施工工藝對飛機面漆色差影響的研究

黃鶴　李金亮　Ronald LIETGE

摘 要：本文基于實際工程經驗研究了飛機涂裝面漆色差與施工工藝之間的關系，為日后進一步改善低限值面漆色差問題奠定了重要基礎。

關鍵詞：色差;低限值;色漆;噴涂

1 色差表征原理

為了避免單獨涂裝的零件組裝成整機后出現(xiàn)這種感覺上的差異，飛機零件制造過程中須通過“色差”這一關鍵性指標對各個零件的顏色加以統(tǒng)一性控制。為避免人眼及人腦在“感覺”上產生的差異，將顏色定義為以L，a，b三個參數進行表征：L表征反射光的亮度、a表征紅綠色相、b表征黃藍色相[1]。

相應地，用被測目標的三個量分別同標準體的三個量做差，得出的值則可用以表征目標色同標準色相比的亮暗（ΔL*）、紅綠（Δa*）、黃藍屬性（Δb*）。最終“色差”則以公式ΔE*=（ΔL*2+Δa*2+Δb*2）1/2計算，并以結果ΔE*進行表征。[2]

2 施工工藝對色差的影響

2.1 色漆調配

漆料由于長時間運輸、存儲，容易出現(xiàn)嚴重的分層及沉淀現(xiàn)象。如果在調配色漆前，各組分本身不能均質分散，將直接導致調配比例失衡，對后續(xù)漆膜質量造成不良影響。所以在原有容器中應通過強力震蕩、機械攪拌、手動攪拌等分散方式將材料均質分散，以規(guī)避正確配比下各組分比例失衡的問題。

色漆混合均一后，需要根據ISO2431的要求使用粘度杯對漆料進行黏度測試（粘度杯又名蔡恩杯，是根據美國材料實驗室學會油漆及原材料標準ASTM編號D4212-93《浸入式粘度杯的標準試驗方法》中有關規(guī)定并結合實際生產制造的， 按不同孔徑2 mm、2.74 mm、3.76 mm、4.26 mm、5.28 mm可分為1#、2#、3#、4#、5#）。黏度測試可間接反映漆料的質量狀態(tài)，當黏度測試結果超出黏度公差時漆料將出現(xiàn)應用問題，并直接影響施工性能、漆膜的流平性、流掛性，等。實踐證明，當使用黏度過大的M8002色漆噴涂零件時，色差結果整體超出限值0.35（如圖1，4982和5016兩個批次漆料的黏度值均超出上限40s達到48s左右，同時色差結果遠超出標準上限。當漆料黏度變大，噴漆霧化效果差，L值增大使漆層顏色變暗。）。

2.2 色漆噴涂

2.2.1噴槍選擇 為了達到較佳的涂飾質量、獲得更高的涂飾效率及涂料利用率以及更均一的表面，通常對于大尺寸零部件的噴涂要選用靜電噴涂的方式進行施工（見圖2）。靜電噴涂是根據靜電吸引的原理，即以接地的被涂物作為正極，油料霧化器（即噴杯或噴盤）接高壓電作為負極。例如，在M8002面漆涂飾過程中我們采用GRACO PRO XS3/XS4靜電噴槍進行施工，GRACO靜電噴槍具有初始電壓無電流、最高電流無電壓的優(yōu)勢（見圖3）。

2.2.2流量設置 噴涂設備流量設置的大小會直接影響漆膜厚度及其表面質量。流量過低，漆膜厚度不足，遮蓋力不良，底層顏色將影響面層顏色（如圖4）;流量過高，漆膜過厚并產生流掛等缺陷影響漆面外觀質量。例如，在M8002面漆涂飾過程中建議采用280-320ml/min的流量進行噴涂。

圖4 色漆面層顏色受中涂層底漆影響

2.2.3霧化壓力 霧化壓力的設置也直接影響漆面質量。霧化壓力過高，會產生漆料浪費、表面過細，L變大從而使漆面顏色變淺;霧化壓力過低會產生流掛、粗糙、降低噴涂效率，同時L變小使得漆面顏色變深。例如，在M8002面漆涂飾過程中建議采用5-6bar的噴涂壓力。

2.2.4噴嘴尺寸 通常，噴嘴尺寸要同流量及壓力協(xié)同選擇已達到較好的涂裝效果。例如，在上面流量及壓力設置的情況下，噴嘴尺寸推薦為1.2-1.5mm。這些參數的選擇也要考慮漆工自身的條件，如臂長、移動速度、身高等因素。實際制造過程中，需要通過實踐在推薦范圍內最終確定適合漆工自身的工藝參數。

2.2.5溫濕濕度 噴涂及干燥過程中的溫濕度會對漆層質量產生至關重要的影響。溫濕度的高低將直接影響漆料中稀釋劑揮發(fā)的快慢以及各組分之間反應的快慢程度，如濕度大于75%，會造成慢干、反應慢、失光等現(xiàn)象;溫度過高，溶劑迅速揮發(fā)所引發(fā)的熱應力將造成漆面針孔、氣泡、裂紋等漆病。通常，在漆面涂飾的施工過程中要求溫度控制在15-35℃，相對濕度控制在20-85%。為了獲得更高質量狀態(tài)的漆面，建議溫濕度分別優(yōu)化在23±2℃、50±5%的范圍內。實踐表明當環(huán)境溫度升高，濕膜干燥過快將引起L值升高顏色變淺;當環(huán)境濕度升高，濕膜干燥過慢將引起L值降低顏色變暗。色漆的后續(xù)干燥過程同樣會直接影響漆膜的表面質量。通常，長時間過高的溫度會引發(fā)漆面老化，使漆面顏色變暗。

3 結論

工程實踐表明，施工工藝對低限值色漆的色差具有十分顯著的影響。制造中，對色差的控制是一項非常復雜的工作，對于顏色性質敏感的色漆，通過嚴格控制施工環(huán)境、工具類型及其參數的設置，將實現(xiàn)對施工過程的有效控制。

參考文獻

[1]劉浩學.CIE均勻顏色空間與色差公式的應用.《北京印刷學院學報》，2003.

[2]鄭元林，楊淑蕙，周世生等.CIE 1976LAB色差公式的均勻性研究.《包裝工程》，2005.

[3]夏侯，元俊，朱傳啟.色漆制造及通用色漿.《中國涂料》，2000.