水性漆噴涂工藝參數(shù)對外觀效果的影響研究

摘 要：本文主要分析研究了水性漆涂裝生產線管理中，不同的工藝參數(shù)對最終外觀效果的影響，以及相關調整措施和建議。

關鍵詞：水性；工藝參數(shù)；外觀；橘皮；顏色；

中圖分類號：TU5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-05-00245-01

一、研究背景

隨著節(jié)能環(huán)保概念的不斷深入以及國家在環(huán)保法規(guī)方面的不斷收緊，在汽車涂裝生產過程水性噴涂工藝因其污染排放降低及能耗低等特點，已在汽車涂裝行業(yè)得到廣泛推廣。我公司2006年投建國內最早水性漆生產線，至今已穩(wěn)定運行8年。

該工藝的主要流程為：車身處理工藝為前處理→電泳→烘干→涂膠→膠烘干→水性中涂噴涂→預烘干→烘干→水性色漆噴涂→預烘干→清漆噴涂→清漆烘干。

水性漆應用相較傳統(tǒng)溶劑型漆應用難度較大，這主要體現(xiàn)在應用過程中溫度、濕度、黏度的影響，而且體現(xiàn)在水性漆特有的閃干工序以及機器人設定的轉速、吐出量、膜厚的影響。因此本文以一款在用水性色漆產品為例，在實驗室利用正交實驗研究水性色漆施工中不同的工藝參數(shù)對最終外觀效果的影響，以及相關調整措施和建議。

二、水性漆生產線條件

我公司水性涂裝工藝生產線噴涂機器人水性中涂站有6臺機器人，水性色漆站8臺機器人，CC站6臺機器人，其中水性色漆站兩遍成膜采用4+4臺機器人噴涂。生產節(jié)拍45UPH。

三、實驗方案

（一）實驗指標。因Lw、Sw、DOI、Gloss四個指標為將汽車行業(yè)通用指標，且垂直面外觀狀態(tài)相對較差，故確定垂直面這四個指標的比對進行評價。

（二）實驗因子。選擇溫度、濕度、色漆黏度、旋杯轉速、膜厚、脫水率、一二道比例作為實驗因子。

（三）實驗條件。底材： 現(xiàn)場中涂試板 噴涂設備：Durr EcoBell2

槍速：500mm/s 軌跡間距：150mm 槍距：200mm

（四）實驗安排

四、實驗結果及分析

所有試板烘干冷卻后24H采用BYK系列儀器進行統(tǒng)一檢測，測量5次取平均值。

（一）實驗結果

（二）結果分析及建議措施。1、色漆厚度的影響。整體外觀，隨著膜厚由9μm到16μm不斷增大，外觀各項指數(shù)不斷變差；色漆厚度過高會導致閃干脫水不良，涂層間互溶，外觀變差，而且在顏色滿足要求的情況下產生成本浪費，針對此產品可將9μm作為一個中心值調整各位置膜厚。2、色漆旋杯轉速。色漆旋杯轉速降低時，外觀除DOI稍變好其他各指標均變差；旋杯與油漆的配合需實驗進行確定，轉速過低霧化不良，過高則會導致過霧化甚至涂料分離，因此建議控制色漆旋杯轉速在現(xiàn)有水平， 如50KRPM。3、一二站比例影響。一二站比例為1：3情況下，外觀各主要指標會變差；一二站比例為3：1情況下，DOI和SW稍變好其他各指標略差；因此為優(yōu)化外觀可以考慮把向一站比例大于二站調整。4、溫濕度。在各個環(huán)境的極限（低溫低濕，低溫高濕，高溫低濕，高溫高濕）外觀各主要指標都會變差，這決定于水性漆的水基特點對溫濕度的敏感度高，因此應控制色漆的噴涂環(huán)境在窗口中值水平， 如23℃，70%。5、色漆黏度。色漆粘度的影響：色漆粘度過高或過低外觀都不好，過高在長波上的反映尤為明顯；水性漆不同于溶劑型產品最主要一點就是黏度隨剪切力變化而變化，應保持在推薦的中間值。6、色漆脫水率。色漆脫水率控制在90%左右時，水平和垂直面外觀各主要指標最好；過濕或過干都會變差，因此無論過干或過濕均會造成涂層間互溶，為優(yōu)化外觀可以把色漆脫水率朝90%調整。

備注：以上研究是針對所選用產品進行的趨勢性的研究，不代表所有產品也不代表最佳狀態(tài)，不能直接進行套用，而且在達到外觀優(yōu)化的同時還需要考慮顏色等要求。

五、結語

水性漆涂裝工藝已在我們公司投入使用達到8年，這期間通過不斷的摸索和研究，目前已基本掌握水性漆涂裝工藝的控制要素，外觀數(shù)據(jù)穩(wěn)定，質量狀態(tài)良好。本文采取正交實驗的方式，從技術研究角度對水性漆施工過程中的參數(shù)對面漆外觀的影響進行了分析，為同行業(yè)更好的應用此工藝提供一定參考。

參考文獻：

【1】《乘用車車身漆膜橘皮的成因及其預防》 朱澤剛 現(xiàn)代涂料與涂裝. 2010.6