水性面漆涂膜失光的判定与改善

data-full-width-responsive="true"> 0 引言随着汽车市场的发展，人们除了追求车辆的动力性能、操作性能以及驾乘性外，对车辆的外观也有了极高的期望和要求，此时漆膜的鲜映性就显得尤为重要。但在实际生产过程中，由于材料、现场和工艺等各方面的影响，漆膜难免会产生失光缺陷。失光会导致车身光泽度和鲜映性降低，直接影响中高级轿车的外观质量。如何解决漆膜失光问题，提高漆膜鲜映性是各大汽车厂都会遇到的一个难题。本文将结合涂装现场生产实际，就水性面漆失光的表象、试验分析方法，以及失光的调整和控制进行分析和探讨。1 失光及成因11 失光概念车身水性面漆失光是指清漆干燥成膜后光泽度下降，外观鲜映性下降，目视漆膜表面呈现细微密集的针状小孔，类似俗称的痱子，但不同于常规的针孔定义，仅在表面有凹坑，而未达到底层，整体外观状态发白。漆膜外观质量检测数据表现为：漆膜光泽较正常值偏低，外观鲜映性数据明显低于正常状态。漆膜表面的失光缺陷可由直接目视或仪器检测发现，但是漆膜失光与否不能仅采用光泽度进行表征，还需要结合漆膜的鲜映性（DOI 值）同步考量。鲜映性是指涂层表面反映镜物（或投影）的清晰程度，它是涂膜光泽度、湿润性和平滑性的综合表现。尽管光泽度是构成鲜映性的重要因素，但它们的依存度不大，而且目前所用的汽车涂料均能确保所需的光泽度。在现场检查数据中，失光状态下的光泽、DOI 和色差数据与正常状态下的对比情况见表1。表1 失光状态下的光泽、DOI和色差数据与正常状态下的对比由表1 数据可以看出：失光外观目视明显程度与颜色有较强的相关性。DOI 数据越高，失光将会表现越明显。12 失光的成因漆膜光泽与其表面的平滑性有关，任何失光都是因为表面不平整，从而使光线过于漫射失去反射映像的清晰度。影响涂膜平滑性的因素包括涂料本身的细度、喷涂工艺等很多方面。现代涂料厂家产品基本能满足汽车厂对涂料细度的要求，除此以外，现场存在的失光问题主要是由生产控制、喷涂工艺及喷涂设备造成的。从涂料本身来说，颜料的粒度及其在基料中的分散性将影响漆膜光泽。首先，颜料细度越细，在基料中的分散均匀性越好，越有助于形成平整光滑的漆膜。其次，涂料中的颜基比对漆膜光泽也会产生影响。由于漆膜中的颜料颗粒弱化了镜面反射致使光泽降低，而且随着颜料体积浓度（PVC）的增大，光泽逐渐下降。当颜基比一定时，颜料的吸油量越大，光泽越低。另外，涂料中选用的溶剂种类直接影响其挥发速度的快慢，挥发速度过快或过慢都会影响漆膜的平整度，降低漆膜光泽。从喷涂工艺方面，漆膜的失光机理要从漆膜的形成开始研究。以水性漆3C2B 工艺为例，水性色漆施工后，经预烘干将涂料中绝大部分的水分挥发，并随清漆层一起烘干，树脂及固化剂通过交联反应形成漆膜。若此过程中，色漆层预烘干不良，残留的水分在与清漆层一起烘干挥发时会在两层间形成微小针孔，使得涂膜内部由于针孔对映像的反射清晰度下降，造成涂膜表面失光，类似于透视效应所产生的失光现象。可见，失光现象常常伴随着其他漆膜缺陷一起出现。2 失光的后处理方法在现场生产中，一旦出现失光问题，需根据车身产生失光缺陷的情况采取不同的后处理方法，主要有如下两种方案：（1） 失光不严重或浅划痕导致的漆膜表层失光，通常可采用直接在表面打磨抛光的方法进行处理。（2） 失光严重或伴随着针孔等其他漆膜缺陷引起的失光，若针孔等缺陷深入清漆层或色漆层，打磨抛光后无法遮盖时，需要进行深度打磨，重新喷漆。但在汽车涂装线上，要实施大面积打磨抛光工序，不仅需要花费大量的工时和材料，而且打磨产生的粉尘又会造成二次污染。所以，现场一旦出现涂膜失光现象，需要立即排查原因，及时解决问题，防止出现批量问题车身，增加操作人员劳动量，影响车间正常生产。3 失光原因的分析及改善措施引起水性面漆失光的原因多种多样，因此一旦现场出现失光问题，应如何去快速分析及改善失光是我们关注的重点。31 失光原因分析方法根据我们实际生产过程中的不断摸索，形成了失光原因分析方法，即采用打磨抛光后针孔状态观察和DOI 数据测量进行分析，并根据试验结果分析造成车身涂膜失光的原因。通过对打磨深度的分析，可以判断出失光发生的涂层界面，一般分为3 种状态：（1） 表层失光：气泡孔存在于涂膜表面深度5 m左右；（2） 清漆层失光：打磨深度达到20~30 m，仍存在失光或气泡孔；（3） 色漆层引发失光：由于水性面漆的脱水率不足导致的失光。具体失光原因分析方法如下：一般轿车的生产工艺均为3C2B 工艺，平均膜厚在90~120 m 左右，现选取缺陷车身侧门400 mm100 mm 的失光区域，每块区域等距离测量4 个点的膜厚值，便于计算打磨后的膜厚差。统一采用白色抛光液进行抛光，打磨砂纸分别使用2500、2000 进行试验（这两种型号的细砂纸在面漆打磨中较常用）。测量原始漆膜厚度和DOI 后，在不打磨的情况下直接进行抛光，记录漆膜DOI 值的变化；紧接着进行水打磨并抛光，测量膜厚减少量及DOI 值，重复步骤3 次，并记录数据。以我们实际现场的一次调查数据分析为例（表2），不同砂纸打磨对DOI 的影响见图1。表2 砂纸打磨后DOI的变化关系