轿车塑料外饰件涂装工艺中的桔皮防治

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1、轿车塑料外饰件涂装工艺中的桔皮防治1前言7O!V-p6H:U0`3g3{"`  轿车的塑料外饰件是轿车外观的重要组成部分，主要包括轿车的前后保险杠、车门防护板、防擦条、门槛等产品。随着国内轿车工业的发展，轿车外观质量日趋受到重视，为达到美观的效果，越来越多的外饰件采用与车身同色的涂装件，其涂装特点是：产量大，通常年产量在几万套以上，所以许多厂家采用自动化程度较高的涂装线：产品形状复杂，如前后保险杠有较多曲面与大小灯孔；涂装质量要求高，通常要达到整车厂车身外观的要求。1`,X2R;^  L  d2桔皮的测定与产品涂装工艺-d6a-h9o#b#G  A/h  @3L!X  作为构成车身

2、外表的一部分，外饰件产品的涂层外观要求同车身相当，在涂层外观质量指标中，产品的桔皮指标是其中重要的一项，许多国内的整车厂家在这项指标上采用了量化值，这使得对涂装工艺的控制要求更加严格。表1是上海两家整车厂对外饰件涂装外观质量指标中桔皮的要求。/H8E;w%D#a"t表1&`$W5B  5q!n产品在整车上的位置  水平面  垂直面8@2t(C1z"m.V1})P:R上海大众  长波LW    ≤7    ≤133o'r4l6V8W(PASSAT)  短波SW    ≤23    ≤25:j:F*k2h#J!a上海通用  A区Rate    ≥6    ≥5.5  ^+F/p"X0

3、V6i:K7E(BUICK)  B区Rate    ≥5.5  ≥5.5;J4h!z5u*T&?5q)I  *上海大众使用长短波指标，上海通用使用了桔皮综合指标。"n8x  b)S.c,p5N  *水平面和垂直面是指产品安装在车身上的位置：AB区指整车外观评分时的产品位置划。,F!J%I7]*@3l9{.c)N  桔皮指标采用BYK公司的激光桔皮测试仪(Garden-4806)来测试，仪器给出三个数值，分别是：短波(ShortWaves)、长波(LongWaves)、级数(Rate)。其含义分别是：长短波模拟人眼观察到的产品表面高低变化的幅度，数值越大说明指标越差，桔皮越严重。长波

4、模拟的是人眼距离产品表面2.5m的观察结果，短波模拟的是人眼距离产品表面0.5m的观察结果。级数Rate是另一种评价指标，数值越大指标越好，是长短波的综合值。上述两车的要求大致相当，实际上，生产中也是通过长短波的分别控制来达到最终等级值。9`!t;z9g'W%X+w  ]-R  外饰件产品的涂装采用以下工艺流程：1}8O(s5Q$i$r9^#P"d  上件—脱脂水洗—烘干—火焰处理—底漆喷涂—烘干—色漆喷涂—晾干—清漆喷涂—流平—烘干—冷却—下件6J1

5、*o1B)i1_:Y  油漆喷涂采用ABB六轴喷涂机器人HR5002型，底漆喷涂使用空气喷枪一道喷涂，色漆喷涂使用一道旋杯加一道空

6、气喷枪，清漆喷涂使用一道空气喷枪加一道旋杯。喷枪为蓝氏的AGMD-514型，旋杯为ABB的Robobell625型。  _+@4Q+p"Y7U3有关桔皮的理论7W'i2T9^;l'`.a4e)T  当油漆喷涂过程完成之后，由于油漆微滴的分布与大小的不均匀客观存在，此时涂层的表面是不平整的。表面张力的存在，使湿的漆膜总是趋向于最小的外表面能，因此有了流平过程。5O+l6w9W+^  Patton认为涂料粘度厚度及材料之间的界面张力之间的关系如下：'[9W  Q(c"T:A$C.@*w&j!g3b8B2Z-h(a)    初期刷痕振幅；(b)经过t小时后刷痕振幅5W+X(P!W3X5r

7、  W%r5p%X#D/I1z(H1f式中ao——初始波幅，cm；#f"],k3S&i$K6t+P  at——经过时间(t)后的波幅，cm；*[8t0@'L!M4c2[$D  t——时间，s；1J9F#`9b2K  h——涂层平均厚度，cm；.U:S'z-V.b){6v7y  N'M:T%e  λ——波长，cm；;e"F.P0a1n(G9c  }  γ——涂料的表面张力，mN/m；%b#L  V0j7R2`&^  η——粘度，Pa?s。1k6K%E1r(A  这个公式虽然推导的是刷涂时刷痕流平的过程(刷痕的几何形状是单维的)，但是从中我们仍可以得出以下结论：表面张力越大，涂层越厚，

8、流平效果越好。生产中，涂层的流平效果通常表现在特定时间段内的流平结果，因为从喷涂完成后到烘道升温前段，只有10多分钟时间。同时，随着清漆层中溶剂的挥发，涂料粘度增加，流动性减低，因此实际较快速的流平时间是非常有限的。在这些因素中，涂层厚度、涂料粘度是最常控制的两个参数。需要特别注意的是，这里的涂料粘度是指涂附在产品表面的涂料粘度而非涂料循环系统中的涂料粘度，因为在涂装过程中溶剂的挥发导致涂料到达被涂面时粘度已经有了很大的升高，而涂料中溶剂的挥发量取决于喷涂环境，喷涂方