李恒 周明 純于帥

摘要：加固機(jī)箱框架采用真空釬焊方式制作而成，被廣泛應(yīng)用于我國軍用電子設(shè)備中。針對某型加固機(jī)箱框架在濕熱試驗后表面油漆出現(xiàn)起泡的現(xiàn)象，從框架機(jī)加工工藝、前處理、噴涂油漆和操作人員等方面進(jìn)行了分析，繪制了油漆起泡的魚刺因果圖，列出了可能引起油漆起泡的原因，對各種原因進(jìn)行了分析、驗證，并提出了相應(yīng)的解決措施，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機(jī)箱框架;油漆起泡;原因分析;解決措施

0 引言

我國軍用電子設(shè)備的機(jī)箱通常使用加固機(jī)箱，機(jī)箱主要結(jié)構(gòu)件為框架，框架多為真空釬焊而成，框架外表面進(jìn)行噴漆處理。加固機(jī)箱不僅要求外形美觀，還需要滿足國家軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三防（防濕熱、防鹽霧和防霉菌）要求，所以加固機(jī)箱生產(chǎn)完畢后需要進(jìn)行濕熱試驗。

1 問題描述

我所生產(chǎn)的某型加固機(jī)箱在進(jìn)行濕熱試驗后，框架表面油漆出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象，無法滿足國家軍用標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的三防要求。返修過程需要將已裝配完成的加固機(jī)箱全部拆散，除掉框架的全部油漆，重新進(jìn)行噴涂。返修過程繁瑣，返修周期長，返工后的機(jī)箱也無法完全保證在濕熱試驗過程中不起泡，不僅浪費(fèi)大量人力、物力，而且產(chǎn)品合格率低，嚴(yán)重延誤機(jī)箱的交付時間，影響我部乃至我所的聲譽(yù)。

2 油漆起泡原因分析

為了查找油漆起泡的原因，我們對油漆起泡位置進(jìn)行了檢查。針對產(chǎn)品檢查情況和生產(chǎn)過程，繪制了油漆起泡的魚刺因果圖，如圖1所示。根據(jù)魚刺因果圖，對圖1中各條末端原因進(jìn)行逐條分析。

2.1? ? 框架釬焊焊縫存在空氣間隙

框架為真空釬焊而成，框架釬焊后各結(jié)構(gòu)件間存在焊縫。受真空釬焊性能影響，焊料無法保證在結(jié)構(gòu)件間完全鋪展開來，這就造成框架焊縫可能存在空氣間隙。框架二次加工時，油污、潤滑劑會滲入空氣間隙，后續(xù)清洗過程只能除去表面油污，空氣間隙內(nèi)的油污無法有效清除。在噴漆后的烘干過程中，油污就會從空氣間隙中滲出，影響油漆附著力，導(dǎo)致框架表面油漆在試驗過程中起泡。因此，這可能是油漆起泡的原因之一。

2.2? ? 框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)

框架進(jìn)行真空釬焊時，需要通過工藝螺釘固定各結(jié)構(gòu)件間的位置，釬焊后需要對工藝螺釘處進(jìn)行堵焊，保證框架表面平整。堵焊時可能出現(xiàn)沉孔沒有焊實(shí)的情況，使得工藝螺釘處存在空氣間隙。其對框架表面油漆的影響與框架釬焊焊縫處存在空氣間隙的影響相同。因此，這也可能是油漆起泡的原因之一。

2.3? ? 框架表面導(dǎo)電氧化膜附著力差

根據(jù)圖紙要求，為保證框架外表面油漆質(zhì)量，提高框架內(nèi)腔的導(dǎo)電性和防護(hù)性，框架在機(jī)加工完成后涂油漆前，需要先進(jìn)行導(dǎo)電氧化處理。如果導(dǎo)電氧化膜與框架表面結(jié)合不牢，造成導(dǎo)電氧化膜脫落，將會影響附著在導(dǎo)電氧化膜上的油漆附著力，從而引起油漆起泡。但是，導(dǎo)電氧化膜屬于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，如果沒有有效附著，表面鍍層會發(fā)花，在框架導(dǎo)電氧化檢驗時不合格;即使在交檢階段沒有發(fā)現(xiàn)此問題，后續(xù)進(jìn)行油漆工序時也會出現(xiàn)。因此，排除框架表面導(dǎo)電氧化膜附著力差的原因。

2.4? ? 油漆厚度不夠

框架表面的油漆厚度會影響漆膜的三防性能，特別是耐濕熱性能，理論上在一定范圍內(nèi)，油漆的厚度越厚，其三防性能越好。油漆起泡的框架按工藝要求進(jìn)行了兩道面漆的噴涂，框架表面油漆起泡可能與油漆厚度不夠有關(guān)，這可能是油漆起泡的原因之一。

2.5? ? 油漆三防性能差

不同品種的油漆，其三防性能也不同。一般情況下，丙烯酸類磁漆比氨基類磁漆性能要好，氟碳漆比丙烯酸類磁漆性能好。表面起泡的框架噴涂的是氟碳漆，且在我所其他產(chǎn)品上廣泛使用，因此排除油漆品種三防性能差的原因。

2.6? ? 操作人員未按工藝施工

油漆噴涂作業(yè)屬于特殊工藝，我所有專門的工藝規(guī)范指導(dǎo)油漆作業(yè)，如操作人員操作不當(dāng)或未按工藝規(guī)范的規(guī)定加工，都會在交驗時被判不合格，不會流轉(zhuǎn)到下一工序。所有操作人員都經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)、持證上崗，單位的特殊工藝管理制度健全、檢查到位，操作過程記錄完善，不會存在操作人員未按工藝規(guī)范和工藝要求施工的現(xiàn)象。因此，排除操作人員未按工藝要求施工的原因。

3 成因驗證

從上述分析得出，框架釬焊焊縫存在空氣間隙、框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)、油漆厚度不夠可能是造成框架表面油漆起泡的原因。我們對這3條原因分別提出了解決措施，并分別進(jìn)行了驗證。

3.1? ? 框架釬焊焊縫存在空氣間隙

框架釬焊焊縫存在空氣間隙造成油污無法有效除盡排出，因此考慮在框架油漆前增加烘烤工序，去除焊縫間隙內(nèi)的油污。

重新生產(chǎn)數(shù)臺框架，釬焊完成后進(jìn)行無損檢測，找出釬焊焊縫存在空氣間隙的框架3臺，在框架進(jìn)行導(dǎo)電氧化后放入恒溫箱中，于120 ℃下烘烤3 h，冷卻后除去烘烤滲出的油污，然后噴涂油漆。完工后的框架進(jìn)行濕熱試驗，框架有2臺沒有出現(xiàn)起泡現(xiàn)象，1臺油漆起泡數(shù)量、面積明顯減少。

試驗證明，框架釬焊焊縫存在空氣間隙是框架起泡的原因之一，框架油漆前進(jìn)行烘烤處理可有效降低起泡概率。

3.2? ? 框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)

框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)產(chǎn)生氣泡的機(jī)理與框架釬焊焊縫存在空氣間隙的機(jī)理一致，因此考慮完善框架工藝螺釘堵焊工藝，保證堵焊處焊實(shí)。

重新生產(chǎn)數(shù)臺框架，加工完成后進(jìn)行無損檢測，找出工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)的框架3臺，對未焊實(shí)處進(jìn)行補(bǔ)焊，保證焊實(shí)，然后進(jìn)行導(dǎo)電氧化處理和噴涂油漆。完工后的框架進(jìn)行濕熱試驗，框架沒有出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。

試驗證明，框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)是框架起泡的原因之一，采用一定工藝保證堵焊處焊實(shí)可避免出現(xiàn)油漆起泡，具體工藝保證措施另做研究。

3.3? ? 油漆厚度不夠

油漆厚度不夠使得油漆防護(hù)性能不足，造成框架表面油漆起泡，因此考慮在框架噴涂油漆時，由2道面漆增加為3道面漆。

重新生產(chǎn)3臺框架，將原工藝要求中的表面噴涂2道面漆增加為3道面漆，油漆黏度相應(yīng)增加3 mPa·s（3 cPs），確保表面油漆厚度增加40 μm以上。完工后的框架進(jìn)行濕熱試驗，框架表面油漆起泡數(shù)量、面積明顯減少。

試驗證明，油漆厚度是框架起泡的原因之一，增加油漆厚度可降低油漆起泡概率。

4 解決措施

根據(jù)上述油漆起泡成因分析，進(jìn)行如下解決措施的驗證：加工5臺框架，保證工藝螺孔處堵焊焊實(shí)，框架導(dǎo)電氧化后放入恒溫箱中，于120 ℃下烘烤3 h，冷卻后除去烘烤滲出的油污，然后噴涂油漆，噴涂3道面漆。完工后對5臺框架進(jìn)行濕熱試驗，所有框架的表面油漆進(jìn)行120 h的濕熱試驗。試驗后未出現(xiàn)起泡問題，達(dá)到了產(chǎn)品規(guī)定的產(chǎn)品表面三防要求。

5 結(jié)語

本文通過對釬焊框架表面油漆在濕熱試驗后出現(xiàn)起泡現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析和試驗驗證，找到了油漆起泡的原因：框架釬焊焊縫存在空氣間隙、框架工藝螺釘堵焊處未焊實(shí)、油漆厚度不夠。通過工藝改進(jìn)保證工藝螺釘堵焊處焊實(shí)、增加烘烤工序、將面漆增加到3道等措施，解決了機(jī)箱框架表面油漆起泡的問題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，同時為同類產(chǎn)品的加工提供了參考。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 吳振綱.加固機(jī)框架油漆起泡問題案例分析與研究[J].電子世界，2016（11）：167-168.

[2] 趙發(fā)銀，吳萬興.某型箱體表面漆膜起泡的原因分析及對策[J].新工藝新技術(shù)，2015（8）：107-108.

[3] 劉瀟龍.鋁合金釬焊構(gòu)件超聲探傷技術(shù)應(yīng)用研究[J].機(jī)械設(shè)計與制造工程，2019（8）：115-118.

[4] 錢建國，祁建國.6063鋁合金化學(xué)導(dǎo)電氧化后出現(xiàn)花斑的原因分析和解決措施[J].電鍍與涂飾，2018（15）：694-697.

收稿日期：2020-06-18

作者簡介：李恒（1993—），男，山東濱州人，助理工程師，從事電子設(shè)備結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計研究工作。