劉壯

摘 要：新世紀(jì)半個(gè)多世紀(jì)以來，為了更好地提高汽車的碰撞安全系數(shù)，塑料保險(xiǎn)杠逐漸得到應(yīng)用：近年來，為了更好地實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化和汽車零部件原材料的可回收性（生態(tài)環(huán)保法規(guī)）需要回收，汽車零部件塑化的比例越來越高。塑料行業(yè)取得了快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。各種橡膠制品以其質(zhì)輕、耐腐蝕、易于生產(chǎn)加工等特點(diǎn)被廣泛使用。簡(jiǎn)要詳細(xì)介紹了汽車外飾塑料件噴涂的目的、加工工藝和油漆質(zhì)量。執(zhí)行了與常見故障模式的審查和分析相關(guān)的新項(xiàng)目。

關(guān)鍵詞：汽車外飾塑料件涂裝 涂料質(zhì)量 評(píng)價(jià)分析

1 前言

現(xiàn)階段，一輛汽車的塑料件使用量已達(dá)到200kg左右，在日系車中占整車質(zhì)量的比重30%—40%。外塑件也從保險(xiǎn)杠擴(kuò)展到后鏡殼、門把手、后翼子板、側(cè)裙防雨罩、水箱格柵、車牌防雨罩、防刮條、輪轂蓋等。當(dāng)前，在汽車涂裝生產(chǎn)中，自動(dòng)噴涂系統(tǒng)的應(yīng)用已成為衡量涂裝生產(chǎn)線工藝水平高低的重要因素，自動(dòng)靜電噴涂機(jī)是廣泛采用的自動(dòng)噴涂系統(tǒng)之一，其工藝參數(shù)的設(shè)置直接影響車身涂裝質(zhì)量。所以成為當(dāng)下一種流行的噴涂方式。在國外一些大型汽車公司的新車設(shè)計(jì)方案中，汽車引擎蓋、行李箱蓋、擋泥板等零部件也使用了塑料材料，塑料化的發(fā)展非常顯著。用于汽車外飾件的塑料有多種類型，例如 PP、ABS、PA 和 GFP。常見的表面處理方法有模具著色、噴漆、裝飾設(shè)計(jì)保護(hù)亮鍍（鍍鉻）等，下面就外部塑料件涂料的作用規(guī)定、涂裝工藝、新的質(zhì)量評(píng)價(jià)項(xiàng)目和常見的失效模式進(jìn)行討論。

2 汽車外飾塑料件涂裝的目的

雖然塑料件不易生銹，但具有耐腐蝕性和一定的裝飾藝術(shù)性，但在塑料件上噴涂合適的涂層仍然可以增加使用壽命并提高相關(guān)性能。一般來說，噴塑件的目的關(guān)鍵在于以下3個(gè)三個(gè)層次：第一，裝飾設(shè)計(jì)效果：達(dá)到高光外觀、與車身同色或異色、裝飾藝術(shù)的實(shí)際效果;第二，保養(yǎng)效果：提高塑件的抗紫外線、耐洗、耐化學(xué)品、抗老化性能;第三，特殊功能：根據(jù)噴涂防刮涂層，提高零件表層的防刮性能。

3 汽車外飾塑料件涂裝工藝

現(xiàn)階段我國汽車外飾塑料件噴涂生產(chǎn)線大多采用手工噴漆，涂裝結(jié)構(gòu)多為“底漆+色漆+清漆”三層管理體系，表面也有即時(shí)噴漆ABS等原材料?！吧?清漆”兩鍍層結(jié)構(gòu)。典型的外塑件噴涂生產(chǎn)工藝流程如下：處理階段（去油、表面活化、清洗等）→噴底漆（1K底漆自干漆或2K底漆烘干處理）→噴色漆-→噴清漆（2K清漆）→干燥處理→面漆裝飾→檢驗(yàn)。

根據(jù)塑料的不同特性，噴塑存在以下加工工藝問題：①塑料壁或材料表面低，邊界膜摩擦阻力大，損害漆膜的附著力;②塑料的熱變形溫度低。涂料干燥干燥，加熱溫度有限：③塑料注射成型過程中使用的脫模劑等污染物不易清潔整齊，造成漆膜收縮等缺陷，甚至不成型，影響附著力和其他性能：④手動(dòng)噴漆的可變性使得難以控制漆膜厚度和偏色。一般來說，ABS材料表面高，涂層附著力較好，但其耐高溫性較差，干燥處理溫度較低：PP原料由于表面低，不易噴涂。因此，必須根據(jù)板的類型有目的地選擇使用哪種涂層。同時(shí)，根據(jù)選擇不同的外飾，相應(yīng)的噴漆死角也就不相同，對(duì)應(yīng)的技巧也就不相同，例如，如果噴漆的部位在拐角部位，則需要調(diào)節(jié)噴漆槍的噴漆面積等等。如圖1所示。

4 汽車外飾塑料件涂料質(zhì)量評(píng)價(jià)

應(yīng)用塑料涂料作為裝飾設(shè)計(jì)和維護(hù)的原材料必須結(jié)合被涂塑料材料的性能要求，與板材很好地結(jié)合，并與板材融為一體，才能得到充分利用。因此，對(duì)塑件涂層質(zhì)量的評(píng)價(jià)分為以下幾個(gè)等級(jí)。

4.1 原材料理化性能

新項(xiàng)目的重點(diǎn)評(píng)價(jià)有固含量（原車漆固含量和工程施工固含量）、粘度（原車漆粘度和工程施工粘度）、稀釋劑比例、儲(chǔ)存可靠性、相對(duì)密度、粒徑、開閃等待。其中，固含量、粘度和儲(chǔ)存可靠性指標(biāo)值直接反映涂料的成本、施工和儲(chǔ)存性能。

第一，固含量：即原料中不揮發(fā)的含量，反映涂料中關(guān)鍵的破乳化學(xué)物質(zhì)。測(cè)量方法：將少量試件置于干燥且準(zhǔn)確稱重的容器中，使試件在容器底部均勻涂上清漆，在規(guī)定溫度下烘干稱重，測(cè)定其質(zhì)量和質(zhì)量。試件質(zhì)量的比值。

第二，粘度：是涂料原料的關(guān)鍵化學(xué)成分之一。在油漆工程施工的整個(gè)過程中，粘度太高，施工困難，損害漆膜外觀：如果粘度太低，很容易造成失光、不均勻等問題。因此，有必要檢測(cè)和控制粘度。在施工的特殊自然環(huán)境下，需要將噴漆調(diào)整到合適的粘度。涂料粘度的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有很多，但現(xiàn)階段比較常用和方便的方法是用出料杯測(cè)量出料時(shí)間來表示原料的粘度。實(shí)際見GB/T 6753.4-1998等規(guī)范。對(duì)粘度評(píng)論的誤解：以往的評(píng)論中，低粘度涂料固含量低，但實(shí)際上，隨著涂料技術(shù)和環(huán)保法規(guī)的發(fā)展，高固、低粘度涂料也是一種發(fā)展。

4.2 施工性能

工程施工性能是涂料在施工全過程中應(yīng)具備的性能。主要表現(xiàn)在施工全過程的施工方法、施工條件和涂裝條件。其質(zhì)量的關(guān)鍵在于施工難度。在這個(gè)層面上，噴涂的高效率和成本立即受到影響。因此，對(duì)涂料施工性能的評(píng)價(jià)變得越來越關(guān)鍵。現(xiàn)階段大部分工程施工性能指標(biāo)值是根據(jù)涂裝工藝的具體情況設(shè)定的，重點(diǎn)考察以下幾個(gè)新建項(xiàng)目。

（1）遮蓋力：指清漆覆蓋其底色的能力，這與清漆厚度的操縱直接相關(guān)。同時(shí)，根據(jù)噴漆料的配比，一般來說，乳白色、淺黃色、亮紅色等油漆附著力較弱，大部分在30μm以上（淺灰色），有的在60μm以上（淺灰色）。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)涂刷至能覆蓋底色的厚度。有時(shí)在加工技術(shù)上是不可行的。如果達(dá)不到掩蔽水平，就無法保證色調(diào)的一致性，從而導(dǎo)致油漆附著力的好壞，對(duì)于色差的控制是非常有影響。現(xiàn)階段對(duì)清漆涂料附著力的檢測(cè)大多采用淺灰紙測(cè)量法。覆蓋淺灰色時(shí)的漆膜厚度表示油漆附著力。也是衡量工程在施工狀態(tài)下對(duì)面漆的附著力，必須努力滿足加工工藝質(zhì)量的要求。如對(duì)于外觀的要求，底漆的厚度要在20—30μm;單面漆的厚度要在15—25μm;金屬面漆厚度需要在15—25μm;清漆厚度25—35μm;總厚度70—90μm;返工厚度需要不能超過180μm。

（2）流掛和針孔極限：關(guān)鍵觀察是在自然環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)下，所有工程施工粘度正常的油漆都噴涂在垂直面上，受力影響。當(dāng)濕膜厚度達(dá)到一定程度時(shí)，部分濕膜表層會(huì)在未干之前滴落。造成失光（針孔）時(shí)匹配漆膜的厚度，表明了涂層失光（針孔）或抗流掛（針孔）性能的極限?？刂七@種性能對(duì)于塑料清漆的工程結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。

4.3 漆膜性能

漆膜的性能是涂料最關(guān)鍵的性能。它顯示是否需要實(shí)現(xiàn)各種功能。關(guān)鍵是裝飾設(shè)計(jì)水平、沖擊韌性水平、抗異物性和抗氣候脆化能力。

（1）漆膜的外觀性能：作為裝飾藝術(shù)的關(guān)鍵體現(xiàn)，非常受歡迎客戶關(guān)注。一般汽車外飾塑料涂層的光澤度（20）不低于85%，明顯的DOI（用BYK桔皮儀準(zhǔn)確測(cè)量的DOI）不低于80%，顏色與車身的鑄件應(yīng)盡可能小，以保持顏色一致。

（2）機(jī)械設(shè)備性能：附著力是最基本的性能，必須首先保證，如果附著力差，就會(huì)浪費(fèi)漆膜的其他性能。測(cè)量漆膜附著力的方法有很多。現(xiàn)階段常用且簡(jiǎn)單的方法是橫切試驗(yàn)法，即以一定間隔的橫切數(shù)控刀片在漆膜上進(jìn)行橫切激光切割，將材料切穿并評(píng)價(jià)其性能，油漆的附著力?？垢邏核逑磳?shí)驗(yàn)是在模擬洗車廠高壓水泵時(shí)研究漆膜抵抗性能的新項(xiàng)目。一般來說，新項(xiàng)目未通過與漆膜附著力差有一定關(guān)系。符合實(shí)際情況即可能出現(xiàn)的情況。漆膜的抗劃傷性與強(qiáng)度有關(guān)，因此漆膜的強(qiáng)度也必須注明，一般硬度不應(yīng)低于H級(jí)。

5 汽車外飾塑料件涂層常見的失效形式及分析

5.1 附著力不良

漆膜附著力有兩個(gè)原理：機(jī)械設(shè)備附著力和有機(jī)化學(xué)附著力，其中有機(jī)化學(xué)附著力包括靜電力、范德華吸引力、共價(jià)鍵相互作用和有機(jī)化學(xué)吸引力。在汽車外飾塑料件的三層結(jié)構(gòu)（底漆+色漆+清漆）中，附著力差可分為3種方式：底漆與底材、色漆與底漆、清漆與色漆。底漆與底材的附著力差：主要是底漆與底材沒有配套設(shè)施或底材表面處理不當(dāng)：色漆與底漆之間面漆附著力差：關(guān)鍵是底漆表面對(duì)環(huán)境的污染和面漆表面活性點(diǎn)的減少。這種情況一般是面漆噴涂后長時(shí)間不烤造成的，清漆和色漆之間附著力差。是因?yàn)榍迤崤c色漆沒有配套的緣故。

5.2 耐水試驗(yàn)后起泡

涂層氣泡的滲透濃縮效應(yīng)根據(jù)半透膜的基本理論：水通過涂層和底涂層或壁面或材料。表面的鹽分和吸水化學(xué)物質(zhì)融合在一起，當(dāng)水積累到足夠的量產(chǎn)生水溶液時(shí)，它們會(huì)膨脹并引起地應(yīng)力，因?yàn)闈B透濃度的作用促使水的不斷增加。氣泡。有些氣泡會(huì)在涂層干燥過程中消退，有些則是永久性的。

起泡的主要原因是：板材表面處理不良，殘留油漬和可溶性鹽類等化學(xué)物質(zhì)：油漆施工全過程中有機(jī)溶劑蒸發(fā)不當(dāng)，破乳后內(nèi)部殘留有機(jī)溶劑：溶于油漆配方 顏填料。

6 結(jié)論

隨著汽車塑化進(jìn)程的加快，外飾塑料件的噴涂技術(shù)也獲得了長期的發(fā)展，涂料的質(zhì)量也越來越高。評(píng)價(jià)它的質(zhì)量，就要關(guān)注涂層的特性，著重它的作用。對(duì)原材料、工程施工性能、破乳后性能進(jìn)行全面、全方位的考察。漆膜的失效也是各種因素綜合作用的結(jié)果。它涉及原材料、加工技術(shù)及其在自然環(huán)境中的應(yīng)用的整個(gè)過程中，得到成效。

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