CN117871526A - 一种极端条件下评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法 - Google Patents

一种极端条件下评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种极端条件下评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法。该测试方法采用目视观察和测量色差相结合的评判方式,先目视遮盖效果,再进一步通过色差仪进行精准测试,测试结果准确性更高,其次,本发明通过在一块电泳钢板上进行梯度喷涂色漆,获得多梯度的色差数据,再根据任意两部位测量的色差数据的差值△E控制,更精准地评价打磨中涂与水性色漆匹配性,并且,本测试方法是在极端条件下进行测试,以获得合适的中涂和色漆,避免因模拟和现场结果不同而导致的重复实验,节约应对现场问题的时间,效率更高。

Description

一种极端条件下评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域。更具体地,涉及一种极端条件下评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法。
背景技术
近年来,在车厂现场喷涂过程中普遍存在中涂打磨工艺,或者是对个别存在缺陷的部位进行打磨的现象,之后再用色漆返喷加以覆盖因砂纸打磨产生的打磨痕迹。但是,目前常用的水性色漆喷涂膜厚低,并且含有较多的珠光、铝粉等物质,遮盖打磨痕效果交叉,影响车辆的美观效果。因此,为了评价打磨中涂与水性色漆匹配性通常是还原车厂现场的中涂喷涂过程、打磨过程和返喷过程,即按照车厂现场喷涂工艺在电泳钢板上喷涂中涂,然后模仿现场砂纸的打磨工艺,产生与现场相似的打磨痕,最后在返喷色漆,通过目视判断遮盖情况确定匹配性。
但这种评判方法一方面由于仅采用目视判断,主观评判影响较大,受光线环境影响很大,极易产生误差,另一方面是未预留有模拟实验误差的调整空间,例如在实验室模拟阶段确定某色漆能遮盖打磨痕,但在现场涂装发现遮盖效果并不好,导致需要重新做模拟测试进行评估,不仅耽误时间还造成工业生产的停滞。
因此,为了克服上述问题,急需提供一种评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种极端条件下评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法。该测试方法采用目视观察和测量色差相结合的评判方式,先目视遮盖效果,再进一步通过色差仪进行精准测试,测试结果准确性更高,并且,本测试方法是在极端条件下进行测试,即测试过程中保持电泳钢板呈垂直状态,控制清漆膜厚为车厂涂装现场60%的膜厚,涂装色漆的温度较高,湿度较低等,以获得高水平的测试效果,预防模拟实验误差的产生。
通常情况下车厂涂装现场的清漆膜厚为30-35μm,本发明某些区域控制清漆膜厚为车厂涂装现场60%的膜厚,约为18-21μm。
为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
本发明公开一种极端条件下评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法,包括如下步骤:
1)将电泳钢板垂直放置后进行涂装中涂、流平和烘烤;
2)将电泳钢板表面划分为若干区域,使每个区域包含至少一个打磨区和至少一个非打磨区;
其中,打磨区使用砂纸以直线往复方式打磨电泳钢板的表面,在电泳钢板上形成打磨痕,非打磨区粘贴膜条;
3)取下膜条,将电泳钢板垂直放置,对电泳钢板上各区域喷涂阶梯膜厚的色漆,保证至少一个打磨区的涂料量满足目视无打磨痕状态,喷涂完毕后进行烘烤;
4)将电泳钢板垂直放置后进行涂装清漆和烘烤,目视观察打磨痕遮盖情况,使用色差仪测定打磨痕完全被遮盖区域的色差数据,记录各区域的色差数据,如果在同一清漆条件下,任意两部位测量的色差数据的差值△E均不大于0.5,则说明该打磨中涂与水性色漆匹配性良好,通过测试,反之则说明该打磨中涂与水性色漆匹配性不好,未通过测试。
进一步,在喷涂清漆时,包含至少一个清漆喷涂膜厚为18-21μm的打磨区和非打磨区。
进一步,步骤1涂装中涂的环境条件为温度20-23℃、湿度50-70%。
进一步,步骤1中涂烘烤条件为135-145℃下烘烤15-30min;优选地,步骤1中涂烘烤条件为140℃烘烤25min。
进一步,步骤3涂装色漆的环境条件为温度26℃-30℃、湿度30-45%。
进一步,同一色漆膜厚下,色差数据的差值△E≤0.2。
进一步,步骤3色漆烘烤条件为50-100℃烘烤2-5min;优选地,步骤3色漆烘烤条件为80℃烘烤3min。
进一步,步骤4清漆烘烤条件为135-145℃下烘烤15-30min;优选地,步骤4清漆烘烤条件为140℃烘烤25min。
进一步,所述色漆选自金属色漆。
进一步,目视观察烘烤后的钢板是在人工太阳灯下或有D65光源的比色灯箱中进行目视判断。
本发明的有益效果如下:
本发明公开一种极端条件下评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法。该测试方法采用目视观察和测量色差相结合的评判方式,先目视遮盖效果,再进一步通过色差仪进行精准测试,测试结果准确性更高,其次,本发明通过在一块电泳钢板上进行梯度喷涂色漆,获得多梯度的色差数据,再根据任意两部位测量的色差数据的差值△E控制,更精准地评价打磨中涂与水性色漆匹配性,并且,本测试方法是在极端条件下进行测试,以获得合适的中涂和色漆,避免因模拟和现场结果不同而导致的重复实验,节约应对现场问题的时间,效率更高。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
针对现阶段测试方法中存在的主观评判影响较大,受光线、环境影响很大,误差大,模拟实验存在无法真实反映现场遮盖效果等问题,发明人通过大量实验总结出一种准确性高、效率高的评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法,该方法是建立在发明人设定的极端条件下进行的,这样有利于有效克服模拟实验无法真实反映现场遮盖效果的问题,可预留有产生模拟实验误差的调整空间,以防止重新评估测试造成的工业生产的停滞。同时,该测试方法可通过在一块电泳钢板上进行梯度喷涂色漆,获得多梯度的色差数据,再通过对任意两部位测量的色差数据的差值△E控制,更精准地评价打磨中涂与水性色漆匹配性,对涂料的实际生产及应用具有指导作用。
在本发明中,所述极端条件指的是增加测试过程时难度,即1)测试过程中全程保持电泳钢板呈垂直状态,垂直状态进行喷涂,垂直状态进行流平,垂直状态进行烘烤等,这样使珠光、铝粉受重力、风速等影响下发生运动,不易形成平整堆积,不利于铝粉的排列,减少平整排列的均匀性和遮盖性;2)控制清漆膜厚为车厂涂装现场60%的膜厚:本发明在一整块钢板的某个区域降低清漆的使用膜厚,设置为18-21μm的膜厚,如果60%膜厚可以满足遮盖,那么现场喷涂时采用正常膜厚下也可以进行良好遮盖;3)涂装色漆的温度相对较高,湿度相对较低,设置喷涂色漆的环境条件较现场条件而言,更易使色漆闪干,更易在打磨痕处产生沟壑,使打磨痕迹凸显。以上极端条件的设置是为了更好地筛选出合适的中涂和色漆,减少重复测试的时间成本和经济损失。
为此,本发明公开一种极端条件下评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法,包括如下步骤:
1)将电泳钢板垂直放置后进行涂装中涂、流平和烘烤;
具体指,选取一块与车厂相同材质的电泳钢板,按照车厂现场工艺进行喷涂中涂,符合现场的膜厚要求,例如30-40μm,根据中涂的不同控制流平时间和烘烤条件,保持与车厂现场工艺一致。
2)将电泳钢板表面划分为若干区域,使每个区域包含至少一个打磨区和至少一个非打磨区;
其中,打磨区使用砂纸以直线往复方式打磨电泳钢板的表面,在电泳钢板上形成打磨痕,非打磨区粘贴膜条;
具体指,对钢板进行n等分,分割为A1~An(n≥2)长条区域,然后可以将等分后区域再次进行打磨区和非打磨区的划分,打磨区和非打磨区的划分可以是任意的,为了方便打磨,现统一规定A1~An长条区域同一侧的头端为打磨区,A1~An长条区域同一侧的尾端为非打磨区,非打磨区粘贴膜条,打磨时使用砂纸平行于宽边从上至下打磨,往复数次,出现打磨痕迹。
3)取下膜条,将电泳钢板垂直放置,对电泳钢板上各区域喷涂阶梯膜厚的色漆,保证至少一个打磨区的涂料量满足目视无打磨痕状态,喷涂完毕后进行烘烤;
在涂装色漆时,除环境条件控制的与车厂现场工艺不同之外,其余条件应尽量保持一致。
4)将电泳钢板垂直放置后进行涂装清漆和烘烤,目视观察打磨痕遮盖情况,使用色差仪测定色差数据,记录各区域的色差数据,如果在同一清漆条件下,任意两部位测量的色差数据的差值△E均不大于0.5,则说明该打磨中涂与水性色漆匹配性良好,通过测试,反之则说明该打磨中涂与水性色漆匹配性不好,未通过测试。
目测观察时需在人工太阳灯下或有D65光源的比色灯箱中进行,首先在目视范围内观察是否存在肉眼可见的打磨痕,如整块电泳钢板全区域无肉眼可见的打磨痕,则全区域可以进行色差测试,如果当达到一定色漆膜厚时才无肉眼可见的打磨痕,则对无打磨痕的区域进行色差测试;
在进行色差数据对比时,需要在同一清漆条件下进行六组色差数据对比,任意一组的差值△E均不能大于0.5才算通过测试,每组数据取最大值,其中六组对比包括:i)同一An区域内,打磨区与非打磨区在色漆膜厚上限处的色差数据差值△E1;ii)同一An区域内,打磨区与非打磨区在可以捕集色差数据的膜厚下限处的色差数据差值△E2;iii)不同An区域内,测试打磨区同一端不同膜厚的色差数据差值△E3;iv)不同An区域内,测试非打磨区同一端不同膜厚的色差数据差值△E4;v)同一An区域内,测试打磨区在色漆膜厚上下限处的色差数据差值△E5;vi)同一An区域内,测试非打磨区在色漆膜厚上下限处的色差数据差值△E6
进一步,为了获得更好地匹配性,应控制△E1和△E2均不大于0.2。
需要说明的是,本发明所使用的电泳钢板、打磨砂纸、膜条、中涂喷涂工艺、色漆喷涂工艺、清漆喷涂工艺等方面如无特殊说明应与车厂现场的条件保持一致,并且在本发明的整个测试过程中,电泳钢板一直处于垂直状态,以降低铝粉平整排列的可能。
在上述测试过程中,与真实车厂涂装有所区别的有以下几个方面:
i)电泳钢板的放置状态:测试过程中全程呈垂直放置状态;垂直放置会使珠光、铝粉受重力、风速等影响下发生运动,不易形成平整堆积,不利于铝粉的排列,减少平整排列的均匀性和遮盖性。
ii)色漆喷涂的环境控制:温度24℃-25℃、湿度30-45%;相较于真实车厂条件(20-23℃、湿度50-70%),此时的环境条件更易使色漆闪干,更易在打磨痕处产生沟壑,使打磨痕迹凸显。
iii)清漆膜厚:清漆的膜厚控制在真实车厂涂装时60%的膜厚,为18-21μm;更低的膜厚如果可以具有良好的遮盖效果,那么真实车厂涂装时采用正常膜厚下也可以进行良好遮盖。
以下将通过具体实施例来进行说明:
实施例1
一种极端条件下评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法,包括如下步骤:
1)在测试过程中,选用一块长条电泳钢板(20cm×60cm),按照真实车厂生产工艺涂装中涂,中涂选用OP-5,涂膜厚度控制在30-40μm,流平7min,在140℃烘烤25min;
2)在20cm的宽边进行4等分,从上到下使用记号笔分格,分割成A1~A4的长条区域,每个长条区域为5cm×60cm,共4个区域,设定A1、A2为一组,是清漆正常膜厚区(膜厚33μm),A3、A4为一组,是清漆60%膜厚区(膜厚20μm);
然后在A1~A4长条区域的打磨区进行打磨,打磨时使用砂纸平行于宽边从上至下打磨,往复十次,A1~A4长条区域的非打磨区用膜条遮盖,防止被打磨到;
3)取下膜条,在温度26-30℃、湿度30-50%条件下进行色漆喷涂,设定好与车厂一致的喷涂参数,ABB水性旋杯喷涂,转速为40000转/min,色漆间隔时间为90s,流平时间为3min,选择阶梯膜厚的喷涂方式,色漆膜厚范围为13-17μm,A1和A3区域从钢板的边缘依次递增喷涂至另一端,A2和A4区域从钢板的边缘依次递减喷涂至另一端,喷涂结束后在80℃下烘烤3min,取出后冷却至室温;
4)在涂装有色漆的电泳钢板上按步骤2的要求继续涂装罩光清漆,即A1、A2喷涂正常膜厚的清漆,A3、A4喷涂60%膜厚的清漆,喷涂后进行140℃烘烤25min;
在人工太阳灯下或有D65光源的比色灯箱中进行目视判断,发现整块电泳钢板无明显肉眼可见的打磨痕,对全区域进行色差测试,比较A1与A2,A3与A4的色差数据,其中,△E3和△E4取数值较大的一个,△E5和△E6取数值较大的一个。
表1各测试色漆的色差数据对比
参见表1,经过测试,发现1#银色漆对打磨痕的遮盖效果更好,△E均小于0.5,且△E1和△E2均不大于0.2,属于合格产品,而2#银色漆和3#红色漆均存在有△E大于0.5的情况,且△E1和△E2有存在大于0.2的情况,因此不符合要求,属于不合格产品。
经过本发明的测试方法可以快速筛选出符合要求的水性色漆,测试结果准确性高,可同时进行多膜厚的性能测试,效果较高,并且筛选出的水性色漆还具有一定防误差波动带来的不良后果,对涂料的实际生产及应用具有指导作用。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种极端条件下评价打磨中涂与水性色漆匹配性的测试方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将电泳钢板垂直放置后进行涂装中涂、流平和烘烤;
2)将电泳钢板表面划分为若干区域,使每个区域包含至少一个打磨区和至少一个非打磨区;
其中,打磨区使用砂纸以直线往复方式打磨电泳钢板的表面,在电泳钢板上形成打磨痕,非打磨区粘贴膜条;
3)取下膜条,将电泳钢板垂直放置,对电泳钢板上各区域喷涂阶梯膜厚的色漆,保证至少一个打磨区的涂料量满足目视无打磨痕状态,喷涂完毕后进行烘烤;
4)将电泳钢板垂直放置后进行涂装清漆和烘烤,目视观察打磨痕遮盖情况,使用色差仪测定打磨痕完全被遮盖区域的色差数据,记录各区域的色差数据,如果在同一清漆条件下,任意两部位测量的色差数据的差值△E均不大于0.5,则说明该打磨中涂与水性色漆匹配性良好,通过测试,反之则说明该打磨中涂与水性色漆匹配性不好,未通过测试。
2.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,在喷涂清漆时,包含至少一个清漆喷涂膜厚为18-21μm的打磨区和非打磨区。
3.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,步骤1涂装中涂的环境条件为温度20-23℃、湿度50-70%。
4.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,步骤1中涂烘烤条件为135-145℃下烘烤15-30min;
优选地,步骤1中涂烘烤条件为140℃烘烤25min。
5.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,步骤3涂装色漆的环境条件为温度26℃-30℃、湿度30-45%。
6.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,同一色漆膜厚下,色差数据的差值△E≤0.2。
7.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,步骤3色漆烘烤条件为50-100℃烘烤2-5min;
优选地,步骤3色漆烘烤条件为80℃烘烤3min。
8.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,步骤4清漆烘烤条件为135-145℃下烘烤15-30min;
优选地,步骤4清漆烘烤条件为140℃烘烤25min。
9.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,所述色漆选自金属色漆。
10.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,目视观察烘烤后的钢板是在人工太阳灯下或有D65光源的比色灯箱中进行目视判断。
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