水性漆起皮脫落原因分析與解決措施

何鋒剛，何劍鋒

（陜西漢德車橋有限公司，陜西 寶雞 722408）

水性漆起皮脫落原因分析與解決措施

何鋒剛，何劍鋒

（陜西漢德車橋有限公司，陜西 寶雞 722408）

∶主要通過涂裝車間水性漆與精加工金屬基層的附著力差的現(xiàn)象，從裝配工藝路線到涂裝下線過程分析，通過對比試驗得出影響的主要因素。從而采取針對性的有效措施，解決批量漆膜剝落問題。

∶水性漆；附著力

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.074

CLC NO.: U466Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-217-02

前言

車橋涂裝屬于汽車底盤件涂裝，現(xiàn)多采用環(huán)保型水性漆噴涂以減少VOC排放。但其使用技術(shù)條件在國內(nèi)尚不成熟，且水性漆對被施工件的表面狀態(tài)要求極高。本篇就我公司在制產(chǎn)品發(fā)生的水性漆與金屬基材附著力不合格問題，通過漆膜剝落表象，分析原因及其產(chǎn)生機(jī)理，為大家解決相似漆膜問題提供一定的思路。

1、水性漆漆膜剝落的表象

車橋總成零部件表面狀態(tài)不一，大致可分為鑄造毛坯面、精加工裝配面。其中鑄造毛坯面多帶有防銹環(huán)氧底漆，精加工裝配面無底漆。我現(xiàn)場發(fā)生漆膜剝落處為精加工不帶底漆面并且位置保持一致，范圍為車削精加工面周圈寬度5cm，用劃格法測附著力故障部位全部脫落，故障率達(dá)100%。

2、現(xiàn)行涂裝工藝過程介紹

我公司現(xiàn)制造的車橋在裝配線完成裝配后轉(zhuǎn)涂裝線噴漆，其涂裝工藝過程為：

上件→前處理→吹水、防護(hù)→水分烘干→噴漆→流平→油漆烘干→下件→補(bǔ)漆→檢驗

圖1　油漆起皮故障照片

上件時對橋總成此面狀態(tài)進(jìn)行觀察，此面為裝配結(jié)合面，圖紙要求加工面粗糙度為Ra3.2，用手觸摸無刀紋痕跡相當(dāng)光滑。對比橋總成其余零部件基材面狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)其余部位都比此面粗糙。此面還有某公司的硅橡膠平面密封劑，以下簡稱硅膠。并且受懸掛方式所限，處于正下方?，F(xiàn)場對橋總成出前處理后此處磷化成膜情況進(jìn)行目測檢查，發(fā)現(xiàn)此處磷化膜成膜不好，比較疏松且有斑狀印跡。通過對前處理各槽液參數(shù)進(jìn)行復(fù)測，脫脂槽的游離堿度、表調(diào)槽的PH值、磷化液的游離酸度、總酸度、促進(jìn)劑濃度都在工藝要求范圍內(nèi)。吹水結(jié)束后，用刮刀對結(jié)合面處擠出的殘余擠膠進(jìn)行規(guī)整以保證成品的外觀質(zhì)量，但硅膠規(guī)整時只是達(dá)到表干，底層還未干透。刮膠完工后需用抹布擦拭，造成大面的二次污染。

3、原因分析及解決措施

針對以上分析，對基材粗糙度、磷化膜質(zhì)量、硅膠等影響因素進(jìn)行現(xiàn)場驗證：

3.1被施工件粗糙度的影響

a. 試板，用120#粗砂紙對試板一面進(jìn)行打磨，用320#細(xì)砂紙對試板另一面進(jìn)行打磨，試板隨橋走線后噴涂黑色水性漆，試板兩面漆膜表干后測附著力≦1級，兩面無明顯差異。

b.試塊，加工130mm×60mm×15mm規(guī)格試塊兩件，1號試塊兩面粗糙度分別為Ra3.684，Ra1.439。2號試塊兩面粗糙度分別為Ra0.56、Ra1.91隨橋總成正常走線后測漆膜附著力均小于1級，滿足涂層要求。

圖2　底材粗糙度Ra=1.91的附著力檢測

圖3　底材粗糙度Ra=3.68的附著力檢測

由此兩組對比試驗得出同樣使用去材料的加工方式下粗糙度的大小不是影響漆膜附著力的主要因素。然而鑄造毛坯面由于其表面的凸凹不平，增加了油漆與基材的粘連面積，從而單位面積的粘接力要大于機(jī)加工面，故鑄造毛坯面的附著力要明顯優(yōu)于機(jī)加工表面，也就是人們通常認(rèn)為的“光面不容易掛漆”。

3.2被施工件表面硅膠成分的影響

現(xiàn)用硅膠為某公司1598F型硅膠，在橋總成出前處理后刮膠，經(jīng)現(xiàn)場查看發(fā)現(xiàn)，在該工位硅膠只能達(dá)到表干，掛完表面層后底下的硅膠還未干燥，加工人須用抹布擦拭干凈，目測無黑色殘留物。實際現(xiàn)場不能保證硅膠成分100%完全除干凈。

通過對比試驗驗證硅膠影響作用，取樣件4件并編號，其中1#與2#件涂抹適量硅膠，過前處理后1#件用抹布簡單清理后正常噴漆，2#件用洗膠劑清洗后正常走線，3#件與4#未做任何處理正常走線。8h后對4件樣件的漆膜附著力用劃格法進(jìn)行檢測，1#件附著力極差，2#件局部附著力只能達(dá)到2級不能滿足要求，3#件與4#件附著力均≤1級，滿足要求。因此，硅膠是影響水性漆漆膜附著力的主要因素。

3.3被施工件的表面磷化膜成膜質(zhì)量的影響

實驗一中，試板，試塊驗證均在磷化良好的情況下做的對比實驗。而在現(xiàn)場觀察分析橋殼大面處由于橋總成懸掛方式所限，橋殼大面向下。在出前處理后橋總成表面殘留浮水由上而下從此處滴落，導(dǎo)致此處磷化膜成膜質(zhì)量不好，呈疏松斑印狀，致密度極差，也是影響漆膜附著力的重要因素之一。

4、原理分析

通過以上分析，可得出醇酸改性樹脂漆與硅膠成分不沾，被涂物表面若有硅油成分殘留污染，漆膜將100%呈脫落狀。磷化膜成膜織構(gòu)的致密度對水性漆的附著有至關(guān)重要的影響。此次通過人工清理被施工件表面并干預(yù)涂抹磷化液改善被涂物表面質(zhì)量徹底解決此問題。

5、結(jié)語

通過此次水性漆漆膜起皮脫落問題的分析與解決，可預(yù)見的是無論被施工物表面為什么狀態(tài)，只要被施工面的表面處理得當(dāng)，磷化膜成膜織構(gòu)致密，就可使水性漆的漆膜達(dá)到優(yōu)異的附著力。這對我公司橋總成后續(xù)涂裝提出一定的借鑒，也可使水性漆的施工過程規(guī)避一些可預(yù)見的影響因素。

[1] 馮立明.涂裝工藝與設(shè)備[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2013.

[2] 陳治良.涂裝車間技術(shù)指南[M].國防工業(yè)出版社.2010.

Analysis and Resolution of the Cracking in Waterborne Coating

He Fenggang, He Jianfeng
（Shaanxi Hande Axle Co., Ltd., Shaanxi Baoji 722408）

Mainly through the phenomenon of poor adhesion between paint shop water-based paint and metal finishing gra ssroots, from the assembly line to process offline coating process analysis, the main factors affect the results are obtained b y comparing the test , so as to take the effective measures to solve the problem of bulk paint film peeling.

Waterborne Coatings; adhesion

∶U466

∶A

∶1671-7988 (2016)09-217-02

何鋒鋼（1984—），男，助理工程師，就職于陜西漢德車橋有限公司，從事車橋裝配工藝和技術(shù)管理。

何劍鋒（1990—），男，助理工程師，就職于陜西漢德車橋有限公司，從事車橋涂裝工藝和技術(shù)管理。