CN109433567A - 一种汽车车身油漆波纹消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车车身油漆波纹消除方法，生产过程中对油漆的施工参数进行不断的优化并寻求稳定的最佳组合，各方面进行综合的考虑，减少桔皮的产生。

Description

一种汽车车身油漆波纹消除方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种汽车车身油漆波纹消除方法。

背景技术

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

涂层表面类似橘子皮形状的波纹称橘皮，它是涂层最常见和难以控制的缺陷之一，已成为国内外各大汽车厂面临的棘手问题。乘用车面漆外观质量直接影响到产品的市场竞争力，而面漆橘皮是评价乘用车车身面漆涂装质量的一个重要指标。光泽和映象清晰度常用于控制涂层的外观。然而即使光泽度很高的涂膜，其表面的波动度也影响着整个涂膜的外观，同时认为光泽测量也控制不了波动的视觉效果，这种效应被称为“橘皮”。橘皮或微波动是尺寸在0.1～10mm之间的波纹状结构造成的。在高光泽的涂层表面，人们可看到波状、明暗相间的区域。可以区分2种不同等级的波动：长波动也称为橘皮，这是在2～3m的距离上能观察到的波动；另一种叫短波动或微波动，这是间距约50cm处观察到的波动。因此“橘皮”可定义为“高光泽表面的波状结构”，其使漆层表面产生斑纹、未流平的视觉外观。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种减少桔皮的产生的汽车车身油漆波纹消除方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种汽车车身油漆波纹消除方法，

1)采用高压静电自动喷涂系统，选用出漆量占总量的20-30％的喷杯；

2)自动喷涂系统中安装流量控制计，流量控制计通过自动反馈系统，使出漆量不随气压、电压、温度、湿度、粘度的变化而发生波动；

3)车身的幌度保持在±5mm之间，喷杯到车身的距离在18-20cm；

4)车身底材钢板的粗糙度Ra≤1μm；

5)中涂漆的颜色与面漆一致或相近；

6)在施工时应避免过喷和漆雾的飞扬，减少内腔喷涂的次数，防止漆雾飞扬至车身表面引起桔皮；

7)调漆间和输漆系统保持恒温，温度在23±1℃；

8)对电泳和中涂采用选择性的点式打磨；

9)车身外表手工喷涂的部分采用静电喷枪；

10)喷涂清漆时，自动静电喷涂系统采用6.5万伏的电压、4.5万rpm/min的转速。

第1)项中，高压静电自动喷涂系统中，调整高压静电值、转速、成形空气的压力、油漆的粘度。

上述第1)项中，所述喷杯为中心多孔喷杯。

金属色漆的喷涂：在满足遮盖率的前提下少喷；遮盖率好的金属色漆漆膜厚度在8－15μm之间；遮盖率差的金属色漆漆膜厚度不大于25μm；喷涂金属色漆采用自动喷杯和自动喷枪配套，喷杯喷量大于喷枪喷量；金属色漆层干燥后喷涂清漆。

预处理和阴极电泳的质量中，锆化膜的厚度、结晶的致密、电泳的库仑效率、电泳漆膜的表面流平性保持在最佳状态。

上述第5)项中，中涂选择对电泳表面填充效果好的中涂漆。

调整油漆配方，添加不同沸点的溶剂、不同的添加剂、流平剂以适应生产线的情况，使漆膜的溶剂挥发、流平达到最佳。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，在各方面进行综合的考虑，减少桔皮的产生。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。

桔皮仪测量法：

目前，涂装行业普遍采用桔皮仪来丈量桔皮的状况。桔皮按人眼远看物体和近看物体分成长波和短波，人眼在50cm的间隔能看到35条0.1mm阔的线条，回纳为长波；人眼在2.5m的间隔看到35条0.6mm阔的线条，回纳为短波。桔皮仪使用60°的激光作为点光源照射被测表面，在缓慢均速推动10cm的间隔内发射1250次激光照亮表面，读取1250个数，每个读数之间的间隔为0.08mm。在光源对面同样角度通过狭缝滤波的方法丈量反射光，由于表面存在波纹，当光线照在波峰或波谷时，反射光最强，仪器检出最大信号；光线照在斜坡时，由于反射角的变化，反射光偏离60°角，仪器检出信号最小，因此测得的信号频率正好是被测表面机械轮廓频率的二倍，与人眼观察到的光学轮廓相一致。桔皮仪将结构尺寸＞0.6mm的丈量数据定为长波，将结构尺寸＜0.6mm的数据定为短波。

桔皮产生的原理：

桔皮是对漆膜表面微观不平整的一个感性描述，实际上它的形成原因非常复杂，但从原理上来讲主要有以下两种因素。

a.底材微观上的不平整向油漆表面的传递。

b.油漆干燥过程中溶剂挥发造成表面张力梯度形成的贝纳德涡。因此，桔皮是不可能完全消除的，只能尽量减小。

长波短波的特点：

水平面和垂直面的长波桔皮相差都比较大，说明了长波桔皮与油漆本身的流平条件相关性很大。理论上的解释应该是，油漆流平时由于平面的油漆微粒除了受表面张力向上的拉动外，还受重力的向下拉动，表面张力合力与重力方向相反，所以垂直面的流平性差，长波值比较高。

与长波桔皮分布比较，短波桔皮则在整车上更多地显示出了同一性，即长波与部件是否水平关系明显，而短波与部件是否水平关系不显著。因此，可以认为长波桔皮与面漆(或清漆)本身的流平过程关系较大，而短波桔皮主要与车身表面本身的特性关系明显。进一步说明应该是，要减少0.6mm结构尺寸以上的桔皮应该对材料、本身流平性能和中涂、面漆、清漆的施工工艺进行改进，包括施工参数的调整与材料本身的改进等。0.6mm以下桔皮的减少应该在增加中涂、面漆前车身底材的平滑性上下功夫。但是，这并不表明短波桔皮的控制与材料无关。有证据表明，油漆不同，同样会造成短波桔皮的数值截然不同。这与面漆对底层凹陷的遮盖能力、油漆喷涂时雾化效果及材料本身的某些特性参数有关。

桔皮的解决：

1.高压静电自动喷涂系统由于其对油漆的雾化效果好，利用率高，工作条件稳定一致等优点，被轿车涂装线广泛采用。设备的选型对涂装质量和桔皮的形成有着密切的关系考，如高压静电的最大值、喷杯的数量、喷杯转速的可调范围、喷杯的型号(有72mm和50mm等不同直径)、喷杯表面的几何形状、喷杯表面材质、喷杯出漆量各不相同，与油漆之间也有匹配的问题。目前国际上倾向于选用口径较小，出漆量较大的喷杯，而且其中心多孔，出漆量占总量的20-30％。设备运行参数的选择和优化同样十分重要，选用的高压静电值、转速、成形空气的压力，油漆的粘度等等都必须反复调整至最佳范围，才能使桔皮降到最低程度。

2.自动喷涂系统中应安装流量控制计。流量控制计的作用是通过自动反馈系统，使出漆量不随气压、电压、温度、湿度、粘度的变化而发生波动，从而保证了漆膜厚度的均匀一致，提高了流平性，降低了桔皮。

3.车身的幌度应该保持在土5mm之间，以保证车身到高速旋杯之间的准确距离。喷杯到车身的距离由设备供应商提供，建议可考虑18-20cm，不仅可提高油漆利用率，而且有利流平。

4.车身底材钢板的粗糙度对桔皮有显著的影响。为此，日本的部分汽车厂家采用激光处理过的钢板，表面光滑细洁。一般来说，粗糙度RA≤1μm的钢板可以使用。

5.预处理和阴极电泳的质量对桔皮也产生一定的影响，尤其电泳漆膜的不均匀对短波影响明显。因此锆化膜的厚度、结晶的致密，电泳的库仑效率，电泳漆膜的表面流平性等均应保持在最佳状态，以便为中涂，面漆提供一个良好的表面。

6.中涂应选择对电泳表面填充效果好，比较亮的中涂漆。这种漆的树脂含量比较高，流平性能一般比较好。中涂的颜色应尽可能与面漆一致或相近，这样可大大减少金属色漆的漆膜厚度，从而可以提高清漆厚度，这对减少桔皮有着非常明显的效果。

7.在施工时应避免过喷和漆雾的飞扬，减少内腔喷涂的次数，防止漆雾飞扬至车身表面引起桔皮。

8.金属色漆的喷涂，应在满足遮盖率的前提下尽量少喷。遮盖率好的金属色漆漆膜厚度可考虑在12－15μm之间，最低可8μm，遮盖率差的也不应大25μm.通常，喷涂金属色漆采用自动喷杯和自动喷枪配套。一般原则是喷杯多喷，喷枪少喷。每一种颜色色漆的喷涂比例均不一样，需在实践中找出最佳配比。喷涂比例不同会引起漆膜颜色的差异。金属色漆漆膜的干燥也十分重要，在不干的金属色漆层罩清漆易引起桔皮和失光。

9.油漆的施工粘度对桔皮的影响也非常明显。粘度的增加会引起长短波的增加，尤其对长波影响更大。不同的设备对油漆施工粘度的要求不同，需反复调整，找出最佳区间。油漆的粘度和温度密切相关，因此调漆间和输漆系统保持恒温是必要的，最好能保持23±1℃的状态。

10.保证喷漆系统的洁净，减少灰粒，减少打磨。对电泳和中涂尽量采用选择性的点式打磨，以避免漆膜表面被破坏，导致桔皮。

11.车身外表需要手工喷涂的部分，用静电喷枪代替空气喷抢。其油漆利用率可由30-40％提高到80％而且雾化效果好，漆粒细，流平性好。手工补喷应尽量减少。必须手工补喷的边角区应尽可能在自动喷涂前完成。因高压静电喷涂后表面漆膜非常细洁，手工补喷会造成破坏，所以每道喷涂后必须减少甚至禁止手工补喷。

12.喷涂清漆时，自动静电喷涂系统应采用6.5万伏的高电压，4.5万rpm/min的高转速，以达到最佳雾化效果。同时应在不产生流挂的情况下，尽量多喷。这样可以大幅度减少桔皮，尤其在垂直面效果更佳。

13.调整油漆配方，添加不同沸点的溶剂，不同的添加剂、流平剂以适应生产线的情况，使漆膜的溶剂挥发、流平达到最佳，也是减少桔皮的重要措施。

14.漆膜烘干的温度、条件、位置对桔皮的形成也有影响。垂直区的长波可以是水平区的3倍以上，在烘干时应使升温曲线平坦些，升温区的时间应在7分钟左右为好。车身进烘箱前的流平区应有足够长度，以保证漆膜有足够的流平时间和部分溶剂的挥发。

15.油漆的施工常常采用湿碰湿工艺。生产过程的连续性是至关重要的。断断续续的生产会造成漆膜干燥程度的不一致，容易引起桔皮。因此保证输送系统的稳定可靠，优化计算机程序，防止漏喷、误喷和停机、死机现象的出现十分重要。

16.选择优良的涂装材料，电泳、中涂、面漆和清漆之间的配套性，各种材料与设备的配套性，最佳参数的选择等等均是克服桔皮需要认真对待的问题。

涂装过程中，选择何种油漆特性，对油漆外观是很重要的。生产过程中要对油漆的施工参数进行不断的优化并寻求稳定的最佳组合。特别要留意油漆的干湿程度、膜厚的控制、烘干过程及施工环境的相对稳定，同时，还要运用先进的涂层检测仪器和科学的方法提供依据。各方面进行综合的考虑，才能减少桔皮的产生。

上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车车身油漆波纹消除方法，其特征在于，

1)采用高压静电自动喷涂系统，选用出漆量占总量的20-30％的喷杯；

2)自动喷涂系统中安装流量控制计，流量控制计通过自动反馈系统，使出漆量不随气压、电压、温度、湿度、粘度的变化而发生波动；

3)车身的幌度保持在±5mm之间，喷杯到车身的距离在18-20cm；

4)车身底材钢板的粗糙度Ra≤1μm；

5)中涂漆的颜色与面漆一致或相近；

6)在施工时应避免过喷和漆雾的飞扬，减少内腔喷涂的次数，防止漆雾飞扬至车身表面引起桔皮；

7)调漆间和输漆系统保持恒温，温度在23±1℃；

8)对电泳和中涂采用选择性的点式打磨；

9)车身外表手工喷涂的部分采用静电喷枪；

10)喷涂清漆时，自动静电喷涂系统采用6.5万伏的电压、4.5万rpm/min的转速。

2.如权利要求1所述的汽车车身油漆波纹消除方法，其特征在于，第1)项中，高压静电自动喷涂系统中，调整高压静电值、转速、成形空气的压力、油漆的粘度。

3.如权利要求2所述的汽车车身油漆波纹消除方法，其特征在于，上述第1)项中，所述喷杯为中心多孔喷杯。

4.如权利要求3所述的汽车车身油漆波纹消除方法，其特征在于，金属色漆的喷涂：在满足遮盖率的前提下少喷；遮盖率好的金属色漆漆膜厚度在8－15μm之间；遮盖率差的金属色漆漆膜厚度不大于25μm；喷涂金属色漆采用自动喷杯和自动喷枪配套，喷杯喷量大于喷枪喷量；金属色漆层干燥后喷涂清漆。

5.如权利要求4所述的汽车车身油漆波纹消除方法，其特征在于，预处理和阴极电泳的质量中，锆化膜的厚度、结晶的致密、电泳的库仑效率、电泳漆膜的表面流平性保持在最佳状态。

6.如权利要求5所述的汽车车身油漆波纹消除方法，其特征在于，上述第5)项中，中涂选择对电泳表面填充效果好的中涂漆。

7.如权利要求6所述的汽车车身油漆波纹消除方法，其特征在于，调整油漆配方，添加不同沸点的溶剂、不同的添加剂、流平剂以适应生产线的情况，使漆膜的溶剂挥发、流平达到最佳。