王建軍，康保山，魏轎

（長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

在汽車涂裝生產(chǎn)線中，為了達(dá)到車身輸送、噴涂和烘烤等目的，需要用到輸送系統(tǒng)。為了保證涂裝線輸送設(shè)備的順暢運(yùn)行，通常需要使用潤(rùn)滑油來(lái)維護(hù)。涂裝車間使用的潤(rùn)滑油不僅要滿足不同輸送系統(tǒng)的機(jī)械潤(rùn)滑需要，而且要兼顧涂料的兼容性。如果所選用的潤(rùn)滑油與涂料匹配性不好，不僅會(huì)造成車身漆膜光澤降低，而且會(huì)出現(xiàn)漆面縮孔現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致漆膜脫落。尤其是在烘干室中，一旦造成漆膜缺陷，就難以消除，即使更換了合適的潤(rùn)滑油，而殘留在烘房?jī)?nèi)、導(dǎo)軌上、鏈條上的油還會(huì)在高溫下不斷污染漆面，就算拆下鏈條進(jìn)行清洗，也不能馬上消除影響，從而造成批量質(zhì)量問(wèn)題。

鑒于以上原因，在涂料和潤(rùn)滑油選型方面，尤其是在新涂裝車間建立時(shí)，合理選擇和使用潤(rùn)滑產(chǎn)品及潤(rùn)滑方法成為涂裝工程師普遍關(guān)注的問(wèn)題。

涂裝線輸送系統(tǒng)的潤(rùn)滑通常涉及涂裝線附屬常溫鏈條的潤(rùn)滑、車身前處理、電泳部分的輸送鏈潤(rùn)滑和行走滾輪軸承潤(rùn)滑，烘房高溫鏈條和行走滾輪潤(rùn)滑、導(dǎo)向滾輪，以及風(fēng)機(jī)軸承、滾床、升降機(jī)等部件的潤(rùn)滑等。因此，在潤(rùn)滑油與涂膜之間通常存在常溫滴落接觸、高溫飛濺接觸、揮發(fā)蒸氣污染等問(wèn)題。

在汽車涂裝工藝中，烘干室的溫度一般設(shè)置在160～220°C 之間。高溫鏈條中使用的潤(rùn)滑油在高溫情況下會(huì)發(fā)生揮發(fā)現(xiàn)象，導(dǎo)致其揮發(fā)出的氣體濃度較高，因此，潤(rùn)滑油與涂料的兼容性要求嚴(yán)。另外，對(duì)于電泳車身來(lái)說(shuō)，由于某些部分殘留水分，與潤(rùn)滑油接觸后，水油在高溫下發(fā)生飛濺，導(dǎo)致潤(rùn)滑油飛濺到涂膜上，產(chǎn)生高溫飛濺現(xiàn)象。因此，高溫鏈條用潤(rùn)滑油要求與涂料兼容性好，且具有較好的高溫穩(wěn)定性。而對(duì)于升降機(jī)來(lái)說(shuō)，升降機(jī)潤(rùn)滑油存在常溫飛濺而接觸涂膜的風(fēng)險(xiǎn)，故在對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行選擇時(shí)，一般要求進(jìn)行以下4 種試驗(yàn)：油揮發(fā)率測(cè)量，涂膜抗?jié)櫥驼魵饽芰?，油飛濺與涂膜匹配性試驗(yàn)，以及油突沸與涂膜匹配性試驗(yàn)。本文介紹潤(rùn)滑油與涂料的匹配性實(shí)驗(yàn)方法，以便優(yōu)選出適合于汽車涂裝輸送線的潤(rùn)滑油。

1 潤(rùn)滑油的揮發(fā)率測(cè)量

潤(rùn)滑油揮發(fā)率的測(cè)量方法是：取定量的潤(rùn)滑油，在實(shí)驗(yàn)室烘干爐中進(jìn)行烘烤，烘烤溫度設(shè)定為180°C，時(shí)間設(shè)置4 h，待冷卻后進(jìn)行稱重，測(cè)量其減輕的質(zhì)量百分比，即為潤(rùn)滑油揮發(fā)率。潤(rùn)滑油揮發(fā)率測(cè)量流程如下：

其揮發(fā)率=(m2? m3)÷ (m2? m1)× 100%。式中，m1為鋁箔質(zhì)量，m2為鋁箔+潤(rùn)滑油的質(zhì)量，m3為烘烤后剩余物及鋁箔的質(zhì)量，單位均為g。揮發(fā)率小于3%即合格。

對(duì)于烘干爐使用的潤(rùn)滑油，希望揮發(fā)速率越低越好，這樣可以減少加油周期，節(jié)約成本。同時(shí)，烘烤通道中的油蒸氣濃度越小，對(duì)涂料的污染概率越少。以常用的潤(rùn)滑油tribol290-220 和長(zhǎng)城A 號(hào)油為例，在進(jìn)行揮發(fā)率試驗(yàn)中，測(cè)得兩者的揮發(fā)速率分別為1.25%和2.53%，屬于合格范圍。

2 涂料抗?jié)櫥驼魵饽芰υ囼?yàn)方法

將潤(rùn)滑油盛入器皿中，在試板上制作涂料濕膜，濕膜在80°C 下進(jìn)行預(yù)烘烤，然后將試板置于潤(rùn)滑油器皿上方，二者同時(shí)在涂料烘烤條件下進(jìn)行烘烤，使?jié)衲づc潤(rùn)滑油揮發(fā)出的蒸氣直接相接觸。待烘烤完畢后，觀察單位面積縮孔凹陷數(shù)量，從而確定涂膜上的縮孔等級(jí)，不同廠家的判定標(biāo)準(zhǔn)不一，本文采用的縮孔等級(jí)判斷標(biāo)準(zhǔn)見表1，其中的縮孔數(shù)是在150 mm ×80 mm 的面積上得到的，并且試板邊緣5 mm 范圍內(nèi)的縮孔不計(jì)入。其中，9 級(jí)為合格，級(jí)數(shù)越低，污染越嚴(yán)重，以此判斷涂料抗?jié)櫥驼魵獾哪芰Α?/p>

表1 涂膜縮孔等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standard for evaluating the shrinkage of coating

取現(xiàn)場(chǎng)灰色水性中涂漆，對(duì)潤(rùn)滑油tribol290-220和長(zhǎng)城A 號(hào)油進(jìn)行中涂匹配性試驗(yàn)，在140°C 溫度下烘烤20 min，對(duì)試板表面的縮孔和凹陷數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中tribol290-220 潤(rùn)滑油試板上無(wú)縮孔和凹陷，判定級(jí)別為10 級(jí)，長(zhǎng)城A 號(hào)油出現(xiàn)1 個(gè)凹陷，判定級(jí)別為9 級(jí)。這說(shuō)明二者均與中涂有良好的匹配性。

2.1 油飛濺試驗(yàn)

油飛濺試驗(yàn)分為兩種情況，一種是潤(rùn)滑油飛濺在濕涂膜上，另外一種是潤(rùn)滑油飛濺在噴涂前車身上。針對(duì)此兩種情況，有不同的試驗(yàn)方法。

2.1.1 油飛濺試驗(yàn)1

制作濕膜試板至少5 塊，尺寸為150 mm × 80 mm。取待試驗(yàn)油約300 mL，在180°C 烘烤30 min，然后用吸管將熱油注滿在油刷上，在一張足夠大的紙上每隔25 cm 左右放置一塊沒有烘干的濕膜試板，用手指撥動(dòng)油刷3 次，使試驗(yàn)油飛濺在濕膜上，如圖1。將濺上油的試板烘干，然后對(duì)烘烤后的試板上的縮孔數(shù)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，要求100 cm 處的試板的縮孔數(shù)達(dá)到9 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 潤(rùn)滑油飛濺實(shí)驗(yàn)示意圖Figure 1 Schematic diagram of lubricant splashing test

2.1.2 油飛濺試驗(yàn)2

在尺寸為300 mm × 400 mm 的試板上先滴16～20 個(gè)潤(rùn)滑油點(diǎn)，均勻排布，然后在上面噴涂涂料，烘烤后統(tǒng)計(jì)其周圍的凹陷和縮孔的數(shù)量。要求每個(gè)油點(diǎn)周圍的縮孔數(shù)量不多于3 個(gè)，并允許在點(diǎn)滴部位出現(xiàn)輕微起皺現(xiàn)象(只要漆膜潤(rùn)濕良好，則視為無(wú)縮孔)。

2.2 油突沸試驗(yàn)

用鋁箔做成小容器，注入潤(rùn)滑油和水的混合物(質(zhì)量比為1∶1)。取尺寸為 150 mm × 80 mm 的板噴漆，將裝有潤(rùn)滑油和水的混合物的鋁箔放在濕板上，然后將板子放入180°C 烘箱內(nèi)烘烤加熱，當(dāng)鋁碗內(nèi)的油水混合物突沸后飛濺到濕膜上時(shí)，即對(duì)涂膜縮孔進(jìn)行確認(rèn)，依據(jù)縮孔數(shù)量進(jìn)行級(jí)別判斷，要求達(dá)到9 級(jí)以上。

如某涂裝線體電泳車身裙邊下部出現(xiàn)大面積縮孔，縮孔數(shù)目平均為3 個(gè)/m2。通過(guò)目視，發(fā)現(xiàn)縮孔直徑1～3 mm，縮孔周邊凸起，中間偶有異物。經(jīng)過(guò)排查，發(fā)現(xiàn)烘干室升降機(jī)潤(rùn)滑油為新采購(gòu)潤(rùn)滑油，于是對(duì)升降機(jī)油進(jìn)行油飛濺和突沸實(shí)驗(yàn)。同時(shí)取潤(rùn)滑油tribol290-220 做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。從表2 可以看出，升降機(jī)油A 易分散，在油飛濺試驗(yàn)中縮孔超標(biāo)，在油突沸試驗(yàn)中盡管試板1 和試板2 合格，但是試板3 超標(biāo)，說(shuō)明該潤(rùn)滑油與電泳漆配套性差(這是造成此次縮孔的主要原因)。而tribol290-220 不易分散，不容易產(chǎn)生縮孔，與電泳漆的配套性好。因此，在生產(chǎn)中改用tribol290-220 潤(rùn)滑油。

表2 潤(rùn)滑油飛濺試驗(yàn)及突沸試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of lubricant splashing test and boiling test

2.3 其他方法

各公司在對(duì)潤(rùn)滑油與涂料的配套實(shí)驗(yàn)中，雖然試驗(yàn)方法不同，但是試驗(yàn)原理基本相同。另外，還有推薦使用刮涂法，即用鏈條油在試板上刮涂一條有一定寬度的油帶，然后在上面噴涂涂料，觀察縮孔狀況。而且在輸漆系統(tǒng)上所用的潤(rùn)滑油還需要做污染涂料試驗(yàn)，即向試驗(yàn)涂料中添加0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的潤(rùn)滑油，攪拌均勻后噴涂制板，烘烤后統(tǒng)計(jì)試板上凹陷和縮孔的數(shù)量。以上試驗(yàn)尚無(wú)統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn)，均需要主機(jī)廠結(jié)合自身的設(shè)備情況，安排合理的試驗(yàn)，同時(shí)為了試驗(yàn)的精準(zhǔn)性，往往也需要進(jìn)行空白對(duì)照試驗(yàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

潤(rùn)滑油品種繁多，故潤(rùn)滑油型號(hào)的選擇非常重要。tribol290-220 潤(rùn)滑油在涂裝車間得到了廣泛應(yīng)用，其與BASF、關(guān)西、杜邦、PPG 等廠家生產(chǎn)的涂料配套性好，沒有出現(xiàn)縮孔問(wèn)題。同時(shí)，為了保證涂裝品質(zhì)，應(yīng)規(guī)范潤(rùn)滑油型號(hào)以及設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，從而避免因潤(rùn)滑油導(dǎo)致的涂膜缺陷等問(wèn)題。例如，在前處理、電泳輸送鏈下方，應(yīng)設(shè)置接油盤，且每月清理1 次；烘干室潤(rùn)滑油需在室體外加注，而且應(yīng)該嚴(yán)格按照每周1 次、每處1 滴的要求進(jìn)行。

俗話說(shuō)“三分油漆，七分施工”，涂裝質(zhì)量的保證對(duì)工藝和設(shè)備以及管理都有嚴(yán)格的要求，所以在點(diǎn)檢設(shè)備時(shí)，不僅要定期檢查油脂是否處于有效的潤(rùn)滑狀態(tài)，而且要關(guān)注與涂料的匹配性。這就要求在采購(gòu)過(guò)程中避免更換潤(rùn)滑油型號(hào)。如需更換，則需要做配套性試驗(yàn)，應(yīng)盡量采用原設(shè)備推薦的潤(rùn)滑油產(chǎn)品，以避免不必要的麻煩和降低損失。