涂装过程中影响涂膜质量的因素分析

宝塔山漆啊 2024-06-27 16:08:48
涂装的目的是为了起到防护、装饰及特种功能。目前涂装工艺可归纳为:前处理→喷涂→固化三个步骤,而要获得良好的涂装质量需控制好基材表面质量、前处理质量、涂装环境及固化效果。 涂装质量的好坏直接影响到产品的外观、市场竞争力及使用寿命。因此,保证和提高涂装工艺质量对于产品和企业都有着十分重要的意义。 涂装的工艺过程 尽管不同钢结构件基材处理侧重点不尽相同,但基本的涂装工艺流程是相同的。涂装工艺一般分为四个阶段:抛丸处理→化学前处理→喷涂作业→固化或干燥。 影响涂膜质量的因素 1.材料表面质量 工件材料本身的表面质量对涂装而言十分关键,会影响到成品涂膜的质量。由于材料都是购买的,因此需要在材料采购时就要确保表面质量。另外材料的存放和防护也是一个关键,再好的钢材露天存上半年也都会锈蚀,时间越长锈蚀越严重。 2.表面处理-抛丸、化学前处理 涂装前工件需要经过抛丸和化学前处理,其中的工序较多,不仅每一道工序都会对涂装质量造成影响,而且不同工序造成的影响程度也不一样。 2.1抛丸 抛丸处理在工程机械中普遍采用,不仅可以去除表面氧化皮等杂质,提高外观质量,而且可以强化工件表面,提高其疲劳强度。抛丸处理的工件表面质量主要是两个方面:一个是洁净度,影响到涂膜的附着力;另一个是表面粗糙度,影响到涂膜的外观质量。 要保证表面抛丸处理的质量,首先确保抛丸设备的正常运行,再根据工件的类型确认钢丸的尺寸、喷头的角度、击打力度。需要注意的是处理过后的工件不能长期存放,否则表面会再次出现严重的锈蚀或氧化皮。 根据ISO8501《涂装油漆和相关产品前的钢材的预处理表面清洁度的目测评估》标准,将抛丸(喷砂)除锈的质量分为Sa1、Sa2、Sa2.5和Sa3四个等级,要想获得良好的涂层附着力,必须达到Sa2.5以上。 2.2 化学前处理 作为涂装的工件,工件表面要求无水、无油、无锈、无灰尘杂质。因此需要通过化学前处理来除去工件表面的水、油、灰尘等杂质,否则会影响涂膜与工件表面的附着力,并出现针孔、气孔、缩孔等缺陷,严重时还会导致涂膜起皮,起皱,甚至大面积脱落。 化学前处理一般采用硅烷或磷化两种表面处理。 2.2.1硅烷表面处理一般分为7阶段:预脱脂→脱脂→水洗→纯水洗→硅烷→纯水洗→水分烘干。 先进入脱脂工序除去工件表面的油污,然后经过水洗,将工件表面的脱脂残留液清洗干净,再进入硅烷处理,之后经过一道纯水洗工序,最后进行水分烘干。需要注意的是: ①脱脂是通过皂化反应处理表面油污,因此需要一定温度,所以脱脂时要控制好槽液的温度。油污若有残留,会导致涂膜出现缩孔、附着力差等问题。 ②硅烷后纯水洗的工件一定要将水分烘干,否则会导致涂膜出现针孔或气孔。 2.2.2磷化表面处理一般分为9阶段:脱脂→水洗→酸洗→水洗→中和→表面处理→磷化→水洗→水分烘干。 涂装底漆前的磷化处理,将提高漆膜与基材金属的附着力,提高整个涂层的耐腐蚀能力。因此涂装前磷化的首要问题是磷化膜必须与底漆有优良的配套性。 磷化后的工件应立即烘干,不宜自然凉干,以免在夹缝、焊接处形成锈蚀。 3.涂装环境 涂装环境直接影响到涂装外观,有时还会影响到涂膜附着力。涂装环境主要考虑空气的相对湿度、温度和喷漆房的清洁度。湿度过高,可能会在工件表面凝聚水分,导致漆膜外观上出现气孔、附着力差、光泽低等问题;温度过高,会导致漆膜流平差、干喷、针孔等弊病;喷漆房清洁度则影响到外观,易使涂膜表面出现杂点或颗粒。因此需要注意以下几点: ①控制好涂装温度,建议温度10-35℃为宜; ②最佳环境湿度为30%-70%,当相对湿度超过85%,气温下降时,被涂物表面的温度会低于气温(钢结构表面在这种情况下的温度常常会低于气温),其表面就会有水气附着表面; ③要保证环境清洁度,减少空气中尘埃。 4.固化或干燥 油漆干燥方式常见的有两种,自然干燥和加热固化。 4.1自然干燥 自然条件下,利用空气对流使溶剂蒸发,氧化聚合或与固化剂反应成膜,适用于挥发性涂料、气干涂料和固化剂固化型涂料等自干型涂料,干燥质量受环境影响很大。 自然干燥影响因素主要包括温度、湿度、通风条件等,具体如下: 4.1.1温度,油漆干燥的重要环境因素,温度过低会导致干燥速度减慢,特别是双组份涂料在低温下反应速度大幅降低;温度过高会导致漆膜出现痱子、失光等弊病。 4.1.2湿度,高湿度会减慢油漆的干燥速度,因为空气中的水分含量高时,油漆中的溶剂难以有效挥发。 4.1.3通风条件,良好的通风有助于溶剂的挥发,加速干燥过程。 4.2加热固化 加热固化根据烘干温度可以分为低温烘干(<100℃),主要针对自干性涂料或耐热性差的被涂材料;中温烘干(100-150℃)主要用于缩合聚合反应固化成膜的涂料;高温烘干(>150℃),主要用于粉末涂料、电泳涂料等。 需根据产品类型、涂装厚度、工件大小等重要因素,合理设定烘烤温度和时间,以保证涂层的耐用性和美观性。
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