抛光影的理论成因及控制方法研究

刘刚 - 130011) (一汽 大众汽车有限公司,长春 摘要:涂装车身在面漆之后会经过修饰工艺,以处理车身上的脏点及其他缺陷。然而,经过打磨抛光后,车身表面常常出现抛光影,引发质保及客户抱怨。本文从理论层面系统阐述抛光影的成因以及抛光影的控制方法。关键词:抛光 抛光影 修饰U466 B Doi:10.19710/j.cnki.1003-8817.20180264中图分类号: 文献标识码:

Automobile Technology & Material - - Special Topic - 1991—),作者简介:刘刚( 男,初级工程师,硕士研究生,主要研究方向为汽车涂装工艺。

1 引言

随着人民生活水平的提高,人民对汽车产品的质量要求越来越高,质量成为汽车销量的决定性因素之一。涂装工艺不仅要保证车身的防腐、密封、降噪性能,也需要确保车身的外观。在德国大众工艺标准中,面漆之后是修饰工艺,用以处理面漆车身的脏点等其他缺陷,保证车身外观。但在现实过程中,经修饰打磨抛光后的车身常常会出现抛光影。这类缺陷严重影响车身外观效果,是质保及客户的重要抱怨点。而同时,抛光影成因不明确,在控制抛光影过程中顾此失彼,问题频发,不能得到有效控制。本文从理论层面系统分析了抛光影的成因,回答了关于抛光影的一系列问题,进而对抛光影的控制提出相应措施。

2 抛光影成因分析 2.1 抛光影简介

2010V对于 油漆工艺,漆膜构成主要包括:电

1泳、色漆、清漆,见图 。在对车身表面打磨抛光修复后,修复位置可能会出现两种变化:一是修复位置出现云雾状图影;二是修复区域呈镜面状态,较周边区域发亮。这两类缺陷即统称为抛光影。

2.2 打磨与抛光简介

打磨通常是处理车身表面脏点的第一步,其目的是通过砂纸与漆面的作用,将脏点连同一部分漆膜去掉,所以其本身是一种损害漆膜的修补方法。而抛光是在高速作用下利用抛光介质与漆面相作用,降低漆膜表面的粗糙度,平整打磨后的漆面。打磨抛光工艺需要的工具材料包括:打磨机、砂纸、抛光机、抛光垫、抛光膏等。

2.3 云雾状图影成因分析

打磨抛光后,漆面若出现云雾状图影,实质是2抛光不彻底,漆面的平整度及光泽度不够,见图 。在实际过程中发现,抛光后擦拭漆面,漆面没有云

雾状图影,但经过涂装的灌蜡工艺后,图影便显现出来。抛光膏是由脂类同硬质材料混合而成,脂类与硬质材料比例的不同以及硬质材质的不同产生了不同种类的抛光膏。在抛光过程中,脂类物质扮演了缓冲剂、填充剂的作用,一方面扩散抛光垫与漆面的热量,一方面部分填充打磨后的不平整面。因此,若抛光后简单擦拭,部分脂类覆盖在漆面上,掩盖了云雾状图影,部分脂类还填充在不平整的漆面上,也妨碍了抛光影的检查。灌蜡工

60 ℃,艺中要求车身温度不低于 过车过程中车身

100 ℃,外表面温度最高可达 这时覆盖在表面以及填充在漆面中的脂类都受热挥发,抛光影此时显现出来。

2.4 亮圈成因分析

受油漆材料以及喷涂工艺的影响,喷涂车身不可能出现完全的镜面状态,车身表面通常出现类似橘皮状的波纹(即橘皮)。前面提到,打磨抛光实质是先将脏点连同漆面去掉,然后进行抛光,得到平整的漆面。也就是打磨时间越长、打磨面积越大,漆面的受损程度越大。当遇到大脏点,抑或长时间用力打磨时,漆面相当于被削去一块,其波纹与周边漆面便呈现不一致的状态,显现出镜

3面状态,见图 。

3 抛光影控制方法讨论 3.1 云雾状图影的控制

前文分析到造成云雾状图影的原因主要是抛光不彻底,加上抛光膏的覆盖及填充作用,普通擦拭后,观察不到该类缺陷。而经过灌蜡工艺的高温后,抛光膏脂类挥发,缺陷显现。下面将从油漆材料、异丙醇、抛光膏、抛光时间四个方面分析讨论该类抛光影的控制。3.1.1 2K VS 1K油漆材料—— 清漆

1K对比不同的清漆发现, 清漆出现抛光影(云

2K 1K雾状图影)的概率要远远小于 清漆,而且 清

1K漆打磨抛光后仅用擦布简单擦拭即可。 清漆即

2K单组份清漆, 清漆是双组份清漆,需要与固化剂

1K 2K 2K配合使用。 清漆相较于 清漆漆膜更硬,清漆漆膜更富弹性、更柔软。油漆性能的不同,导致了打磨结果的差异。很容易理解,在一个弹性、柔软表面上抛光作业,意味着抛光机与表面不能很好地相互作用,也就意味着抛光的时间需要延长,抛光的手法需要特殊控制。同时,柔性表面也

2K更利于抛光膏脂类的填充。这就是为什么 清

1K漆比 清漆更容易产生抛光影。3.1.2 异丙醇

2K大众工艺标准要求 清漆工艺打磨抛光后,需要用异丙醇检查。异丙醇是一种对脂类有很好溶解性的溶剂,当用异丙醇擦拭抛光后的漆面,覆盖以及填充的抛光膏被擦拭掉,缺陷得到更好地观察。但是,异丙醇有刺激性气味,长期使用不利于员工健康。故而,我们进一步研究了异丙醇浓度对缺陷观察效果的影响。实验方法是选择四种

100% 70% 50% 30%,浓度的异丙醇,分别是 、 、 、 对打磨抛光后的漆面进行检查,然后用电烤风吹烤对应位置(模拟灌蜡工艺)。长时间试验结果发现, 50% 70% 100%、 、 的异丙醇都能很好的检查出缺陷, 30%而 的异丙醇因浓度太低不能检查处异丙醇。进一步实验可以发现, 浓度的异丙醇亦不能完全检查出抛光影,考虑到员工的健康及材料经济型,我们建议将检查抛光影的异丙醇浓度降至

50%。3.1.3 抛光膏抛光膏是抛光工艺不可或缺的材料,也是影响抛光影的重要因素。我们对比了两种常用的抛A_292777 A_292784, 4光膏, 与 见图 。结果发现A_292784 A_292777相较 抛光速度更快,平均缩短3- 5 s,抛光时间 同时可获得更大的抛光面积(增加30-50% A_292784左右)。但是,在经高温烘烤后,用50%)抛光的漆面有更高的概率(约 出现抛光影(在A_292784这之前用异丙醇检查没有)。这是因为A_292777的脂类与 不同,前者更容易填充漆面不平整处,所以抛光效率更高的同时也导致了异丙醇更难将其清除,不易检出缺陷。在大众推荐工A_292777艺中, 常用于修饰大线(处理小缺陷),而A_292784常用于修饰点修补(处理大面积缺陷),这也是由二者抛光性能决定的。在实际生产中, A_292784如果采用 抛光,需要用电吹风烘烤,将残留的抛光膏蒸发,检查抛光影。

图4 两种常用抛光膏( A_292777与A_292784)

3.1.4 抛光时间

2K对于 清漆,抛光时间对于抛光影的消除起着至关重要的影响。为此,我们对比了不同抛光

A_292777时间下使用同一抛光膏 的抛光影处理效

5 12 s果,效果见图。可以发现,当抛光时间低于时,不能去除抛光影。随着抛光时间的延长,抛光

12 s影去除效果越来越好,在经过 的抛光后,抛光影可以完全消除。(注:抛光影在灯光下不同角度观察更为直观,照片不能完成体现其实际状态)。

总结发现,由于云雾状图影类抛光影的主要成因是未抛尽,所以油漆特性、异丙醇浓度、抛光膏、抛光时间对这类抛光影的消除起着决定性影响。但是,实际生产过程中,包括抛光机、抛光垫、砂纸等工具材料对抛光影也有一定影响,需要关注。

3.2 亮圈的控制与返修

前文分析到亮圈的产生是打磨工艺与漆面橘皮共同作用的结果,是不可避免的结果,特别是在处理一些较大缺陷时。那么,如果亮圈产生了,该如何消除呢?有两种方法值得借鉴。3.2.1 异丙醇腐蚀

a.异丙醇腐蚀的标准手法是:根据缺陷部位大

20 s—35 s,小对亮圈缺陷处手铐风烘烤 温度为: 100 ℃- 150 ℃; b. 100%

向缺陷部位喷洒 浓度异丙2 3醇,立即用擦布擦拭后再次喷洒,循环重复 至次,亮圈消除。这种方法的原理是加热漆面,利用异丙醇腐蚀漆面,产生“类橘皮”效果,消除亮圈。基于同样原理,试验了涂装常用的两种溶剂(驳口水、稀释剂),结果发现这两种溶剂由于粘度及腐蚀性问题,效果远不能达到异丙醇的效果。就目前涂装工艺所用材料来看,异丙醇还是当前最好的选择。3.1.2 清漆喷涂

a.清漆喷涂的标准手法是:修补人员在亮圈周

b.围扩散式轻打磨; 补漆人员对亮圈进行喷涂低温

c.罩光处理;烘干后进行漆面处理。这种方法的原理是在亮圈漆面喷涂清漆,遮盖亮圈,使其与周边漆面效果接近,达到消除亮圈的效果。

两种方法均可消除亮圈,但是实际效果受操作者经验影响很大,常常需要经验丰富的操作人员才能得到良好效果。

4 结语

本文首先从理论层面上系统分析了两类抛光影(云雾状图影类抛光影、打磨亮圈)的成因:云雾

图1 2010油漆工艺漆膜构成示意图

图 抛光影——云雾状图影

图 抛光影——亮圈

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