data-full-width-responsive="true"> 0 引言随着汽车的保有量越来越大,汽车后市场中的漆膜修补的规模也越来越大。据新华网2013 年1 月30 日电,截至2012 年底,中国机动车保有量已达24亿辆,机动车驾驶人达26 亿人。其中汽车驾驶人年增长2 647 万人,首次突破2亿人。庞大的基数造就了繁荣的汽车后市场。根据慧聪网2012 年6 月26 日《2012 年我国汽车修补漆市场分析以及预测》中的报道,2012 年我国汽车产业共需要汽车涂料52 万t 左右,其中新车用漆约27 万t,修补漆约103 万t,零部件漆和PVC 抗石击涂料达146 万t 左右。修补漆已占到涂料总用量的20%。雨后起泡是漆膜修补后容易发生的一个典型问题,其不易现场检查且危害严重,给漆膜修补带来了很大的困扰。通过对问题的大量调研、分析,经过两年多的实验及验证,确定了问题发生的原因和解决方案,最终解决了该问题。1 问题描述及分析11 汽车漆膜修补工艺介绍目前各汽车修理厂对漆膜修补工艺掌握均比较成熟,工艺也比较固定。典型的修补工艺如下(带括号的工序根据实际情况可予以省略):(钣金修整)表面溶剂擦拭(喷涂富锌底漆)(刮涂原子灰烘干或晾干湿打磨烘干或晾干溶剂擦净)喷涂中涂漆湿打磨晾干或压缩空气吹干喷涂色漆喷涂双组分清漆烘干。汽车涂层的修补通常需要数小时到数十小时。12 问题描述及特征经对起泡的漆膜样本进行整理、归纳,有以下特征:漆膜出现起泡几率根据修理厂的不同而有明显区分,最多可达约20% ;与所用的涂料无明显的对应关系;通常发生在夏季;雨后或下雨过程中出现,尤其以雷阵雨后出现较为明显;有时起泡会自然消失,也会反复发生;严重的起泡导致漆膜层间附着力下降,挑开小泡后有时能够发现漆膜上残留白色的小点;通常发生在原子灰与中涂层之间。13 问题分析发生漆膜雨后起泡可能的原因有:漆膜不干,残留的溶剂在外界温度升高时挥发形成溶剂泡;漆膜的耐水性差,水渗透入漆膜中(中涂层和面漆层是半透膜,水分子能够渗透,但电泳层很难渗透),外界温度升高时层间压力增大从而导致漆膜起泡;漆膜层间存在盐类,外界湿度大时,吸收外界的水分,当外界温度升高时,层间压力增大而导致漆膜起泡。通过对实物的确认,分析认为发生问题的漆膜的耐水性差,可能遭受了污染,尤其是盐类的污染。考虑到清漆为双组分清漆,能够自然干燥,部分车辆又是很长时间后才发生此问题,排除清漆漆膜不干导致的溶剂泡。通过对工艺流程的反复确认,认为过程中能够出现盐类的可能性有2 个:打磨用水和操作人员手上的汗液。打磨用水为工业用水,不同区域的工业用水电导率为130~239 S/cm(此处指水的终端,即在出水口进行取样),差异较大,但并无明显的超标(涂装前处理及打磨用水一般要求电导率在200 S/cm 以下)。汗液的成分主要是水、NaCl、少量尿素、乳酸、脂肪酸等,其中的盐类对涂层起泡有促进作用。2 实验方案及验证结果主机厂在进行涂装作业时一般不使用原子灰,双组分清漆的使用比例也较小(目前国内的华晨宝马、北京奔驰、长城汽车徐水哈弗分公司等使用双组分清漆),在工艺控制上也比较严格。那么,在材料和工艺过程中哪儿出现了问题呢?根据我们的初步分析,原子灰可以作为一个问题因素进行试验验证。为此,针对水质、汗液及原子灰3 个因素按全面实验法进行耐水试验。试验方法和结果见表1。
通过以上实验结果可知,涂装材料(电泳漆、原子灰、中涂漆、面漆)本身按工艺施工并不会造成漆膜起泡;而汗液在涂层之间则会造成漆膜起泡;原子灰的存在则显著增强了这一趋势。通过另外的实验证明,在中涂层表面沾有汗液会造成中涂层与面漆层之间漆膜起泡。这足以证明汗液对于涂层的危害。而原子灰虽然本身并不会导致漆膜耐水性能下降,但极大提升了汗液存在的危害。通过分析认为,原子灰本身的细度(30~50 m)较中涂漆、实色面漆(10 m)大,且涂层较厚(实测修补后厚度可达200~500 m),吸收水分的能力较大,汗液更易残留在原子灰中。由于漆膜是半透膜,外界湿度较大时水分能够渗透进涂层,与盐类结合,当内压力过大时造成漆膜起泡。在此次试验中,采用自来水进行打磨与使用纯水打磨的区别不大。3 解决问题的思路及效果验证市售的原子灰在维修市场目前没有理想的替代方案,通过取消原子灰来实现漆膜耐水性能的提升目前不可行。针对原子灰打磨时需要裸手接触的问题,可采用戴胶皮手套来解决,但仅能保证冬季可行。根据主机厂的实际操作经验,夏季戴胶皮手套会导致手指发白,严重的可发生蜕皮等现象,影响操作人员的健康。为此,我们采用了定期(2 h)洗手的工艺要求,体现在修补上,就是进行湿打磨的操作人员每次打磨前均进行洗手,洗去手部的油污及汗渍。中涂或面漆前采用溶剂擦拭的工艺是增强层间附着力、减少缩孔等漆膜弊病的常用工艺,而水是能够溶解盐分的,且成本相对较低。因此将此3 种措施作为方案进行验证,实验结果见表2。
由表2 的实验结果可见,采用洗手的方式效果显著,而采用溶剂油或纯水擦拭的方式则效果不明显。由于打磨等涂装工序需要裸手进行,这就给汗液进入涂层提供了便利。尤其是夏季,由于天气炎热,人体出汗较多,很容易将汗液沾在涂层表面。实际采取措施时结合操作人员的习惯,且一般的车辆修补均需要每次进行调色,在工艺中采用每次拆下油箱门后(用于调色)进行洗手作业。采取此对策后,问题明显下降,出现漆膜起泡现象的车辆比例不超过1%,至此,问题基本解决。4 结语对于成熟的工艺,要找出导致漆膜弊病的原因往往比较困难。此问题的解决也得益于与主机厂工艺的对比,找出了不同的因素,针对这些不同点进行了验证,最终找出了问题的症结所在。通过对不同的实施方案进行分析确定,最终解决了该问题。