减少车身橘皮提高涂膜外观的工艺实践

　　王会玲
　　
　　（诸城汽车厂工艺管理科，山东，诸城262200）
　　
　　摘要：通过调整喷涂工艺参数如油漆黏度、喷涂距离、湿碰湿喷涂闪干时间及流平时间等来减少由工艺参数不当引起的橘皮、涂膜失光发乌；另外，调整油漆流平及鲜映性等外观性来减少由油漆本身的外观性能不良产生的橘皮、涂膜失光发乌等问题，最终使车身涂膜外观得到改善。
　　
　　关键词：涂膜橘皮；涂膜鲜映性；喷涂工艺参数；面漆流平性
　　
　　1引言
　　
　　涂装的目的是使汽车产品具有优良的耐蚀性和较高的外观装饰性。汽车涂层的装饰性直接影响汽车的商品价值，汽车的装饰性主要取决于涂层色彩、光泽、鲜映性、丰满度等方面，一般希望汽车涂层具有极好的光泽和鲜映性，光泽和鲜映性的好坏不仅取决于所选的涂料，还与涂装工艺有很大的关系。
　　
　　2涂膜橘皮和鲜映性的使用意义及测量原理
　　
　　涂膜表面波状结构在0.1~30mm波长的被称为橘皮或流平/流挂性能不好，通常用目视评估外观上的这些现象。橘皮是当光线聚焦在高光泽的涂膜表面时，可以看到光亮区和非光亮区的反差，从而形成了视觉对涂膜平整度的评价,即亮暗区域交错的波状结构。结构大小不同的表面，给人视觉上的感觉不同，可清晰观察到长波（30mm）的距离是1~3m，而0.1~1.0mm的短波只能在很近的距离内才可辨认。在很近的距离内，低于人眼分辨率极限（小于0.1mm）的极微细结构已不能用亮/暗区域来分辨，这种微结构会导致光泽降低。当结构的边缘反射光很强且对比度（DOI）很高时，可以很清晰地看到结构，DOI也可描述为明亮度、轮廓分明度或清晰度,表面结构会干扰反射影像,导致边缘模糊并且不再清晰。接近人眼分辨率的微细结构会降低DOI，橘皮DOI仪将此波长范围作光泽测量，这样使得测量不受折射率和涂层系统的影响，即使在曲面部位。德国BYK橘皮/DOI测量仪的工作原理是模拟视觉观察。就像人眼一样，仪器的光学系统扫描表面波纹的亮暗区域，点状的激光光源以60°入射角照射样品,探测器在对面的相同角度上测量反射光，仪器走过测量表面一定的距离，逐点地测量反射光强度，这样，便得到表面的光学轨迹，为模拟人眼在不同距离上的分辨率，测量信息分为几个范围:Wa代表波长在0.1~0.3mm范围；Wb代表波长在0.3~1.0mm范围；Wc代表波长在1.0~3.0mm范围；Wd代表波长在3.0~10.0mm范围，We代表波长在10.0~30.0mm范围；除了提供结构光谱之外，还测量涂层表面的明亮度。一个CCD镜头探测到小于0.1mm波长的微细桔构所反射的漫射光，这个参数便是“晦涩度”（Dullness，Du）。DOI或称为明亮度，受人眼所分辨不了的极微细结构影响（晦涩度）。另外，Wa和Wb也影响DOI，与晦涩度一起计算得到DOI的数据，DOI=F（Du,Wa，Wb）。

　　 　　3改进前涂膜外观现状及存在问题
　　
　　据市场信息反馈，本厂产品涂膜表面有明显的橘皮，鲜映性低，涂膜轻微失光、看上去发乌，明显低于竞争对手产品的涂膜外观质量，已明显影响到本厂产品的销售。为此，从影响外观的因素如板材、底漆平滑性（这里不做调整）、油漆外观性能、喷涂工艺参数及烘干情况等方面入手调查。首先，通过选用不同的油漆在同一施工现场进行喷涂，从涂层外观差异对油漆的外观性能进行改进；其次是通过选用同种油漆在不同的施工现场进行喷涂，涂层外观相差较大，说明现行的工艺参数对涂层外观影响较大，重点对工艺参数进行优化，选择合适的工艺参数，使油漆的性能得到充分的发挥。同时选择2家涂膜外观有明显优势的竞争对手作为整改参照。表1~3为不同情况测得的外观状态。

　　表1不同的油漆在本厂涂装生产线喷涂同种车身的涂膜外观情况

　　表2同种面漆在不同生产线喷涂涂膜外观情况

　　表3与竞争对手的同种产品涂膜外观比较

　　从表1~3分析得出：①施工环境、喷涂参数相同的情况下喷涂，可看出现用油漆本身的外观性能和油漆存在差距，需改进油漆的流平性等影响外观的性能指标；②采购竞争对手的面漆在本厂生产线上喷涂，可看出现行的涂装工艺参数存在不合理，橘皮较明显，需在油漆黏度、湿碰湿间隔时间和流平时间进行优化；③可以看到本厂产品不论是在橘皮等各性能都比竞争对手产品差，较预订标准低很多，需从油漆改进和工艺参数优化两方面改进车身涂膜外观。

　　 　　4工艺参数调整
　　
　　在保证生产节拍不变的前提下进行喷涂工艺参数优化，喷漆室内的温度、空气压力、涂膜厚度等保持不变，首先，喷漆线的地面链的输送速度降低了0.2m/min，面漆“湿碰湿”两遍喷涂的闪干时间相应延长了约30s，这样面漆车身的流平时间也同时得到了延长，使车身表面涂膜内小分子溶剂能充分地挥发，涂膜更平整。其次对油漆的喷涂黏度、枪物距、雾化效果等参数进行了多次调整并做了外观对比，最终确定合适的施工参数，见表4。

　　表4工艺参数

　　5工艺参数优化后涂装外观情况
　　
　　经过对油漆性能和施工参数的优化调整，涂膜外观参数有明显的改观，特别是长波橘皮（Wd）即人眼可见橘皮下降29%左右，已高于竞争对手的性能，经市场验证和评审，车身面漆涂膜发乌、橘皮等问题已得到改变，本厂涂装产品总体外观质量已优于竞争对手的产品。另外，这里的外观预定标准是综合国内各轻卡涂装现状和本厂涂装产品的定位，经质量、销售、工艺等相关部门评审后总结得出，需在日后运行中不断完善。具体见表5～7。

　　表5与竞争对手的同种产品涂膜外观情况（油漆、参数调整后）

　　表6同种面漆在不同生产线喷涂涂膜外观情况（调整参数后）

　　表7不同的油漆在涂装生产线喷涂同种车身的涂膜外观情况

　　6结语
　　
　　面对汽车市场激烈的竞争，各汽车厂家通过全方位提升产品质量来提高综合竞争实力，增加顾客的购买欲望。涂膜的外观直接影响到客户的购买欲望，因此通过试验优化喷涂工艺参数，充分发挥漆料的性能，达到较佳的喷涂效果并获得优质的涂膜，使车身外观质量达到或超过同类产品的涂膜外观。