面漆桔皮分析与对策.docx

面漆桔皮分析与对策（一） 构成漆膜外观的两个重要指标是桔皮与鲜映性，桔皮反映了漆膜表面微观不平整度，鲜映性则代表油漆的成像清晰度，同时桔皮又是影响鲜映性的重要因素。鉴于桔皮在漆膜外观评价中的重要程度，采用德国BYK公司最新的桔皮仪对神龙汽车有限公司的漆膜桔皮情况作了统计、对比和分析，希望能够对改善现场漆膜外观质量有所帮助。在这种体系中桔皮被解构成短波桔皮和长波桔皮两种，其中短波桔皮代表结构尺寸在0.6 mm以下的桔皮，长波桔皮代表结构尺寸在0.6mm以上的桔皮。PSA集团采用的桔皮、鲜映性表示方法与本数据不同，但代表的趋势相同。桔皮是对漆膜表面微观不平整的一个感性描述，实际上它的形成原因非常复杂，但从原理上来讲主要有以下两种因素。 a.底材微观上的不平整向油漆表面的传递。 b.油漆干燥过程中溶剂挥发造成表面张力梯度形成的贝纳德涡。 因此，桔皮是不可能完全消除的，只能尽量减小。 在后续的对比中将要引用其他的桔皮评价标准，这个标准同PSA集团的相关标准是不同的，但可以证明它们表达趋势的同一性。为便于对比分析，在数据采集过程中，保证了数据采集点与NAP值测量的数据采集点相同。 1 不同颜色面漆桔皮数据分布及初步分析 1.1 颜色与桔皮关系数据 在这次数据采集过程中，主要针对颜色1、颜色2、颜色3、颜色4、颜色5、颜色6进行了桔皮（长波、短波）、鲜映性数值的采集与分析。数据按照水平和垂直进行了分类平均，并对比如下。 1.1.1 不同颜色长波对比 长波桔皮值统计数据如图1。 PSA无长波分布要求相应的标准，因此可以借鉴长波桔皮水平面4、垂直面15的通常标准。 从图1看出，水平面长波桔皮除颜色1和颜色4符合上述标准外，其他颜色不能达到标准。对于垂直面除黑漆达不到标准外其他均在15以下，但主要分布在1015。无论哪一种油漆，水平面和垂直面的长波桔皮相差都比较大，说明了长波桔皮与油漆本身的流平条件相关性很大。理论上的解释应该是，油漆流平时由于平面的油漆微粒除了受表面张力向上的拉动外，还受重力的向下拉动，表面张力合力与重力方向相反，所以形成贝纳德涡的动力相对较小，最终形成贝纳德涡较小。因此，减小长波桔皮的一个重要措施应该是控制贝纳德涡的形成。具体措施如下。 a.控制油漆干燥过程中的温度曲线，让溶剂挥发速度均匀，表面避免固化过快而妨碍漆料从底层向表面的补充，从而减小贝纳德涡深度。 b.合理控制膜厚，保证贝纳德涡的填平过程有足够的漆料输送。 c.保证足够的流动时间，确保漆料输送的时间。 d.改进涂料的流动能力，避免使用表面张力上升过快的涂料。 e.选用合适的溶剂种类，控制挥发速度，保证均匀流平。 上述几种桔皮是涂料适应现场能力不同造成的综合体现，因此实际的改善工作需要在上述5个方面综合调整材料和施工环境、设备才可行。 1.1.2 颜色与短波桔皮关系 短波桔皮值统计、结果如图2。 PSA集团同样没有短波桔皮的技术标准，因此可以借鉴水平面20、垂直卜面25的通常标准。 按照以上标准可以看出，短波桔皮除了颜色1可以达到标准外，其他油漆都没达到标准。其中，颜色3和颜色5差距最大，颜色4和颜色6差距略小。 从以上长短波数据的分布可以看出，与长波桔皮分布比较，短波桔皮则在整车上更多地显示出了同一性，即长波与部件是否水平关系明显，而短波与部件是否水平关系不显著。因此，可以认为长波桔皮与面漆（或清漆）本身的流平过程关系较大，而短波桔皮主要与车身表面本身的特性关系明显。进一步说明应该是，要减少0.6mm结构尺寸以上的桔皮应该对材料、本身流平性能和中涂、面漆、清漆的施工工艺进行改进，包括施工参数的调整与材料本身的改进等。0.6mm以下桔皮的减少应该在增加中涂、面漆前车身底材的平滑性上下功夫。但是，这并不表明短波桔皮的控制与材料无关。有证据表明，油漆不同，同样会造成短波桔皮的数值截然不同。这与面漆对底层凹陷的遮盖能力、油漆喷涂时雾化效果及材料本身的某些特性参数有关。颜色l虽不罩清漆但.在长短波方面均较佳，所以在底色漆、清漆对长短波的影响关系方面需要深入探讨。 1.2 长短波桔皮与鲜映性的关系 对比分析长短波桔皮对鲜映性的影响，同时测量同一辆车的长波、短波与DOI值，其变化趋势曲线如图3。 从图3看出，油漆的鲜映性与桔皮长短波均有关系，其中短波对鲜映性有着主导影响。这一点从颜色1的鲜映性异常可以看出，颜色1的颜色很浅，它的鲜映性应该最低，但从鲜映性数据看来竟高达86，根据短波主导影响鲜映性的结论反看颜色1短波，是所有油漆中最低的，而且领先优势很大，所以短波主导影响鲜映性是一个可以得到的结论。与其他深色金属漆相比，颜色4（浅色）的鲜映性较高同样验证了这个道理。因此，要提高鲜映性就要减少桔皮尤其是短波桔皮。 2 影响因素 2.1 晾置时间对短波的影响 针对中涂晾置时间对面漆短波桔皮的影响进行了工艺试验。试验时，试验车辆在中涂喷涂后停止晾置4 min，总晾置时间9 min，得出对比数据如图4和图5。 晾置前后桔皮数据如表1。 由表1看出，通过中涂晾置时间延长，短波数据明显降低，鲜映性提高到90以上。通常标准衡量，桔皮达到了标准。因此，提高面漆前的漆面光滑度是减少短波桔皮的有效途径。 2.2 提高中涂平滑性的对策 中涂平滑性与中涂本身的喷涂质量、晾置时间、膜厚、底漆平滑性、钢板粗糙度、中涂填充性等因素有关。根据中涂理论，要有好的填充性，就必须提高中涂固含量。为此，试验了某公司的中涂涂料，施工固含量约48%，低于现用中涂施工固含量（50%以上），得出的数据对比如图6。 从图6可以明显看出，中涂固含量越低，面漆短波越明显，鲜映性相应越低，进一步证明了短波桔皮是从下往上传播的。钢板的粗糙度、底漆的平滑性均会影响短波桔皮。从这一点看，控制底漆的膜厚、中涂的膜厚对面漆外观同样重要。因此，应该考虑投放施工固含量更高、填充能力更强的中涂涂料。同时，完善对底漆和中涂厚度、底漆粗糙度、钢板粗糙度的监控。其中，对钢板和底漆的粗糙度监控还应该考虑Ra、Pc的双重监控。一般考虑电泳漆膜Ra在0.4m以下，最好在0.20.3m, Pc,值在515个/cm。能提供这种仪器的公司很多。 (2)控制流动贝纳德漩涡。当漆膜干燥时，溶剂在漆膜表面挥发，处于膜体下面的溶剂开始扩散或迁移到表面，为加快此进程，常形成逸出通道，在该道终止并喷出表面，漆膜表面常形成可观察到的几讨图纹，呈涡流结构，称为贝纳德漩涡(Benardcell)。如图4所示。图4贝纳德漩涡示意图 浮色和发花。当基料和溶剂流到贝纳德漩涡中心的表面时，也带来悬浮的颜料。这时，颜料粒子的输送比率不同，就会出现不同类型的颜料分离过程。其结果是某种颜料在表面上呈现较高的浓度，造成浮色和发花。发花是指漆膜外观有花斑，呈斑点或条斑的现象。浮色是指漆膜表面更普遍的变色现象。二者的状态如图5所示。图5发花和浮色状态示意图使用有机硅助剂，可降低表面张力，迫使贝纳德漩涡循环流的停止，阻止发花现象。但是浮色与发花更主要的是与颜料的移动性差异有关，要使用润湿分散剂才能彻底解决。 橘皮。贝纳德漩涡的结果，在许多情况下会使漆膜外观呈现许多轻微的凹窝状，称为橘皮。 当喷涂时喷枪离底材太近或太远、涂料雾化不好、粘度过高、未稀释好等都可能造成橘皮。使用少量的有机硅助剂就可急剧地降低表面张力，使漩涡循环流衰减，以有效地消除橘皮。 缍纹。在一般情况下，都不希望贝纳德漩涡的产生。但是，可控制的贝纳德漩涡图形缍纹漆，又