唐華明，譚正秋，李忠夫

(中聯(lián)重科股份有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000)

0 前 言

隨著汽車(chē)起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展和客戶審美觀念的提升，客戶對(duì)于涂裝質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，良好的防銹性能、顏色搭配、漆膜外觀質(zhì)量成為了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要影響因素。

國(guó)內(nèi)主要的汽車(chē)起重機(jī)主機(jī)廠已實(shí)現(xiàn)面漆化涂裝工藝，即“零部件按面漆狀態(tài)涂裝，整機(jī)裝配成臺(tái)后不再進(jìn)行整體涂裝，只對(duì)局部進(jìn)行補(bǔ)漆”，因此零部件涂膜色差的控制成為面漆化實(shí)施的重點(diǎn)。汽車(chē)起重機(jī)產(chǎn)品上有熱軋板、冷軋板、塑料件、玻璃鋼件、鋁合金等不同材質(zhì)的配套件，主機(jī)廠和供應(yīng)商根據(jù)配套件的尺寸、重量、結(jié)構(gòu)形式等特性選用常規(guī)油性、高固含、水性、粉末等不同的涂料體系，而且涂裝設(shè)備、工藝、管理也存在較大差別，導(dǎo)致配套件之間的色差和修補(bǔ)色差控制困難。

本文通過(guò)對(duì)汽車(chē)起重機(jī)面漆化實(shí)施過(guò)程中各種因素導(dǎo)致的色差問(wèn)題的分析探討和試驗(yàn)研究，總結(jié)了影響色差的因素并提出了相應(yīng)的控制方法。

1 色彩、色差及其測(cè)量

光線投射到視網(wǎng)膜上后，形成某種信息，大腦對(duì)這種信息進(jìn)行辨認(rèn)，產(chǎn)生一種生理感覺(jué)，就是通常所說(shuō)的“顏色”。顏色具有3大特性，分別是色調(diào)、明度、彩度[1]。色調(diào)又稱色相，它取決于光源的光譜組成以及物體表面對(duì)各種波長(zhǎng)可見(jiàn)光的反射比例，是表示物體的顏色在“質(zhì)”的方面的特性。“明度”又稱明暗度，它是人眼對(duì)物體反射光強(qiáng)度的的感覺(jué)，是物體顏色在“量”上的特性?！安识取庇址Q飽和度，它是表示顏色是否飽和純潔的一種特性。

目前定量度量涂料顏色系統(tǒng)一般采用國(guó)際照明委員會(huì)CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)。CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)是一種混色系統(tǒng)，是基于每一種顏色都可以用3個(gè)選定的原色(紅綠藍(lán)3原色)按適當(dāng)比例混合而成的原理建立起來(lái)的，有CIELab、CIELCH、CMC 3種色差度量方式。目前最流行的是CIELab度量方式。

CIELab色差度量方式是指涂料顏色采用L、a、b值定量度量。L表示明度值；a表示紅/綠值；b表示黃/藍(lán)值。圖1和圖2表示一個(gè)CIELab三維顏色空間，在此空間可以看到所有顏色的位置及L、a、b坐標(biāo)[2]。

CIELab色差公式以標(biāo)準(zhǔn)為中心，分別測(cè)量L、a、b值的偏差，找出色差產(chǎn)生的原因。

△L=L(實(shí)測(cè))-L(標(biāo)準(zhǔn)板)：表示明度差異?！鱈偏差為正時(shí)，實(shí)測(cè)明暗度偏淺；△L偏差為負(fù)時(shí)，實(shí)測(cè)明暗度偏深。

△a=a(實(shí)測(cè))-a(標(biāo)準(zhǔn)板)：表示明度差異?！鱝偏差為正時(shí)，實(shí)測(cè)明暗度偏紅；△a偏差為負(fù)時(shí)，實(shí)測(cè)明暗度偏綠。

△b=b(實(shí)測(cè))-b(標(biāo)準(zhǔn)板)：表示明度差異。△b偏差為正時(shí)，實(shí)測(cè)明暗度偏黃；△b偏差為負(fù)時(shí)，實(shí)測(cè)明暗度偏藍(lán)。

CIELab色差公式：△E=[(△L)2+(△a)2+(△b)2]1/2，△表示差值，△E為總色差值。

從CIELab色差公式看出，其度量方式由明度、紅綠色調(diào)、黃藍(lán)色調(diào)3個(gè)數(shù)值決定。

漆膜顏色色差的測(cè)量一般有目視法和色差儀測(cè)量法，目視法是指在標(biāo)準(zhǔn)光源下，將噴漆件與標(biāo)準(zhǔn)板，以及噴漆件與噴漆件之間進(jìn)行目視對(duì)比觀察，可以直觀地看出是否存在色差，這種方法的優(yōu)勢(shì)是可以直觀地感受出色差，且與最終用戶的感受一致，但是無(wú)法定量地描述存在多少色差；色差儀測(cè)量可以定量地表示顏色色差值，目前通常采用CIE表色系統(tǒng)，它采用分光光度法對(duì)顏色進(jìn)行分析，精度較高[3]。

2 汽車(chē)起重機(jī)色差的主要表現(xiàn)形式

其主要表現(xiàn)形式包括：

(1)同一產(chǎn)品不同部位的色差，相鄰安裝的零部件比較明顯；

(2)同一顏色在不同產(chǎn)品之間的色差；

(3)因不同零部件采用的涂料體系、品種不同，其涂膜耐候性不同導(dǎo)致的色差；

(4)產(chǎn)品局部修補(bǔ)或改色產(chǎn)生的色差。

3 汽車(chē)起重機(jī)涂裝后色差的影響因素

3.1 不同體系涂料的色差

由于國(guó)家環(huán)保政策的影響，汽車(chē)起重機(jī)零部件涂裝工藝選擇原則為能選擇粉末就選擇粉末，不能采用粉末涂裝就會(huì)選擇水性、高固含涂料等環(huán)保涂裝工藝。因此，目前工程機(jī)械各零部件采用的涂料體系各有不同，且存在不同涂料涂裝的零部件緊鄰安裝的情況，在這種情況下對(duì)于色差就非常敏感，需要嚴(yán)格控制。如粉末涂料與液態(tài)涂料之間的色差就存在較大差別，特別在用油性漆修補(bǔ)粉末涂層的時(shí)候，由于本身光澤度、顏色就存在差異，修補(bǔ)后存在較大的顏色和光澤度差異，對(duì)此需要專門(mén)配制相應(yīng)的涂料進(jìn)行修補(bǔ)。

另外一類常見(jiàn)的是因不同體系涂料耐候性不同導(dǎo)致的色差，比如某2個(gè)零件在剛涂裝不久的情況下顏色差別不大，經(jīng)過(guò)油性漆修補(bǔ)后，短時(shí)間就出現(xiàn)了色差的問(wèn)題。通過(guò)排查，發(fā)現(xiàn)主要原因?yàn)橥苛系哪秃蛐圆顒e所致。

3.2 不同批次涂料原材料及生產(chǎn)工藝對(duì)色差的影響

涂料由樹(shù)脂、顏填料、助劑、溶劑等各種成分組成，其中顏料直接影響涂料的色相，涂料供應(yīng)商應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)色板制備符合色差要求的涂料。不同批次涂料可能由于原材料批次、生產(chǎn)工藝參數(shù)控制、人員狀態(tài)等因素影響，顏色存在變化，這是影響產(chǎn)品車(chē)色差的主要因素。對(duì)此，涂料供應(yīng)商必須加強(qiáng)對(duì)原材料的管控，同時(shí)加強(qiáng)涂料生產(chǎn)工藝的管控，如采用自動(dòng)化加料設(shè)備等減少涂料配方比例的誤差等措施，確保涂料色差在正常范圍內(nèi)。

3.3 涂料遮蓋力對(duì)色差的影響

各汽車(chē)起重機(jī)廠家采用的涂裝顏色不同，大部分上車(chē)面漆采用淺色系，如黃色、白色、綠色、淺灰色等，下車(chē)采用深色，如黑色、深灰色等，而底漆的顏色一般選擇灰色較多。淺色涂料由于其遮蓋力較差， 當(dāng)噴涂在深色底漆表面或在深色面漆上改色時(shí)，如果噴涂較薄則難以完全遮蓋住下部顏色，容易產(chǎn)生發(fā)花、色差等弊病，因此需要適量增加膜厚。

3.4 不同底材表面粗糙度對(duì)色差的影響

工程機(jī)械各零部件存在有熱軋板、冷軋板、玻璃鋼件、鋁合金件、塑料件等不同的材質(zhì)，表面粗糙度等存在較大差別，會(huì)導(dǎo)致涂料吸收不均勻，造成局部色差；而且底材顏色不一樣，也會(huì)導(dǎo)致涂裝顏色差異。汽車(chē)起重機(jī)上應(yīng)用的典型底材及前處理后的表面粗糙度情況見(jiàn)表1。

表1 不同材質(zhì)零部件前處理工藝及表面粗糙程度

3.5 涂裝工藝對(duì)色差的影響

(1)調(diào)漆 工程機(jī)械行業(yè)目前主流采用的是雙組分環(huán)氧底漆、聚氨酯面漆等油漆品種，大部分廠家還在采用人工調(diào)漆，因此調(diào)漆時(shí)應(yīng)盡量保證攪拌均勻，攪拌的目的是將沉于桶底的沉淀物攪起來(lái)，并充分?jǐn)嚢杈鶆?。如果不進(jìn)行攪拌，桶底的著色顏料將沉淀在桶底，無(wú)法在涂料中均勻地分散，這樣會(huì)影響涂層的遮蓋力，同時(shí)會(huì)影響油漆的色差。隨著工程機(jī)械行業(yè)雙組分配比自動(dòng)輸調(diào)漆系統(tǒng)的應(yīng)用，調(diào)漆對(duì)色差的影響會(huì)越來(lái)越小，但同時(shí)應(yīng)注意輸調(diào)漆系統(tǒng)對(duì)于色差也存在影響，如油漆在輸調(diào)漆系統(tǒng)中的流速、輸漆系統(tǒng)的清潔狀態(tài)、消耗時(shí)間等。

(2) 噴漆室施工環(huán)境 環(huán)境的溫度和濕度會(huì)影響油漆溶劑的揮發(fā)速度，溫度高溶劑揮發(fā)快，溫度低溶劑揮發(fā)慢，進(jìn)而影響漆膜的表干時(shí)間；同樣，如果濕度高溶劑的揮發(fā)就慢，濕度低溶劑的揮發(fā)就快，也會(huì)影響漆膜的表干時(shí)間，導(dǎo)致漆膜產(chǎn)生色差。

(3)噴涂工藝 汽車(chē)起重機(jī)供應(yīng)商現(xiàn)階段采用人工噴涂較多，不同噴涂人員技能水平不同，導(dǎo)致噴涂的漆膜外觀會(huì)存在差異。而主機(jī)廠近年來(lái)正在陸續(xù)對(duì)噴涂設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，開(kāi)始大量采用機(jī)器人自動(dòng)噴涂，這樣就導(dǎo)致各供應(yīng)商零部件之間、主機(jī)廠與供應(yīng)商零部件之間均有可能產(chǎn)生色差。

(4)烘干溫度 烘干過(guò)程是一個(gè)從量變到質(zhì)變的物理化學(xué)過(guò)程，烘干溫度的高低和時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)物理化學(xué)變化的過(guò)程影響較大，溫度低，交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行慢，溫度低于規(guī)定的范圍，漆膜就不能完全干燥，影響漆膜性能；漆膜烘干溫度高，能加速交聯(lián)反應(yīng)的過(guò)程，但由于漆膜形成過(guò)快，影響流平效果，漆膜就會(huì)粗糙。如果烘干溫度過(guò)高，超過(guò)規(guī)定的干燥溫度，則會(huì)產(chǎn)生過(guò)烘烤，漆膜就會(huì)發(fā)黃。

對(duì)于汽車(chē)起重機(jī)噴粉件，由于結(jié)構(gòu)件厚薄不一，且大部分供應(yīng)商的噴粉設(shè)備水平參差不齊，管理水平也存在差異，往往導(dǎo)致漆膜烘烤不夠或過(guò)烘烤，從而導(dǎo)致漆膜表面色差嚴(yán)重。

(5) 催干劑、耐油劑過(guò)量添加 由于汽車(chē)起重機(jī)供應(yīng)商的硬件水平不一，部分供應(yīng)商為節(jié)約能耗，在冬天溫度低的情況下，不使用烘烤設(shè)備，而采用添加催干劑的方式加快漆膜干燥。某玻璃鋼件廠家在涂裝過(guò)程中添加了催干劑和耐油劑，且用量偏大，結(jié)果導(dǎo)致漆膜表面顏色偏淺。

如表2，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，在噴涂深灰色面漆時(shí)添加0.5%的催干劑和抗油劑后，色差值出現(xiàn)明顯變化，△L值分別為0.73和1.08，說(shuō)明顏色偏淺，與實(shí)物一致。

表2 抗油劑和催干劑對(duì)星耀灰面漆的色差影響

4 汽車(chē)起重機(jī)涂裝色差的控制方法

4.1 提升供應(yīng)商零部件涂裝能力

由于各供應(yīng)商涂裝硬件條件、管理水平、涂裝人員技能水平等參差不齊，導(dǎo)致零部件涂裝后容易產(chǎn)生色差弊病，因此有必要提高供應(yīng)商涂裝能力。首先應(yīng)在供應(yīng)商準(zhǔn)入時(shí)就應(yīng)嚴(yán)格按照準(zhǔn)入條件選擇具有良好涂裝設(shè)備、管理規(guī)范的廠家；其次對(duì)于已進(jìn)入供應(yīng)鏈體系且涂裝水平較差的供應(yīng)商，要求定期整改，并扶持有意愿投入的供應(yīng)商做大做強(qiáng)；再次，還可以將涂裝能力較差的供應(yīng)商的零件統(tǒng)一安排至專業(yè)的涂裝單位協(xié)作，減少色差問(wèn)題。

4.2 統(tǒng)一涂料品牌型號(hào)

由于各涂料廠家對(duì)于同一種顏色的涂料的配方、原材料和生產(chǎn)工藝均存在差異，導(dǎo)致不同廠家的涂料顏色本身就存在較大差異，涂裝后更容易產(chǎn)生色差，對(duì)此應(yīng)盡可能統(tǒng)一涂料的品牌型號(hào)，或至少做到同一顏色只由一個(gè)涂料廠家供貨。

4.3 配備同規(guī)格型號(hào)色差儀器

因不同品牌、規(guī)格的色差儀測(cè)量值會(huì)有偏差，特別是某些便宜的色差儀，對(duì)于一些顏色的色差測(cè)量敏感度低，常給檢驗(yàn)人員造成誤判，影響色差的及時(shí)糾正。為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，主機(jī)廠、涂料廠商、零部件供應(yīng)商應(yīng)采用相同品牌型號(hào)的色差儀。

4.4 確定色差控制標(biāo)準(zhǔn)

色差控制標(biāo)準(zhǔn)即色差控制范圍，包括產(chǎn)品與配套件的色差控制范圍、油漆進(jìn)貨檢驗(yàn)的色差控制范圍以及標(biāo)準(zhǔn)色板制作過(guò)程中執(zhí)行的色差控制范圍。由于顏色復(fù)制過(guò)程中存在色差控制范圍疊加、擴(kuò)大的問(wèn)題，因此不同情況下的色差控制范圍要分級(jí)管理，以某一深灰色面漆為例，其具體色差標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)色板、油漆、產(chǎn)品和配套件執(zhí)行不同的色差標(biāo)準(zhǔn)

4.5 標(biāo)準(zhǔn)色板和涂料供應(yīng)過(guò)程中的管控

(1)涂料供應(yīng)商根據(jù)需求制作標(biāo)準(zhǔn)色板，分為零基準(zhǔn)板、標(biāo)準(zhǔn)板和檢測(cè)板，每塊色板均用色差儀檢測(cè)數(shù)據(jù)并記錄，然后粘貼在色板背面，提供給主機(jī)廠。

(2) 涂料供應(yīng)商根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)色板生產(chǎn)涂料，要求均須滿足色差要求；每批次涂料不僅必須對(duì)照零基準(zhǔn)板，而且還須對(duì)照上批次色板，要求每批次涂料和零基準(zhǔn)板色差控制在△E(45°)≤0.24，和上批次涂料色差控制在△E(45°)≤0.48。

(3)涂料供應(yīng)商發(fā)貨給同一供應(yīng)商的涂料產(chǎn)品，需盡量保證為同一批次生產(chǎn)；且應(yīng)提供同批次的色板給供應(yīng)商進(jìn)行比對(duì)。

(4)要求供應(yīng)商按需求領(lǐng)取色板并簽字，A面零件供應(yīng)商每種顏色領(lǐng)取1塊標(biāo)準(zhǔn)板和1塊檢測(cè)板。

(5)供應(yīng)商對(duì)標(biāo)準(zhǔn)板密封保存，避免色板見(jiàn)光后顏色變化；采用檢測(cè)板進(jìn)行顏色比對(duì)檢測(cè)。供應(yīng)商如需自己制作色板，必須保證制作的色板與在工起領(lǐng)取的標(biāo)準(zhǔn)色板△E(45°)≤0.24。

(6)供應(yīng)商購(gòu)買(mǎi)涂料時(shí)應(yīng)盡量保證為同一批次生產(chǎn)的產(chǎn)品，且應(yīng)將基準(zhǔn)板與涂料廠家提供的色板進(jìn)行比較，確保色差控制在△E(45°)≤0.48范圍內(nèi)。

(7)供應(yīng)商應(yīng)對(duì)倉(cāng)庫(kù)油漆加強(qiáng)管理，遵循“先進(jìn)先出”原則。

4.6 涂裝工藝、設(shè)備的控制

汽車(chē)起重機(jī)主機(jī)廠和供應(yīng)商需要對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，主要有：(1)為規(guī)范板材表面粗糙度，應(yīng)規(guī)范拋丸使用的丸料大小，在保證拋丸效率的情況下，鋼丸直徑越小越好，禁止使用鋼絲切丸；(2)對(duì)于人工調(diào)漆，應(yīng)配備好調(diào)漆工具，并嚴(yán)格按規(guī)定的配比、方法進(jìn)行調(diào)漆，禁止隨意添加催干劑、耐油劑等助劑；(3)實(shí)時(shí)監(jiān)控噴漆室內(nèi)的溫濕度，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整；(4)嚴(yán)格噴涂壓力、流量、走槍速度等工藝參數(shù)，如有色差問(wèn)題及時(shí)調(diào)整；(5)嚴(yán)格控制烘干溫度在工藝范圍內(nèi)。

4.7 整機(jī)修補(bǔ)的色差控制

汽車(chē)起重機(jī)采用面漆化涂裝工藝后，整機(jī)精飾時(shí)只對(duì)局部進(jìn)行修補(bǔ)，如修補(bǔ)部位過(guò)多，且修補(bǔ)色差嚴(yán)重，會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀，給客戶造成“補(bǔ)疤”多的二手車(chē)的印象，甚至?xí)?dǎo)致客戶退車(chē)，因此必須嚴(yán)格控制修補(bǔ)色差。

(1)修補(bǔ)涂料的選擇 因產(chǎn)品體積較大和涂裝硬件條件限制，工程機(jī)械行業(yè)整機(jī)修補(bǔ)一般采用油性漆，而汽車(chē)起重機(jī)由于有實(shí)色漆、金屬漆、粉末涂層等不同體系的涂料，因此，除了要求修補(bǔ)漆顏色與修補(bǔ)的涂層顏色相近、在不同涂層上有較好的附著力外，其耐老化性應(yīng)與修補(bǔ)的涂層盡量接近，防止出現(xiàn)一段時(shí)間后因顏色變化不一致導(dǎo)致的色差問(wèn)題。

(2)素色漆的修補(bǔ)要點(diǎn) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，素色漆的修補(bǔ)相對(duì)簡(jiǎn)單，但由于不同顏色的色差敏感度不同，修補(bǔ)難易程度也存在差別。第一，亮光漆較啞光漆要容易修補(bǔ)、淺色漆比深色漆容易修補(bǔ)，因此選擇涂料的時(shí)候應(yīng)盡量采用亮光漆；第二，修補(bǔ)時(shí)應(yīng)盡量采用面補(bǔ)，或利用同一零部件上的焊縫、凹或者凸的特征線等進(jìn)行修補(bǔ)，避免點(diǎn)補(bǔ)時(shí)的色差問(wèn)題；第三，修補(bǔ)應(yīng)采用口徑小的修補(bǔ)槍，點(diǎn)補(bǔ)時(shí)應(yīng)采用圓形噴涂，然后噴涂接口水消除邊界處顏色和光澤度差異。

(3)粉末涂料的修補(bǔ) 金屬粉末涂層如有大面積破損，修補(bǔ)難度很高，基本難以達(dá)到原涂層相近的顏色，應(yīng)整件重新返工噴粉處理。如有非重要面微小部位漆膜損傷，可采用毛筆涂刷修補(bǔ)。對(duì)于素色粉末涂層，可以進(jìn)行修補(bǔ)，但要注意以下兩方面：一是修補(bǔ)時(shí)應(yīng)將底材打磨到位，防止出現(xiàn)附著力差的問(wèn)題；二是對(duì)重要面超過(guò)2個(gè)點(diǎn)以上應(yīng)盡量進(jìn)行面補(bǔ)。

5 結(jié) 語(yǔ)

汽車(chē)起重機(jī)由于零部件種類繁多，色差控制是一個(gè)繁瑣且系統(tǒng)性的工作，只有通過(guò)對(duì)涂料原材料、供應(yīng)鏈、涂裝工藝、涂裝設(shè)備、涂裝檢具及涂層修補(bǔ)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格、有效的管控，才能減少色差的產(chǎn)生，達(dá)到面漆化的涂裝質(zhì)量要求。