汽车漆缩孔分析.ppt

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 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 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 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 2 1 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 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100 m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 统称为气泡 由底材或底涂层所吸收或含有水分 溶剂或气体 使涂层在干燥 尤其是烘干