王 威 （赫美斯（上海）磨料有限公司，上海 201712）

0 引言

汽車噴上油漆涂料，不僅能夠美化車身，還可以在車體表面形成一層保護膜，使車身不容易被腐蝕、延長汽車的使用壽命。近年來，伴隨汽車行業(yè)的高速發(fā)展，汽車外觀從最初的黑白色逐漸演變至更多元化的顏色，根據(jù)2021 年《全球量產(chǎn)汽車色彩流行統(tǒng)計報告》，深顏色汽車的銷量依然占整個汽車銷量的50 %以上，由于深顏色車的油漆層鮮映度（DOI）較高，在光照射下出現(xiàn)折射的過程中攜帶漫反射，體現(xiàn)在視覺上很鮮艷，同時也更容易出現(xiàn)霧影或者炫紋等，所以深顏色油漆的施工工藝控制過程更為嚴格，同時隨著涂料品種的發(fā)展以及環(huán)保要求日趨嚴格，汽車涂料也從此前的單組分溶劑型涂料發(fā)展到如今的雙組分水性涂料，在此背景下對汽車噴涂工藝的控制以及涂層表面的拋光工藝提出了更高的要求，特別是解決深顏色油漆層在拋光時易出現(xiàn)霧影、炫紋等問題。

本研究通過對比試驗，分析了不同的拋光工藝控制流程對深色漆表面霧影的影響，并探尋適合的拋光工藝流程。

1 霧影的描述

霧影指油漆層在強光的照射下表面局部區(qū)域呈現(xiàn)霧狀暈圈的情況，它反映了光從有規(guī)則的反射變成無規(guī)則的折射并出現(xiàn)漫反射的強光，它對漆膜表面質(zhì)量有很大的影響，與汽車噴涂中漆膜表面狀況、顏料的類型與分散、拋光工藝方法等有關(guān)。由于霧影反映的是反射角周圍的漫反射光線的強度，因此只有在能夠反映出影像的高光澤表面才能觀察到霧影，所以淺色車身不容易出現(xiàn)霧影的情況。

2 拋光原理以及影響因素

拋光，即拋光液依附于拋光盤上通過拋光機的高速轉(zhuǎn)動在汽車油漆層表面做一定的圓周運動，在此過程中，拋光液中的磨料將打磨痕跡拉平填滿，最終達到高光澤度的表面效果，同時拋光液中的磨料顆粒隨著拋光時間的延長由大變小。在此過程中，不同的拋光設(shè)備、拋光液、拋光盤以及拋光手法、拋光工藝流程等都對最終漆膜的表面質(zhì)量有重要影響。

2.1 拋光機

拋光機分為同心拋光機、自由偏心拋光機，以及強制偏心拋光機。其中同心拋光機的優(yōu)點是拋光效率高，缺點是拋光面積小，易造成局部溫度偏高，容易拋疲，最終的表面效果是炫紋較多、亮度低；偏心拋光機（偏心距1.8~2.7 mm）的優(yōu)點是不容易燒傷，拋光面積大，缺點是拋光效率低，呈現(xiàn)的效果是亮度高，炫紋少；強制偏心拋光機的偏心磨頭可按照設(shè)定好的軌跡運動，其切削力更大，能得到更好的表面效果。目前車廠主流的拋光設(shè)備為同心拋光機和自由偏心拋光機。

2.2 拋光液

拋光液的成分為微米或者亞微米級的氧化鋁或者氧化硅磨料，以及硬脂酸、軟脂酸、油酸、松香等可溶性粘接劑。應(yīng)盡量選擇不帶填充劑的拋光液，因為填充劑雖可以短暫地達到一定的光亮度，但隨著時間的延長，砂痕中的填充劑會逐漸揮發(fā)，最終導致霧影或者炫紋以及砂痕再現(xiàn)。

2.3 拋光盤

拋光盤分為羊毛球和海綿球，其中羊毛球根據(jù)羊毛的材質(zhì)分為天然和人造的，根據(jù)羊毛的長度分為長毛與短毛，其中短毛的天然羊毛效果更好。總體來說，羊毛球具有較好的切削效率，但缺點是拋出的表面亮度不高；海綿球具有很好的拋光效果，拋出的表面亮度較高，但其效率稍低且有可能出現(xiàn)拋不干凈的情況，而且生產(chǎn)成本會上升。

2.4 拋光手法

采用井字形或者8 字形在油漆表面走對應(yīng)的軌跡往復(fù)進行拋光，直至漆膜表面瑕疵完全被拋除且肉眼觀察拋光區(qū)域與周邊呈現(xiàn)自然相接。

拋光工藝流程見圖1。

圖1 拋光工藝流程示意圖Figure 1 Schematic diagram of polishing process flow

3 試驗部分

3.1 試驗器材

汽車油漆板、氣動點打磨機、氣動自由偏心拋光機、粗拋光蠟、中拋光蠟、細拋光蠟、羊毛球、海綿球、擦拭布、酒精、擦拭紙等；

德國BYK 微型光澤儀4561：測量范圍20°，0~180 光澤單位；精度，0~100 光澤單位范圍內(nèi)≤1。

3.2 試驗方法

選取黑色車、棕色車分別按照圖1 工藝進行打磨拋光100 個點，直至完全拋光為鏡面后用擦拭布擦拭、噴灑酒精后再用擦拭紙擦拭，選擇10 個點觀察拋光后的漆膜表面狀況，并采用德國BYK 微型光澤儀4561 測量光澤度，測量5 次，取平均值，結(jié)果見表1。

表1 試驗結(jié)果Table 1 Test results

表1 結(jié)果表明，采用圖1a、圖1c 工藝，在剛剛拋光后的漆膜表面沒有霧影炫紋，符合質(zhì)量要求，而采用圖1b 工藝拋光的漆膜表面有霧影炫紋，表明羊毛球無法一次性達到質(zhì)量要求。

進一步驗證油漆面在日常環(huán)境中的表現(xiàn)情況。模擬淋雨以及130 ℃烘烤環(huán)境，然后放置于室外，一周后再次測量同樣的10 個點并觀察漆膜表面情況，數(shù)據(jù)對比見表2。

由表2 可以看出，采用圖1a 工藝拋光的10 個點中有5 個點是有霧影的，采用圖1b 工藝拋光的所有點都有霧影和炫紋的情況，采用圖1c 工藝拋光的10個點全部合格。

結(jié)論：

（1） 采用兩步拋光工藝流程拋光，雖然在當時能解決漆膜表面的霧影情況，但經(jīng)過一段時間后，霧影會再次顯現(xiàn)，表明海綿球無法完全消除前道羊毛球留下的細微拋光痕，導致霧影、炫紋再現(xiàn)。

（2） 海綿球一步拋光工藝流程能在一定程度上解決深色車出現(xiàn)霧影的情況，即使放置很長一段時間依然保持完美的鏡面效果，從根本上避免汽車流轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)霧影返現(xiàn)的情況，可從根本上解決傳統(tǒng)兩步法拋光帶來的霧影問題。

（3） 在汽車油漆拋光過程中應(yīng)盡量避免采用羊毛球進行漆膜表面的拋光，因為羊毛球在拋光過程中雖然可以去除砂紙留下的砂痕跡，但同時也會在漆膜表面留下新的炫紋。

4 結(jié)語

汽車面漆拋光的影響因素很多，拋光工藝亦有很多，各有各的特點，應(yīng)根據(jù)涂料的性能、烘烤溫度等選擇合適的拋光工藝，只有選擇合適的砂紙、設(shè)備、耗材和拋光工藝才能避免霧影炫紋的產(chǎn)生。