汽车车身改色工艺系列讲座

文章 (23) 2022-01-20 23:12:18

汽车改色工艺是一个完整的施工过程,优质的涂层需要改色的各个阶段的工艺质量保证。因此改色质量检验就十分重要,修复人员应十分熟悉改色各阶段的质量要求才能在改色完工后获得满意的优质涂层。
涂料作为保护和装饰材料使用,它本身又是半成品,只有通过不同的施工方法,将其涂覆在被涂物上。待干燥成膜后才能成为装饰和保护材料。由于涂料是多方面的,所以车身改色质量检验。应贯穿在施工的全过程,主要体现在:涂料的原始状态的性能、施工应用时的性能、涂料成膜后的性能和涂层质量。通过三方面的检测结果,将各项指标数据综合起来分析,才能真正评定车身改色的质量。现将涂料与涂膜的各种检验项目、改色工艺参数及其测定方法的检验内容介绍如下。
一、涂料的质量标准
我国的涂料产品很多,因此相应的标准也很多,其中有国家标准和行业标准,由于汽车对涂料的使用要求不同,适用于汽车的涂料也是很多的。各汽车制造厂又根据自身的情况,结合国际通行要求,分别制定了各自的质量标准,并规定了各零部件所用的涂料和改色工艺。现在许多汽车维修行业也大量使用进口涂料,因此在这里只能对涂料的检验进行综合的叙述。
涂料性能的测定必须制取具有足够代表性和适当数量的测试样品。
(一)涂料的组成
涂料由四部分组成:成膜物质、颜料、溶剂、助剂。
(1)成膜物质也称基料,是涂料的主要成分,对涂料和涂膜起决定作用。
(2)颜料是一种有色的细颗粒粉状物质,一般不溶于水、油、溶剂、树脂等介质中,但能均匀分散于成膜物质及其溶液或其分散体中,它具有遮盖力、着色力和对光的相对稳定性,是有色颜料(即色漆)的主要组成部分。颜料使涂膜具有装饰和保护作用,并能增强涂膜的物理性能和耐久性能,有些颜料还能为涂料提供某些特殊功能,如防腐、导电、燃烧等。
(3)溶剂是指在通常干燥条件下,可挥发的并能完全溶解成膜物质的单组分或多组分的液体。现代很多化学品,包括水、无机化合物和有机化合物都可以作为涂料的溶剂,其中有机物的品种最多,如脂肪烃、芳香烃、醇、酯、酮等。
(4)助剂也称为涂料的辅助材料,种类很多。有改进涂料生产工艺的(如分散剂、润滑剂、消泡剂等);有保持贮存稳定性的(如防沉剂、防结皮剂等);改善施工条件的(如催干剂、防流挂剂等);提高涂膜质量的(如流平剂、消泡剂等);具有特殊功能的(如防霉剂、抗静电剂等)。
汽车车身的各个部位的构件有不同的功能,因此对涂料的要求也不相同。检验人员应当熟悉涂料组成的各部分的功能。根据施工条件,科学地选择涂料。
(二)涂料的性能检验
检验涂料,主要是检测细度、固体成分的含量、流平性、覆盖力、稳定性和活化期等六个指标。
1 细度
涂料的细度主要是涂料中的颜料、体质颜料的颗粒大小或分散度。涂料的细度直接影响涂膜的平整性、保护性、透水性及储存的稳定性。用途不同,对涂料的细度要求也不同。如面漆要求涂料要细,而底漆则要求涂料不应太细,以免影响涂膜的附着力。
涂料的细度检测,GB1724-89《涂料细度测定法》规定采用刮板细度计,以μm为单位。其一般规定和测定方法如下。
①一般规定
仪器设备:小调漆刀,刮板细度计。
刮板细度计是用合金工具钢制成的磨光平板,在板面上有一条长沟槽(长155mm±0.5mm,宽12mm±0.2mm),在150mm长度内刻有0~150μm(最小分为5μm,沟槽倾斜度为1:1000)、0~100μm(最小分度5μm,沟槽斜度1:1500)、0-50μm(最小分度为2.5μm,沟槽倾斜度为1:3000)的表示沟槽的等分线。
刮刀是用优质碳素工具钢制成的,两刃均磨光。
②测量方法:
刮板细度计按量程分为3种。细度在0~30μm时,应采用0~50μm量程的刮板细度计;细度在31μm~70μm之间,采用0~100μm量程刮板细度计;细度大于70μm,采用0~150μm量程刮板计。
刮板细度计在使用前,必须用溶剂仔细清洗、擦净。用小刀充分搅匀涂料试样,然后在刮板细度计的沟槽最深部分滴入涂料试样数滴,以充满沟槽且有多余为好。用双手持刮刀,横直在刮板计磨光平面上端,并与平面垂直,在3s内,把刮刀由沟深的部位向浅的部位拉回。如图1所示,使涂料充满沟槽,而表面没有。刮刀拉过后,立即使视线与沟槽平面成15°~30°角,对光观察沟槽中颗粒均匀显露处的刻度线,并记下读数。
如图2所示,如有个别颗粒显露于其它分度线时,则与读数相邻分度线范围内,不得超过3粒。试验3次,取两次结果相近读数的算术平均值。两次读数的误差应不大于最小分度值。测试完后,清洗、擦净刮板细度计表面、沟槽。
2 固体成分含量
在涂料的组成中,有不挥发成分和挥发成分,如树脂、油料、颜料等为不挥发成分,也是涂料形成涂膜的主要成分;溶剂、稀释剂等为挥发成分,为涂料的生产、施工服务。涂料固体成分的含量就是所含不挥发成分的百分比。
涂料的固体成分含量的高低直接影响涂料的用量、施工次数、涂层厚度、遮盖力等。如果涂料的固体成分含量低,单位面积的涂料消耗量大,一次形成的涂膜薄,遮盖力小。而且涂料中的挥发成分对人体和环境的危害大,目前粉末涂料、高固体成分涂料应用越来越广泛。固体分含量的测量,以GB6751-86《涂料固体分含量的测定法》采用两种测定方法:培养器皿法、表面器皿法。
3 流平性
流平性就是涂料涂布于物体表面后,经过一定的时间,涂膜表面的痕迹能自行消失,形成均匀、平滑的表面的性能。流平性影响涂膜的形成质量。流平性太差,涂膜表面的痕迹不易消失。产生改色缺陷;流平性太好,涂膜则容易产生流挂、流痕等缺陷。
当然,影响流平性的因素很多。在涂料的调配方面,如溶剂的溶解力和挥发速度;为了改善涂料的流平性,可在涂料中加入流平剂。在施工工艺方面,如涂料的施工难度、喷涂气压的大小、喷距的远近、重叠度的宽窄、喷枪的出漆量、一次成膜的厚度、施工温度、喷涂室的空气流速等,都会影响涂料的流平性。
一般要求,涂料的流平时间与干燥的时间相适应。流平时间大干干燥时间,涂料没有完全流平就已干燥;流平时间小于干燥时间,涂膜则容易产生流挂、垂流、皱纹等缺陷。
4 遮盖力
色漆均匀地涂覆在物体表面上,使物体表面的原有底色不复呈现的最少用漆量,称为涂料的遮盖力,直接影响修补质量和涂料用量。遮盖力好的涂料涂布的面积大;遮盖力差的涂料涂布的面积小,用量大。
影响涂料遮盖力的因素有颜料的颜色、颗粒的大小和形状、颜料在涂料中的 分散程度等。测定涂料遮盖力的方法有:单位面积重量法、最小漆膜厚度法、光学仪器测定法。
5 储存稳定性
储存稳定性是指涂料在正常的包装状态和储存条件下,通过一定的储存期限后,涂料的物理性能和化学性能所能达到原定的使用要求的程度。
在开桶后对液体涂料检查时,如果涂料出现桔皮、分层、浮色、增稠、变粗、絮凝、沉淀、结块等现象,必须对产品复检。经彻底搅拌,呈均匀状态后,取样检测各种性能,若仍能达到原标准要求,可视为合格涂料;否则属于不合格。
为了保证施工质量,使用前要检查涂料包装桶上生产时间是否过期,如果超出了规定的储存期后,要按照涂料技术条件所规定的项目重新检测,其检测结果均符合要求时可继续使用。
按GB/T 6753-1986《涂料储存稳定性试验方法》规定的储存时间,将样品开罐检查并按以下评级:
结皮、腐蚀和腐败味的检测分为6个等级:0级为严重;2级为较严重;4级为中等;6级为轻微;8级为很轻微;10级为无。
漆膜颗粒、胶块及刷痕的检测分为6个等级:O级最为严重;2级为较严重;4级为中等;6级为轻微;8级为很轻微;10级为无。
沉降程度的检查分为6个等级:0级为沉淀严重,不能搅起;2级为有硬块,能被搅起;4级为有软沉淀,能被搅起;6级为有明显沉淀,容易搅起;8级为有很轻沉淀,容易搅拌;10级为无变化。
黏度变化的检查:用储存后的黏度与原始黏度的比值百分数表示,共分为6个等级。即0级黏度为大于45%;2级黏度为不大于45%;4级黏度为不大于35%;6级黏度为不大于25%;8级黏度为不大于15%;10级黏度为不大于5%。
6 活化期
活化期是指双组分或多组分涂料在使用前,按产品说明书所规定比例混合后均匀的程度及混合后可使用的最长时间,也叫做可使用期。
①一般规定
双组分或多组分涂料的活化期,是它特有的重要的施工性能。双组分涂料混合后。最好能很快混合均匀,不需要很长的熟化时间,但使用期要求越长越好。涂料在活化期内使用,不会影响施工质量和涂膜的性能质量;超出活化期,涂料会发生变稠、胶化甚至不能使用。将双组分涂料混合后,最好先放置一定时间,使两种组分有充分时间能均匀缓慢反应,这段时间称为熟化期,这样涂刷的效果会比较好,并能提高涂膜的质量。
②检测方法
混合:将双组分(多组分)涂料,按规定时比例在调漆罐中混合后,用玻璃棒充分搅拌,如果能很容易混合均匀,即为混合性好,然后放置3~5min进行熟化后,即可使用。
活化期:将上述混合液体,按规定的条件放置,达到规定的最低时间后,检查其搅拌难易程度(黏度变化和凝胶情况),并刷板放置,待涂膜固化后与标准样板对比,无异常为合格。
二、表面预处理工艺的检验
改色表面预处理包括采用物理、化学或电化学方法,使金属或非金属材料表面的化学成分、组织结构、物理形貌发生变化,从而使涂膜更好地附着于底材之上,充分发挥涂膜的性能,起承上启下的作用,是涂料改色的第一道工序。涂膜质量的影响因素中,工件表面处理的质量要占到49%。所以检验工作是不能忽略的。
工件表面经过预处理,使工件表面无油、无锈、无污物,并具有一定的粗糙度,能使涂料牢固地附着在工件表面上。
改色表面预处理的方法,应根据被涂工件的用途、材质、要求和表面状况,采取不同的与之相适应的处理方法。如经脱脂、除蜡、除锈的黑色金属,可首先在其清洁的表面进行磷化处理和涂抹转换涂料(金属表面转换剂),这样既可防止金属腐蚀,又能增强对涂膜的附着力。总而言之,表面处理完善,正确的施工工艺,适合的使用环境,能在很大程度上延长涂膜的使用寿命。
三、改色工艺的检验
改色工艺就是按环境条件和使用要求编制一套科学的、先进的、符合环保要求的、并结合本单位的实际情况的改色工艺规程,以指导和管理施工作业。改色工艺要以涂膜类型的技术条件为依据,包括确定涂膜涂料品种的配套、辅助材料、工艺流水作业和改色工序;改色预处理、涂膜厚度、工序控制、工艺参数、操作方法以及采用的设备和工具、施工环境条件的要求和限制。生产管理和质量要求等。
(一)底涂层的施工检验
底涂层是物体表面的基础用料,是任何组合涂层的第一层。主要作用是提供附着力和防腐蚀。作为检验人员应了解常用底层的特点和施工工艺。检验人员应根据工艺规范检查施工情况,杜绝不规范操作,确保施工的质量。
1 对经过表面预处理的车身金属表面有良好的附着力,形成的底涂层应有良好的力学性能。
2 底涂层应具有极好的耐蚀性及耐化学品的性能。
3 底涂层应具有优良的封闭性,即防“三渗”性能(渗水、渗氧、渗离子)。
4 底涂层除了具有对金属的配套。性外,还应具有对二道底涂层、腻子、或面涂层的良好配套性。
5 汽车涂层修补中的底涂层应具有良好的施工性能。
(二)腻子的施工检验
腻子是一种以颜料、填充料、油料或,树脂、催干剂、溶剂调制而成的呈稠浆状的物质,以填平物体表面凹坑、焊接缝及擦伤、锈眼等缺陷,直至形成平整光滑的表面。但刮腻子不能代表钣金所有的工作,合理的钣金件表面平整度的变形量不应超过1mm,表面不得有裂口或未焊接的接缝等。刮涂的次数(层数),主要取决于表面状况,施工质量要求、操作人员技术水平,一般刮涂1~5层,直至达到改色的要求。
1 汽车涂层修补用腻子的特性
(1)与底涂层、中涂层及面涂层有良好的配套性、不发生咬底、起皱、开裂、脱落等现象,有较强的层间黏合力。
(2)具有良好的刮涂性能,垂直面厚涂堆积性能良好,无流淌现象,有一定的韧性,附着力好,刮涂时腻子不反转,薄涂时腻子层均光滑。
(3)打磨性能良好腻子层干燥后软硬适中。易打磨,不沾砂纸,能适应于磨或湿磨以及机械打磨,打磨后腻子层边缘平整光滑且无接口痕迹。
(4)干燥性能良好,能在规定时间内干燥、打磨。
(5)形成的腻子层应有一定的韧性和硬度,轻微碰撞不会引起低凹和划痕。
(6)具有良好的耐溶剂性和耐潮湿性,否则会引起涂层起泡。
2 快干腻子的施工检验
快干腻子俗称填眼灰、小灰等,施工中应注意如下事项:
(1)适宜刮涂砂孔、砂痕、及微小凹陷的小面积作业。
(2)在托板上调均匀后,应迅速刮涂。腻子层以薄而均匀为宜,如适当的厚度应以薄层多次操作来实现。
(3)在薄涂时干燥很快,因此不能代替填充性腻子使用。
(4)常刮涂于中涂层上,打磨后直接喷涂面漆,因此,砂纸的使用应视表面精度要求及喷涂面漆的种类而定。   (5打磨后应让其自然干燥到硬化,过早打磨会产生收缩及打磨痕迹。对一些精度要求高的表面必要时应喷封闭底漆以保证涂层质量。
(三)中涂层的施工检验
中涂层主要起到增强涂层间的附着力的作用,同时还起到加强底涂层的封闭性和填充细微痕迹的作用。涂膜的厚度、干燥条件、喷涂技术、稀释剂选用、涂料黏度、施工环境、腻子作业的质量都会影响中涂底漆改色后的质量,进而影响面涂层的质量。检验人员应熟悉中涂底漆的特性,控制涂层质量。中涂底漆的特性主要有:
1 与底涂层、腻子、旧涂层及面漆层有良好的配套性,例如同时为底涂层和面涂层提供良好的附着力。
2 干燥后涂层硬度适当,有良好的打磨性能及耐水性,湿磨后表面平整光滑,无起皱、脱皮等,局部喷涂边缘平滑性好,无接口痕迹。
3 有良好的填充性能,经打磨后以消除表面上的轻微划痕、砂痕、小砂孔等。
4 能阻止面漆层的溶剂渗透到底涂层、腻子层、旧涂层。
5 中涂底漆具有良好的防渗透性,可以提高面涂层的光泽度,因而提高了面涂层的装饰性能。
6 汽车涂层修补用中涂层应具有良好的施工性能,如温度适应性,干燥迅速,施工容易等。
(四)面涂层的施工检验
面涂层是涂于物体表面最外层涂膜。起着装饰、标识、和保护物面的作用。面涂层直接与各气候条件(如雨、阳光、雪、寒冷、酷暑等)及有害物质(如酸、碱、盐、二氧化硫、硫化氢等)接触,是阻挡这些侵蚀的第一层,配合底涂层起到对物面的保护作用。不同的汽车涂层要求也不同,例如轿车对装饰性的要求很高,运载油料、酸、碱等化学物品的载重汽车,对面涂层耐油、耐酸、耐碱、耐化学性的要求很高,而装饰性放在第二位。
面涂层在汽车涂层修补中使用得最多,起着装饰和保护的双重作用。下面就施工中的特性和检验要点叙述如下:
1 单工序面涂层的施工
单工序面涂层可分双组分纯色漆、单组分纯色漆、双组分金属漆。
(1)双组分纯色漆的施工
双组分纯色漆是目前修理行业使用最普及的施工方法。
①喷涂前车身表面要达到平整光滑且无缺陷,表面轮廓外形线清晰准确,用砂纸湿磨后,符合改色允许的粗糙度,不改色的部分应小心用专用封闭纸加胶带封闭。被涂表面要用专用清洁剂进行脱脂、除蜡;用抹尘布轻轻清除浮尘。
②双组分涂料干燥较慢,易沾尘,故要求施工环境清洁,喷涂工作要在有排风设备的喷漆房内进行。要用专用过滤网在喷涂前对涂料进行过滤,采用合适的喷枪操作。
③按说明书规定比例混合漆分和固化剂,静置5~10min后喷涂,若喷涂黏度需要调节,应添加配套的稀释剂,施工黏度宜调节至18~21s(涂-4黏度计,20℃),应选用与喷涂环境温度相适应的快干或慢干型稀释剂。
④要充分确定旧涂膜的性质,保证旧涂膜与新喷涂料不会发生咬底、吸光、起皱等。
⑤双组分涂料用多少配多少,现配现用,已配好的涂料要在厂家提供的时间内用完。
(2)单组分纯色漆的喷涂
主要是硝基漆、热塑型丙烯酸等,是属于溶剂挥发型,固体含量较低,干燥快,在高档汽车上的应用越来越少,但由于易施工、快干、对设备要求低,目前还用于一些低档车或货车的改色中。
面漆的喷涂。调好的涂料搅拌均匀并过滤,用配套的稀释剂把黏度调到18~20s(涂-4黏度计,20℃),可选用喷枪口径为1.8~2.0mm的虹吸式喷枪。在相对湿度30%~70%的环境下。以0.35-0.45MPa的喷涂压力进行喷涂,喷幅重叠1/3~1/2,以湿喷湿方式由上到下,从左到右顺序喷涂4~5层,每层间隔5-10min。待涂膜完全干燥后,砂纸湿磨被涂面,消除凹点、橘皮;在清除水迹并干燥后,再次用快干腻子找补涂面的小砂孔、划痕等。腻子干燥后。用砂纸打磨平整。把涂料搅拌并过滤,用抹尘布轻擦被涂面后,把涂料黏度调到16-18s,比前一阶段黏度略低,以0.35-0.45MPa的喷涂压力进行喷涂,干燥后打磨、擦净,最后一层涂料可加2%的同类型清漆,喷枪距被涂面20cm左右喷涂,使涂面达到色泽均匀、无流痕、无桔皮的光滑的涂面。若需要抛光则应在涂膜完全干燥以后。
(3)双组分金属漆的喷涂
双组分金属漆的使用越来越普遍,其施工及检验要点如下:
①喷涂前对涂面的准备及对环境、工具、设备的检查和要求参照双组分纯色漆。
②喷涂前要充分搅拌均匀,按涂料规定比例加入固化剂、稀释剂,一般把涂料的黏度调到15-17s(涂-4杯,20℃),过滤后再喷涂。使用慢干型固化剂和稀释剂要谨慎。
③金属漆一般喷涂三层。以全部均匀遮盖为准,每层间隔10~15min。以0.4-0.5MPa喷涂压力,中等湿度均匀喷涂。金属粒子易沉于罐底,每次加料要搅拌均匀,在喷涂中要不时地晃动喷枪。
④最后一层喷涂可适当降低涂料的黏度并提高喷涂气压,薄而均匀地喷涂,以利于银粉粒子分布均匀和提高涂面光泽度。
⑤喷涂完后应立即去除遮盖纸、胶带,常温下干燥16h,或60℃经30min烘烤然后冷却。
以上工艺参数可参考厂家提供的产品要求选择。
2 面漆的检验
面漆是指涂于物体的最外层涂膜,起着装饰、标识和保护物面的作用。面漆是涂层组合中唯一可见的部分,检验人员应根据上面涂膜的等级标准进行检验。

THE END

发表评论