汽车漆缩孔分析.ppt

1、缩孔、穴陷、针孔（ 爆孔）,陈占新,缩孔、穴陷、针孔（ 爆孔）,缩孔、穴陷、针孔（爆孔）这些词汇，不同术语必须要有明确的定义。 沟通错误，将会给快速确定原因和消除缺陷造成困难，甚至使其变成不可能。 给这三个术语下定义，在一个课题中来探讨。,4.4.1 缩孔,缩孔的特征： 缩孔被认为是在漆膜表面，由一个中心点始发，在涂层表面形成的一个圆形凹陷, 其边缘多半拱起。,有露底和不露底的缩孔，在露底缩孔上能看到底材，相反不露底缩孔看不到底材。,4.4.1 缩孔,表面张力 每种固体和每种液体都有确定的、可精确测量的表面张力。它是一种力。 一滴液体到达一坚实的底材，我们能看到两种行为方式 ；,液体收缩成球型

2、 （象油性底材上一滴） 向四周流散 （象柴油在湿润的街道）,润湿特性,润湿过程由液体的润湿特性和底材的润湿特性所决定。 它们的润湿性能取决于各自的表面张力 底材的表面张力必须高于液体的表面张力,才能被润湿,它们之间的差值越高,润湿过程越好。,不同的润湿过程图,漆滴的表面张力高于底材的表面张力,不同的润湿过程图,不同的润湿过程图,漆滴的表面张力低于底材,表面活性物质使表面张力改变,如果在被涂底材上观测到一个表面张力非常低的尘埃粒子,结 论：粒子不被润湿！,表面活性物质使表面张力改变,如果在被涂底材上观测到一个表面张力比较高的尘埃粒子,结 论：粒子被润湿！,表面活性物质与缩孔,当一些表面张力低于所

3、用漆的表面活性物质出现在以下位置时，漆膜常常会发生缩孔： 在底材上 在新涂层的表面 在新漆层,污染导致的缩孔,引起缩孔的介质可能是直接在底材上，也可能是粘着在被涂物表面，这两种情况总是产生露底缩孔。,中涂层上的露底缩孔的俯视图,黑色的CED底漆清晰可见,穿过缩孔的横断面图,这张横断面照片显示了，导致中涂层缩孔的真正原因在CED层。CED层也有缺陷，在整个缺陷处可以看到漆膜厚度很薄。CED层表明在缺陷处有一个表面活性很强的物质，因为这个地区完全没有被中涂所润湿。 原因可能是钢板脱脂不好或者是CED材料被污染。,如果造成缩孔的介质是尘埃颗粒，在施工过程中颗粒已经在漆中，或者这种粒子到达湿的漆膜，主

4、要是形成不露底的缩孔，这种情况，看不到底材。 不露底缩孔有时被误认为是穴陷。它不便于查清缩孔产生原因。表面活性物质总是产生缩孔的直接原因，穴陷有不同的产生原因（见 4.4.2 节）。,缩孔造成的缺陷不是缺陷发生频率最高的。然而，从经济方面来考虑，缩孔问题极其重要，严重的缩孔总是导致失去工件，更有甚者可以导致长期停产。 所有员工不管以任何方式参与喷涂过程，都应意识到其责任做好严重缩孔的预防工作！,分析缩孔成因的步骤,严重缩孔出现了！ 怎么办！ 制定一个紧急计划！ 这个计划是为油漆车间每个工作组检查相应的工艺，工艺工程师同技术服务人员一起检查工艺材料（涂料、稀料和助剂）的步骤做出了描述。,紧急计划

5、范例,小 结,表面活性物质总是产生缩孔的直接原因 表面活性介质在底材或在被涂物表面总是产生露底缩孔 漆中颗粒或环境中尘埃落到漆膜表面主要形成不露底的缩孔 缩孔缺陷产生概率不是最高但危害很大 必须加强防范意识 制定防范计划,4.4.2 穴陷和爆孔,穴陷的特征： 穴陷被认为是一种类似缩孔的表面缺陷，它不是由表面活性物质所引起。因此，穴陷不应该被认定为缩孔 。,产生穴陷的主要原因,底材有凹入处在随后涂层简单的重现 液体漆膜中夹带的空气气泡破裂,几乎在每次的施工中，都会出现空气夹带到漆膜中的情况。 正常情况下，在脱气过程中空气将逃逸。空气泡从上层漆膜快速上升到漆膜表面，在那里破裂。漆膜深层气泡需要更多

6、的时间到达表面。. 在那些漆膜非常厚的地方，气泡从深层几乎没有机会到达表面。事实上，由于溶剂的挥发，漆膜的粘度变得更大，这样，气泡“上升速度”越来越低，在此过程中脱气也变得更困难。,脱气过程的5个阶段,1. 气泡在湿漆膜中 2. 气泡到达漆膜表面 3.气泡破裂 4.破裂的气泡留下一个带“软”边的穴陷 5. 漆膜重新流平,实际上，穴陷和爆孔常常被一起看到，由此，首先出现一个穴陷区，随着漆膜厚度的增加进入爆孔区。,爆 孔,爆孔指的是由气泡引起的在干涂层中的缺陷。爆孔出现主要是由于施工中涂料夹带空气造成的。 气泡的形成是由于溶剂的快速挥发，这在汽车漆中几乎没有什么意义。,穴陷与爆孔的联系,“穴陷”

7、是由于湿漆膜中夹带空气，朝着表面方向运动形成小气泡，并在表面那里破裂。 如果在这个时侯，由于漆膜已经表干，脱气过程被“冻结”，那么气泡将保留在漆膜中。 爆孔和穴陷是同一原因造成的,穴陷与爆孔的联系,这两种缺陷几乎总是一起被发现。 可以应用相同的程序对两种缺陷进行原因确定和消除。,注 意！,爆孔缺陷必须仔细诊断。小的爆孔经常同金属闪光漆中的斑点相混淆！需要进行一个精确的微观检查。见4.12“斑点”。,可能引起气泡/穴陷的原因,4.4.2.1 喷涂设备 4.4.2.2 压缩空气雾化的雾化能 静电喷涂雾化的雾化能 4.4.2.3 施工区和闪蒸区的空气环境 4.4.2.4 漆膜厚度 4.4.2.5 喷

8、涂粘度 4.4.2.6 底材,4.4.2.1 喷涂设备,4.4.2.2 压缩空气雾化的雾化能/雾化程度,静电喷涂雾化的雾化能/雾化程度,4.4.2.3 施工区和闪蒸区的空气环境,4.4.2.4 漆膜厚度太薄,4.4.2.5 喷涂粘度,4.4.2.6 底 材,4.4.3 针 孔,针孔是在涂层中的小孔，从表面看类似缩孔。然而它和缩孔是完全不同的，它们起因于完全不同的过程。产生针孔的原因在被涂的底材。,产生针孔的原因,产生针孔的原因是在被涂的底材表面有细小开口的缩口小洞或空穴。,这些空穴可能是在未涂的底材中或在干燥的漆层中。带有细小开口的空穴在漆层中出现，如下图,在喷涂的过程中： 空气陷入液体漆膜中

9、 空气上升到表面 开始在那形成一个气泡，如果在闪蒸区漆膜的粘度得以阻止气泡破裂，那么它只能在随后进入烘箱中破裂，于是就形成了一个带有小开口的空穴,在爆孔的情况下，带有细小开口的空穴也可能在中涂层里形成，此时中涂没有被打磨掉，而是只经过简单的“磨擦”。 当在有小孔的底材上进行涂装时，漆液不能渗入这些开口（空穴没有被润湿）。空穴中的空气在烘箱中膨胀。在上层没有完全干燥的漆膜上形成气泡，然后破裂。形成锥形状，由于此时涂层粘度很高，它不能再将其开口封闭了。,针孔形成图,如果在中涂层有一个针孔，并且在中涂层下面有空穴，打磨时没有将其彻底的清除，或是甚至没有发现它，那么在面漆层将会产生一个更显著的针孔。这

10、种缺陷 只有一个解决办法：彻底除掉直到空穴上的所有涂层。,针孔的横截面照片,在镀锌层缺陷，相临处的CED层有一个空穴。这可以是一个缩口的洞，它是面漆上产生针孔的真正原因。 中涂层中大的气泡 实际上针孔出现在面漆上（金属漆和清漆）。甚至配漆用的合成树脂也不能渗进这缺陷，因此一个更大的气泡出现。,注 意!,尽管我们做了各种预防措施，一旦有针孔出现 必须按照以下的步骤去消除缺陷：,注 意!,打磨时要彻底的清除有缺陷的整个涂层，直到产生缺陷的原因被消除。 如果没有严格地做到这一步的话，随后发生的缺陷是不可避免的，此时消除它们将会更复杂、代价也更大。 错误的处理常常会导致整个工件的报废。 在处理这种缺陷

11、过程中，常常会打磨到金属底材，在这种情况下，喷涂面漆以前，必须喷涂抗腐蚀中涂。,中涂层的针孔产生原因：,4.4.3.1 打磨阴极电泳漆层出现的金属颗粒或焊珠 4.4.3.2 在阴极电泳漆层的气泡,4.4.3.1 打磨阴极电泳漆层出现的金属颗粒或焊珠,4.4.3.2 在阴极电泳漆层的气泡,面漆层的针孔产生原因：,4.4.3.3 中涂的爆孔（打磨） 4.4.3.4 中涂层的针孔 4.4.3.5 面漆的打磨爆孔（修补）,4.4.3.3 中涂的爆孔（打磨）,4.4.3.4 中涂层的针孔,4.4.3.5 面漆的打磨爆孔（修补）,总 结,表面活性物质总是产生缩孔的直接原因！ 底材凹入漆膜中夹带空气泡破裂是

12、产生穴陷的根本原因！ 漆膜中夹带空气泡破裂是产生爆孔的罪魁祸首！ 底材表面的空穴缩口小洞是产生针孔的最终原因！,只有分清缺陷产生的根本原因 才能快速的消除缺陷,关于缩孔、穴陷、爆孔、针孔的其它解释,缩孔的定义 涂料在涂膜上形成不规则的、有如碗状的、小的凹陷，使涂膜失去平整性。它们常常是以滴或小块杂质为中心，周围形成一个环行的棱。,缩孔的其它表现形式,抽缩（俗称发笑） 鱼眼,抽缩,受被涂物面存在的（或混入涂料中）异物（如油、水等）的影响，涂料不能均匀附着，产生抽缩而露出被涂面的的现象。由于产生的原因及现象有较大的差别，露出面积大的且不规则的称为抽缩（俗称发笑）,缩孔,呈圆形（直径多为0.1mm-

13、2mm）的称为缩孔,鱼眼,在圆孔内有颗粒的称为“鱼眼”,缩孔的形成原因,涂料的表面张力偏高,流平性差,释放汽泡性差 ? 工具及设备不干净，有害异物混入涂料中 被涂物面不净，有水、油、灰尘、肥皂、硅酮、打磨灰等异物附着 原材料受到油污、硅胶、水等污染 涂装环境空气不清洁，有灰尘、漆雾、硅酮、蜡物、飞絮等 涂装工具、工作服、手套不干净,缩孔的防治,研制和选用涂料时,注意涂料对缩孔的敏感性 在涂装车间,无论是设备,工具还是生产用辅助材料等，绝对不能带有对涂料有害的物质，尤其时硅酮 应确保压缩空气清洁，无油无水 确保涂装环境清洁，空气中应无尘埃、油雾和漆雾等漂浮 严禁裸手、脏手套和脏抹布接触被涂面，确

14、保被涂面的洁净 在旧涂层上喷涂时，应用砂纸充分打磨，并擦干净,理论分析,大多数漆膜表面缺陷都是由于涂料施工后涂膜内物料流动引起。这种流动则是由于表面张力和重力所至，并受粘滞力制约。 了解漆膜形成过程中的表面张力现象，漆膜的流动和变化，对于系统防止漆膜缺陷事关重要。,表面张力梯度,缩孔形成的关键是涂层表面产生了表面张力梯度,表面张力梯度的形成,一方面是由于涂料干燥过程中的流动引起溶剂的蒸发，而产生表面张力梯度 另一方面是涂膜中颗粒、液滴等低表面张力物质的存在,涂膜周围及内部有粒子或液滴等污染物存在，它们流动到达涂层表面时，污染物的表面张力低，就会造成表面张力梯度 涂料中各组分物质分散不均匀，有些

15、组分比其周围另一些组分表面张力低，造成了表面张力梯度,缩孔形成,由于表面张力梯度的形成，粒子或液滴的表面张力比湿涂膜低，所以在表面上径向地向外流动。 由于湿涂膜粘度大，该污染物首先要克服粘度的阻滞作用，拖拉了一些表层以下的涂料 如果湿膜较厚，里层的涂料会移到表面补充，消除了缩孔。 如果湿涂膜较薄，里层的涂料量不足以补充，就形成了缩孔。,用表面张力解释缩孔的形成,涂料施涂于底材上时，含有溶剂的涂料表面张力为1,底材表面张力为2 此时,21,则易润湿，表现不出弊病 随着溶剂的挥发，涂料的表面张力发生变化，由1慢慢提高至3，当达到2时，就会出现缩孔与缩边。 如果涂料的表面张力达到2时，其粘度已极大，

16、此时的表面张力不足以拉破涂层，就不会出现缩孔。,涂料的流动性与缩孔的关系,q 涂料流动性 h 湿涂膜厚度 粘度 横截面的表面张力梯度,由式中可知： 要减少缩孔，就应该使涂料的流动性小，而流动性的大小，又取决于涂膜厚度、涂层粘度及表面张力梯度， 因此，要求涂膜薄，粘度大，以及适当的横截面的表面张力梯度，尽量使其表面张力均匀化。,穴陷,又称陷穴、凹洼、凹坑。涂膜表面产生象火山口那样，大小直径为（0.5-3）mm的凹穴现象。 陷穴、凹洼、凹坑与缩孔和鱼眼的差别在于是不露出被涂面，这种缺陷又称为凹陷、麻点。,穴陷、抽缩、鱼眼的区别,针孔,在涂膜上产生针状小孔或象皮革的毛孔的现象称为针孔，孔的直径为10

17、0m左右。,针孔产生原因,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, 局部析出, 引起颗粒或针孔弊病 涂料中混入不纯物, 如溶剂型涂料中混入水分等 涂干后晾干不充分, 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,防治,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 注意存涂料的容器的容器与涂装工具的清洁和溶剂的质量，并防止不纯物混入涂料中 涂装后应按规范晾干，添加挥发慢的溶剂使湿涂膜的表干减慢 注意被涂物的温度和清洁度。消除被涂物面的小孔 改善涂装环境,气泡,在涂装过程中，涂膜表面呈泡状鼓起，或在涂膜中有产生气泡的现象，烘干型涂料易产生这一缺陷,搅拌产生的气泡或由溶剂挥发产生的气泡，在涂装成膜过程中未消失而残留在涂膜中，统