层划一個 两直线之锐角为30 45 之间用胶带粘住交叉点及两直线 挤去空气后快速拉起胶带 观察涂层脱落程度 也分六个等级 5A为无脱落 4A为微量脱落于交叉点或直线两侧 3A为直线两侧脱落达1 16英寸 1 6mm 2A为脱落达1 8英寸 3 2mm 1A为脱落面积为胶带所粘的大多数地方 0A为脱落超过胶带所粘面积 螺旋法为以可夹持一针头并可旋转之夹具 测试时针头刺穿涂层 旋转把手 同時涂层工件以一匀速运动保证画出之圆可连续并与其它六个圆交叉 并分成七个等级 一级为最好 为脱落 二级为交叉面积最小之脱落 三级为次小之面积脱落 依此类推 四 抗污染测试用污染源污染涂层表面 室温下静置1小时后 采用清水清洗涂层表面 如清洗不去 则采用肥皂水清洗 再洗不去则用酒精擦拭 至肉眼观察无异常为止 则为合格 一般的污染源有口红 咖啡 水溶性墨水 蜡笔 可乐等 依不同客户之要求而定 测试方法可参照ASTMD4828 五 冲击试验冲击测试是指在一定外力突然作用于涂层所引起破坏程度之测试 冲击强度由冲头之重量 冲头离试片之垂直距离的乘积来判定 同时与冲头的尺寸 涂层膜厚 底材之材质与厚度有很大关系 冲击强度有两种单位 一种为英制 单位为磅 英寸 一种为公制 为公斤米 冲头有两种尺寸 一种为直径为0 5英寸 12 7mm 另一种为直径为0 625英寸 15 9mm 冲头之尺寸由客户指定冲击仪而决定 冲击的形式有两种 一种为正冲 即漆层向上 冲头直接冲到漆层上面 另一种为反冲 漆层朝下 冲头冲到钢材上面对于冲击测试 主要考察涂层的综合力学性能 如硬度 柔韧性 应力变形等性能 测试后可用10倍放大镜观察冲击部位 不可有露底现象 如有裂痕则用胶带粘住被冲部位 然后撕开观察 如有涂层被粘起则不合 COMPAQ要求为正面冲击为20lb inch 反面冲击为5lb inch 测试方式可参照ASTMD2794 六 抗溶剂测试用新的白色脱脂纱布浸透溶剂 保持无多余滴出之溶剂 在四层纱布状态下 以一定量之力度擦拭涂层表面一定次数后观察涂层之变化 如变色 失光 起泡 软化或擦破等 如无以上之现象或满足客戶所指定之要求 则为合格 一般采用之溶剂有乙醇 丁酮 异丙醇等 擦拭次数大多数以50次为限 测试方式可参照ASTMD4752 87 七 耐磨耗测试耐磨测试的意义在于涂层经受一定外力磨擦时 被磨损的程度 该测试对涂层抵抗刮擦伤有重要意义 相对而言 油墨对此项测试意义更重要 测试的方式为采用泰伯磨耗仪测试 仪器包括数字控制键盘 旋转平台 磨耗轮 真空吸尘装置 砂纸等 测试先需做一个4英寸 100mm 100mm 的正方形试片 在试片正中处钻一直径为1 4英寸的孔 称试片重精确至0 1毫克 将试片的涂层向上安裝在旋转平台上 选择合适的磨耗轮裝上 放下吸尘口 并接上真空吸尘器 插上电源 设定磨耗圈数及真空度 开始运作 至指定磨耗圈后会自动停下 取下试片并称重 计算失重 COMPAQ要求在CS 10砂轮 负载1000克下磨1000转 失重不得超过140毫克 八 潮湿试验潮湿试验为人工加速模拟潮湿情況下 涂层性能变化之现象 現我们采用铁木真公司的潮湿机 在試片涂层上划一组交叉线 在38 湿度为100 的情況下连续试验100小時 取样观察 是否有起泡 软化 附著力不良之現象 划线两侧腐蚀程度不得有超过0 06inch 如无上述现象则判定为合格 实验方法可参照ASTMD4585 九 盐雾试验为人工加速模拟海水腐蚀情況下涂层性能变化 试验方式与潮湿试验相似 首先在试样上划一组交叉线 在试验室35 饱和桶47 盐水浓度为5 PH值为6 5 7 2的情况下实验100小時后 取样观察 是否有气泡 软化 附著力不良或