汽车涂装技术（第二版）课件：涂膜检测

涂膜检测任务目标1.了解涂膜质量检测的基本内容。2.熟悉涂膜质量的测定方法和检测设备。3.能根据要求进行涂膜样板的制备及涂膜质量的检测。任务引入某涂装工技师技能鉴定考试中有这样一道题：请考生利用规定的马口铁板制备涂膜测试样板，然后检测涂膜的性能。图8-2-1所示为用于测试涂膜质量的马口铁样板。作为参加涂装工技师技能鉴定的考生，应该怎样进行涂膜测试样板的制备并以此为依据检测涂膜性能？任务分析涂膜质量的检测是取得优异的汽车涂装效果的重要保证。做好涂装质量检测工作，不仅能保证用户的汽车涂膜具有满意的外观装饰效果、优异的抗腐蚀性和耐久性，同时也是对企业负责，推动企业发展的有力保证。因此，作为涂装工技师，一定要善于检测涂膜质量，以确保涂装质量，节约时间和操作成本。针对任务引入中的问题，必须熟悉涂膜样板的制备方法，合理地使用涂膜质量的检测设备，熟练地进行涂膜质量检测操作。涂膜质量检测包括涂膜附着力的检测、涂膜柔韧性的检测、涂膜耐冲击强度的检测、涂膜硬度的检测和涂膜光泽度的检测等内容。涂膜的附着力是指涂膜与被涂物表面之间的结合力，用它表示涂膜与被涂物之间结合的牢固程度。涂膜的柔韧性又称弹性或弯曲性，是指涂于一定规格金属板上的涂膜能够经受的最大弯曲程度（最小弯曲直径），即涂膜经过一定程度的弯曲而不发生破坏的性能，用弯曲直径（单位为mm）来表示。涂膜的耐冲击强度是指涂膜能承受外来冲击而不损坏的程度。涂膜的硬度是指涂膜彻底干燥后具有的坚实性，即涂膜表面对作用于其上面的另一个硬度较高的物体所表现出的阻力。涂膜的光泽度是指涂膜表面把投射其上的光线朝向一个方向反射出去的能力，涂膜表面如果平整、光滑，光线向一个方向反射的能力就强，涂膜就越亮，其光泽度越好；反之就越差。一、涂膜质量检测的基本内容涂膜附着力的好坏，一方面取决于涂料对基材表面的湿润程度和极性基团，另一方面与基材表面的处理方法和处理后的质量有关。如表面存有油污、灰尘、水分或其他杂质、异物等，都会严重影响涂膜与基材的附着力。涂膜附着力的测定方法有综合性能测定法和剥落（离）测定法。综合性能测定法包括栅格法、交叉切痕法和划圆法；剥落（离）测定法包括扭开法和拉开法。目前，广大企业普遍使用综合性能测定法中的划圆法来测定涂膜的附着力，所得的结果也被广泛认同。划圆法即用涂膜附着力测定仪在喷涂样板上按圆滚线划出一圈一圈的划痕，然后通过查看划痕范围内涂膜的完整程度来进行评定。国家标准《漆膜附着力测定法》（GB/T1720—1979）规定，涂膜附着力按照圆滚线范围内涂膜的完好程度进行评定，分级表示。涂膜附着力测定仪如图8-2-2所示，其上有关部件的规格如下。二、涂膜质量测定方法和检测设备1.涂膜附着力的测定方法和检测设备二、涂膜质量测定方法和检测设备1.涂膜附着力的测定方法和检测设备（1）试验台丝杆9的螺距为1.5mm，其转动与转针同步，即在转针转动的同时，丝杆带动试样移动，形成连续的划痕。（2）转针采用三五牌唱针，其空载质量为200g。（3）荷重盘上可根据实际情况放置不同质量的砝码，砝码有100g、200g、500g和1000g四种。二、涂膜质量测定方法和检测设备1.涂膜附着力的测定方法和检测设备（4）转针回转半径可调，标准回转半径为5.25mm。在没有测试仪器的情况下可以使用栅格法进行涂膜附着力的测试。其方法是在完全干燥的样板上取不同的部位，分别用划格器或划针在1cm2范围内划横、竖各11条深至金属层的直线，将这一小块面积划分为100个1mm2见方的小方格，然后用黏度较高的塑料胶带粘贴在这些小方格上，用力撕下胶带，观察涂膜的剥落现象，从而评定涂膜的附着力。这种方法由于局限性比较大，所以只作为参考使用，不能作为评判的标准。但由于该方法简便易行，所以在涂装车间进行简单测试时经常采用。二、涂膜质量测定方法和检测设备1.涂膜附着力的测定方法和检测设备涂膜弯曲后的破坏现象有剥离、撕裂、变脆等。因此，涂膜的柔韧性不但与其弹性有关，而且与涂膜的附着力有关。涂膜柔韧性的测定方法是将喷涂样板放在不同直径的轴棒上弯曲，直至找到弯曲后不引起涂膜破坏的最小轴棒为止，最小轴棒的直径即表示该涂膜的柔韧性数值。涂膜柔软性测定仪如图8-2-3所示，它由粗细不同的6根钢制轴棒组成，轴棒固定在底座上，每根轴棒的长度为35mm。二、涂膜质量测定方法和检测设备2.涂膜柔韧性的测定方法和检测设备汽车在高速行驶过程中，经常受到机械冲击和振动，常使涂膜提前损坏。国家标准《漆膜耐冲击性测定法》（GB/T1732—1993）规定，涂膜耐冲击强度以重锤的重力与其落于涂膜样板上而不引起破坏的最大高度的乘积N·cm来表示。涂膜耐冲击强度检测仪如图8-2-4所示，它由底座、垫块、重锤总成、滑竿标尺、高度调整装置及控制装置（控制重锤自由落下）等组成。二、涂膜质量测定方法和检测设备3.涂膜耐冲击强度的测定方法和检测设备涂装在物体表面上的涂膜应有一定的坚硬性，这样才能承受外界的机械损伤而达到保护物体表面的作用。涂膜硬度的测定方法有两种，即国家标准《色漆和清漆摆杆阻尼试验》（GB/T1730—2007）和《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》（GB/T6739—2006）。摆杆硬度计如图8-2-5所示。摆杆硬度计的工作原理是：利用摆杆在不同物体表面上摆动时的衰减程度来间接测量硬度。物体表面越硬，摆杆衰减得就越慢；反之，衰减得就越快。被检测涂膜的硬度用置于该涂膜样板上一定质量的摆杆摆动衰减的时间与同一条件下摆杆在玻璃板上摆动衰减的时间的比值来表示。一般情况下，摆杆在玻璃板上从6°～3°的摆动次数测定为（178±8）次，所需时间为（250±10）s。二、涂膜质量测定方法和检测设备4.涂膜硬度的测定方法和检测设备二、涂膜质量测定方法和检测设备4.涂膜硬度的测定方法和检测设备涂膜硬度——铅笔法的测定原理是：以一定硬度的铅笔刻画涂膜，以目测涂膜刻画的深浅程度来表示涂膜硬度。测试铅笔从6H～6B共13支，削成如图8-2-6所示的形状，从最软的铅笔开始，使铅笔与测试样板始终成45°角，由后向前推进，如果笔芯划破涂膜，则说明涂膜的硬度比该铅笔的硬度低一号。铅笔法测定的特点是：可直接对车身涂膜的硬度进行测定，无须再制备涂膜样板。若选择的测定部位较隐蔽，效果会更好。但因铅笔在制造过程中存在很大的差异，所以仅能做一般比较和简单检测使用，不能作为标准测定方法。二、涂膜质量测定方法和检测设备4.涂膜硬度的测定方法和检测设备涂膜表面越平整、光滑，光线朝一个方向反射的能力就越强，光泽度也就越高；反之，表面粗糙，则反射的光线杂乱，方向不一，光泽度低。涂膜光泽度是反映车身涂装质量的重要指标之一，所以对涂膜光泽度的测定会经常用到。涂膜表面反射光的强弱不但取决于涂膜表面的平滑或粗糙程度，还取决于涂膜表面对投射光的反射量和透过量的多少。在同一涂膜表面，以不同入射角投入的光会出现不同的反光强度。因此在测量光泽度时，不管是目测还是采用仪器，都必须先确定光的入射角。对此，我国规定采用的标准入射角为45°。一般光泽度的大小均是相对的比较值，光泽计附有一块高光泽度标准样板（黑玻璃），规定该标准样板的光泽度为100%，将被测涂膜的样板与之比较，其光泽度用百分比表示。二、涂膜质量测定方法和检测设备5.涂膜光泽度的测定方法和检测设备目前，测量涂膜光泽度的仪器有光电光泽计和投影光泽计两种，以光电光泽计为主，其外形如图8-2-7所示。光电光泽计的检测原理是：按一定角度将光投射到水平放置的被测涂膜表面，通过透镜把反射的光线照向光电池，光电池将反射光线的强度转变为电流，再通过精密的检流计测定涂膜的光泽度。二、涂膜质量测定方法和检测设备5.涂膜光泽度的测定方法和检测设备涂膜厚度的测定目前常采用两种方法，一种是利用千分尺进行测量，另一种是用磁性测厚仪进行测量。千分尺测厚法不能直接测得被涂车辆的涂膜厚度，只能测量喷涂样板。将喷涂样板遮盖一半后进行喷涂，待干燥后用千分尺分别测量未喷涂部位的厚度与喷涂部位的厚度，两者之差就是涂膜厚度。对于被涂车辆车身上的涂膜厚度，通常采用磁性测厚仪进行测量。二、涂膜质量测定方法和检测设备6.涂膜厚度的测定方法和检测设备磁性测厚仪的外形如图8-2-8所示，其使用方法是：选用一块与被测物底材相同的裸金属板，将金属板表面擦洗干净，把探头放在金属板上按下电钮，再按下磁芯，当磁芯跳开时如指针不在“0”位，则必须调整调零按钮使其归零，调零后即可以进行测量。用磁性测厚仪测量涂膜厚度也有缺点，它只能用于测量钢铁等导磁金属表面的涂膜厚度，对不导磁物体则无法测量。若汽车车身表面经过多次修复或原子灰层很厚，会影响导磁效果，从而导致测量不准确。二、涂膜质量测定方法和检测设备6.涂膜厚度的测定方法和检测设备先将马口铁板用200#水磨砂纸打磨后除锈（可机械打磨或手工打磨），除掉镀锡层，再用溶剂将其洗净并擦拭干净。一、涂膜测试样板的制备1.底板的表面处理任务实施先将马口铁板用200#水磨砂纸打磨后除锈（可机械打磨或手工打磨），除掉镀锡层，再用溶剂将其洗净并擦拭干净。一、涂膜测试样板的制备1.底板的表面处理在涂装前应对涂料试样进行充分搅拌，必要时用过滤网过滤。将涂料试样稀释到规定的施工黏度［在（25±1）℃的条件下，以涂-4黏度计测量涂料的黏度，油基漆黏度为20～30s，挥发干燥型漆黏度为15～25s］，然后在规定的底板上喷涂成均匀的涂膜，且不得有漏底或流挂现象。将喷涂好的样板放在恒温、恒湿或鼓风恒温的干燥箱中干燥。在对样板进行干燥前，应留有充分的晾干时间，以免在干燥过程中出现缺陷，影响制备的涂膜质量。对样板的干燥时间规定如下：自然干燥的漆，应在恒温、恒湿条件下干燥48h，挥发型漆应干燥24h；烘干漆按产品规定的时间烘干取出后，还应在恒温、恒湿条件下放置0.5～1h。一、涂膜测试样板的制备2.制备样板取距样板边缘不小于1cm的被涂物表面上的几个点进行测量。将探头放在被测涂膜上按下电钮，使之与被测涂膜完全吸合，此时显示窗口上数字跳动，待磁芯跳开，显示的数字稳定时即可读出涂膜的厚度值。取所测各点厚度的算术平均值作为被测涂膜的平均厚度。对样板制备后各种涂膜的厚度要求见表8-2-1。一、涂膜测试样板的制备3.检查涂膜厚度，挑选符合涂膜厚度要求的测试样板（1）调整转针回转半径调整转针的回转半径，直至其与标准回转半径（5.25mm）的圆滚线相同为止。（2）确定转针刺入涂膜的深度将样板放在试验台上并固定，在荷重盘上酌情加砝码，使转针的尖端接触到涂膜并能划至金属层。（3）在涂膜上划圆滚线按顺时针方向均匀摇转摇柄，转速以80～100r/min为宜，圆滚线划痕标准周长为（7.5±0.5）cm。二、涂膜质量的检测1.涂膜附着力的测试（4）观察涂膜上的划痕并评定损伤等级取出样板，用毛刷清除漆屑，以四倍放大镜观察划痕并做出评定。（5）涂膜附着力大小的评定以样板上划痕的上侧为检查的目标，依次标出1，2，3，4，5，6，7共七个部位（以划格的大小划分，划格越小，等级越高），相应地将其附着能力分为7个等级，用放大镜按顺序检查涂膜的完好程度。例如，部位1涂膜完好，则涂膜的附着力最佳，评定为一级；若部位1损坏，部位2完好，附着力评定为二级。以此类推，七级的附着力最差。标准划痕如图8-2-9所示。注意：测试的结果以至少两块测试样板的结果一致为准。这种方法在不同涂料或不同底材做附着力比较测试时较为常用。二、涂膜质量的检测1.涂膜附着力的测试二、涂膜质量的检测1.涂膜附着力的测试（1）在马口铁样板涂膜彻底干燥后，在恒温、恒湿的条件下，将涂膜向上，用双手将样板紧压在某一直径的轴棒上，绕轴棒弯曲样板。（2）弯曲时，双手的拇指应对称于轴棒的中心线，弯曲动作必须在2～3s内完成。（3）样板弯曲后，用四倍放大镜观察，不出现网纹、裂纹及剥落等现象的最小直径就是该涂膜的柔韧性数值。二、涂膜质量的检测2.涂膜柔韧性的测试（1）待测试样板上的涂膜彻底干燥后，在恒温、恒湿条件下，将涂膜面向上，样板放置在检测仪下部的铁砧上。样板承受冲击的部分距边缘不少于15mm，每次冲击点应相距15mm以上。（2）将重锤控制在规定的高度（通常为涂料产品标准规定的高度），按压控制按钮，重锤自由下落并冲击冲击头，冲击头冲击涂膜样板。（3）提起重锤，取出样板，用四倍放大镜观察涂膜有无裂纹、皱纹和剥落等破坏现象。例如，产品规定的冲击强度为40cm，即选用1kg的重锤，高度为40cm，观察冲击后的涂膜是否有损伤。若无损伤，则说明涂膜符合冲击强度的要求。二、涂膜质量的检测3.涂膜耐冲击强度的测试（1）试验条件的准备测定涂膜硬度时，应在（25±1）℃、相对湿度为（65±5）%的条件下进行。（2）仪器的调校每次使用摆杆硬度计前应进行校正，测定其玻璃值，即在未涂漆的玻璃板上摆杆从6°衰减到3°的时间，仪器的玻璃值应为（250±10）s。此值是测量涂膜硬度时的对比基础，如果此值不对，就必须调校，使其达到规定值。（3）测量摆杆的衰减时间将已