機(jī)箱框架表面油漆起泡的原因分析和解決措施

李恒 周明 純于帥

摘要：加固機(jī)箱框架采用真空釬焊方式制作而成，被廣泛應(yīng)用于我國軍用電子設(shè)備中。針對(duì)某型加固機(jī)箱框架在濕熱試驗(yàn)后表面油漆出現(xiàn)起泡的現(xiàn)象，從框架機(jī)加工工藝、前處理、噴涂油漆和操作人員等方面進(jìn)行了分析，繪制了油漆起泡的魚刺因果圖，列出了可能引起油漆起泡的原因，對(duì)各種原因進(jìn)行了分析、驗(yàn)證，并提出了相應(yīng)的解決措施，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機(jī)箱框架;油漆起泡;原因分析;解決措施

0 引言

我國軍用電子設(shè)備的機(jī)箱通常使用加固機(jī)箱，機(jī)箱主要結(jié)構(gòu)件為框架，框架多為真空釬焊而成，框架外表面進(jìn)行噴漆處理。加固機(jī)箱不僅要求外形美觀，還需要滿足國家軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三防（防濕熱、防鹽霧和防霉菌）要求，所以加固機(jī)箱生產(chǎn)完畢后需要進(jìn)行濕熱試驗(yàn)。

1 問題描述

我所生產(chǎn)的某型加固機(jī)箱在進(jìn)行濕熱試驗(yàn)后，框架表面油漆出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象，無法滿足國家軍用標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的三防要求。返修過程需要將已裝配完成的加固機(jī)箱全部拆散，除掉框架的全部油漆，重新進(jìn)行噴涂。返修過程繁瑣，返修周期長，返工后的機(jī)箱也無法完全保證在濕熱試驗(yàn)過程中不起泡，不僅浪費(fèi)大量人力、物力，而且產(chǎn)品合格率低，嚴(yán)重延誤機(jī)箱的交付時(shí)間，影響我部乃至我所的聲譽(yù)。

2 油漆起泡原因分析

為了查找油漆起泡的原因，我們對(duì)油漆起泡位置進(jìn)行了檢查。針對(duì)產(chǎn)品檢查情況和生產(chǎn)過程，繪制了油漆起泡的魚刺因果圖，如圖1所示。根據(jù)魚刺因果圖，對(duì)圖1中各條末端原因進(jìn)行逐條分析。

2.1? ? 框架釬焊焊縫存在空氣間隙

框架為真空釬焊而成，框架釬焊后各結(jié)構(gòu)件間存在焊縫。受真空釬焊性能影響，焊料無法保證在結(jié)構(gòu)件間完全鋪展開來，這就造成框架焊縫可能存在空氣間隙。框架二次加工時(shí)，油污、潤滑劑會(huì)滲入空氣間隙，后續(xù)清洗過程只能除去表面油污，空氣間隙內(nèi)的油污無法有效清除。在噴漆后的烘干過程中，油污就會(huì)從空氣間隙中滲出，影響油漆附著力，導(dǎo)致框架表面油漆在試驗(yàn)過程中起泡。因此，這可能是油漆起泡的原因之一。

2.2? ? 框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)

框架進(jìn)行真空釬焊時(shí)，需要通過工藝螺釘固定各結(jié)構(gòu)件間的位置，釬焊后需要對(duì)工藝螺釘處進(jìn)行堵焊，保證框架表面平整。堵焊時(shí)可能出現(xiàn)沉孔沒有焊實(shí)的情況，使得工藝螺釘處存在空氣間隙。其對(duì)框架表面油漆的影響與框架釬焊焊縫處存在空氣間隙的影響相同。因此，這也可能是油漆起泡的原因之一。

2.3? ? 框架表面導(dǎo)電氧化膜附著力差

根據(jù)圖紙要求，為保證框架外表面油漆質(zhì)量，提高框架內(nèi)腔的導(dǎo)電性和防護(hù)性，框架在機(jī)加工完成后涂油漆前，需要先進(jìn)行導(dǎo)電氧化處理。如果導(dǎo)電氧化膜與框架表面結(jié)合不牢，造成導(dǎo)電氧化膜脫落，將會(huì)影響附著在導(dǎo)電氧化膜上的油漆附著力，從而引起油漆起泡。但是，導(dǎo)電氧化膜屬于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，如果沒有有效附著，表面鍍層會(huì)發(fā)花，在框架導(dǎo)電氧化檢驗(yàn)時(shí)不合格;即使在交檢階段沒有發(fā)現(xiàn)此問題，后續(xù)進(jìn)行油漆工序時(shí)也會(huì)出現(xiàn)。因此，排除框架表面導(dǎo)電氧化膜附著力差的原因。

2.4? ? 油漆厚度不夠

框架表面的油漆厚度會(huì)影響漆膜的三防性能，特別是耐濕熱性能，理論上在一定范圍內(nèi)，油漆的厚度越厚，其三防性能越好。油漆起泡的框架按工藝要求進(jìn)行了兩道面漆的噴涂，框架表面油漆起泡可能與油漆厚度不夠有關(guān)，這可能是油漆起泡的原因之一。

2.5? ? 油漆三防性能差

不同品種的油漆，其三防性能也不同。一般情況下，丙烯酸類磁漆比氨基類磁漆性能要好，氟碳漆比丙烯酸類磁漆性能好。表面起泡的框架噴涂的是氟碳漆，且在我所其他產(chǎn)品上廣泛使用，因此排除油漆品種三防性能差的原因。

2.6? ? 操作人員未按工藝施工

油漆噴涂作業(yè)屬于特殊工藝，我所有專門的工藝規(guī)范指導(dǎo)油漆作業(yè)，如操作人員操作不當(dāng)或未按工藝規(guī)范的規(guī)定加工，都會(huì)在交驗(yàn)時(shí)被判不合格，不會(huì)流轉(zhuǎn)到下一工序。所有操作人員都經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)、持證上崗，單位的特殊工藝管理制度健全、檢查到位，操作過程記錄完善，不會(huì)存在操作人員未按工藝規(guī)范和工藝要求施工的現(xiàn)象。因此，排除操作人員未按工藝要求施工的原因。

3 成因驗(yàn)證

從上述分析得出，框架釬焊焊縫存在空氣間隙、框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)、油漆厚度不夠可能是造成框架表面油漆起泡的原因。我們對(duì)這3條原因分別提出了解決措施，并分別進(jìn)行了驗(yàn)證。

3.1? ? 框架釬焊焊縫存在空氣間隙

框架釬焊焊縫存在空氣間隙造成油污無法有效除盡排出，因此考慮在框架油漆前增加烘烤工序，去除焊縫間隙內(nèi)的油污。

重新生產(chǎn)數(shù)臺(tái)框架，釬焊完成后進(jìn)行無損檢測(cè)，找出釬焊焊縫存在空氣間隙的框架3臺(tái)，在框架進(jìn)行導(dǎo)電氧化后放入恒溫箱中，于120 ℃下烘烤3 h，冷卻后除去烘烤滲出的油污，然后噴涂油漆。完工后的框架進(jìn)行濕熱試驗(yàn)，框架有2臺(tái)沒有出現(xiàn)起泡現(xiàn)象，1臺(tái)油漆起泡數(shù)量、面積明顯減少。

試驗(yàn)證明，框架釬焊焊縫存在空氣間隙是框架起泡的原因之一，框架油漆前進(jìn)行烘烤處理可有效降低起泡概率。

3.2? ? 框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)

框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)產(chǎn)生氣泡的機(jī)理與框架釬焊焊縫存在空氣間隙的機(jī)理一致，因此考慮完善框架工藝螺釘堵焊工藝，保證堵焊處焊實(shí)。

重新生產(chǎn)數(shù)臺(tái)框架，加工完成后進(jìn)行無損檢測(cè)，找出工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)的框架3臺(tái)，對(duì)未焊實(shí)處進(jìn)行補(bǔ)焊，保證焊實(shí)，然后進(jìn)行導(dǎo)電氧化處理和噴涂油漆。完工后的框架進(jìn)行濕熱試驗(yàn)，框架沒有出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。

試驗(yàn)證明，框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)是框架起泡的原因之一，采用一定工藝保證堵焊處焊實(shí)可避免出現(xiàn)油漆起泡，具體工藝保證措施另做研究。

3.3? ? 油漆厚度不夠

油漆厚度不夠使得油漆防護(hù)性能不足，造成框架表面油漆起泡，因此考慮在框架噴涂油漆時(shí)，由2道面漆增加為3道面漆。

重新生產(chǎn)3臺(tái)框架，將原工藝要求中的表面噴涂2道面漆增加為3道面漆，油漆黏度相應(yīng)增加3 mPa·s（3 cPs），確保表面油漆厚度增加40 μm以上。完工后的框架進(jìn)行濕熱試驗(yàn)，框架表面油漆起泡數(shù)量、面積明顯減少。

試驗(yàn)證明，油漆厚度是框架起泡的原因之一，增加油漆厚度可降低油漆起泡概率。

4 解決措施

根據(jù)上述油漆起泡成因分析，進(jìn)行如下解決措施的驗(yàn)證：加工5臺(tái)框架，保證工藝螺孔處堵焊焊實(shí)，框架導(dǎo)電氧化后放入恒溫箱中，于120 ℃下烘烤3 h，冷卻后除去烘烤滲出的油污，然后噴涂油漆，噴涂3道面漆。完工后對(duì)5臺(tái)框架進(jìn)行濕熱試驗(yàn)，所有框架的表面油漆進(jìn)行120 h的濕熱試驗(yàn)。試驗(yàn)后未出現(xiàn)起泡問題，達(dá)到了產(chǎn)品規(guī)定的產(chǎn)品表面三防要求。

5 結(jié)語

本文通過對(duì)釬焊框架表面油漆在濕熱試驗(yàn)后出現(xiàn)起泡現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，找到了油漆起泡的原因：框架釬焊焊縫存在空氣間隙、框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)、油漆厚度不夠。通過工藝改進(jìn)保證工藝螺釘堵焊處焊實(shí)、增加烘烤工序、將面漆增加到3道等措施，解決了機(jī)箱框架表面油漆起泡的問題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)為同類產(chǎn)品的加工提供了參考。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 吳振綱.加固機(jī)框架油漆起泡問題案例分析與研究[J].電子世界，2016（11）：167-168.

[2] 趙發(fā)銀，吳萬興.某型箱體表面漆膜起泡的原因分析及對(duì)策[J].新工藝新技術(shù)，2015（8）：107-108.

[3] 劉瀟龍.鋁合金釬焊構(gòu)件超聲探傷技術(shù)應(yīng)用研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2019（8）：115-118.

[4] 錢建國，祁建國.6063鋁合金化學(xué)導(dǎo)電氧化后出現(xiàn)花斑的原因分析和解決措施[J].電鍍與涂飾，2018（15）：694-697.

收稿日期：2020-06-18

作者簡介：李恒（1993—），男，山東濱州人，助理工程師，從事電子設(shè)備結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)研究工作。