涂装工艺

第9章涂装工艺—9.1涂装工艺概述—9.2涂前表面处理—9.3涂料的施工—9.4漆膜的干燥—9.5涂装质量评价和管理—9.6涂装安全生产概述1Ø涂装三要素：涂装材料（主要是涂料）、涂装设备和方法、涂装管理。Ø涂装工艺包括：选用涂料、漆前表面处理和设备、涂装方法和设备、涂膜干燥的方法和设备，以及涂装的实现过程。29.1涂装工艺概述v涂装工艺的基本要求是选择适当的涂料和施工方法，以及如何组织来实现这样一个工业过程。v设计涂装工艺的依据是涂层的性能要求和质量。v汽车、轻工产品、建筑、电器、飞机、船舶等都有统一的涂装技术要求。见P230表9-1。3v1、涂层等级（涂装类型）v表9-3涂装等级及其质量要求、工艺过程涂装等级装饰性质量要求工艺过程应用高级装饰性涂层（Ⅰ涂层）涂膜面平滑，光亮如镜，无细微颗粒、擦伤、裂纹、起皱、起泡及其肉眼可见的缺陷，并有足够的机械强度，外观美丽表面处理→涂底漆→局部或全部填刮腻子→打磨→涂装3~9层面漆→抛光→打蜡高、中级轿车车身，精密仪器仪表、高级乐器、家用电器，以及高档木器家具等装饰性涂层（Ⅱ涂层）涂膜平滑，光泽中等，中等机械强度，外观美丽，允许有细微的擦伤、轻微的刷纹及其他细小缺陷表面处理→涂底漆→局部刮填腻子→打磨→涂装2~3层面漆载重汽车和拖拉机驾驶室与覆盖件、客车和火车车厢、机床、自行车等保护装饰性涂层（Ⅲ涂层）除具有一般装饰作用之外，主要是金属腐蚀。涂膜不应有皱皮、流痕、露底、外来杂质及其他降低保护和装饰的污浊等，允许有轻微的擦伤和刷纹等表面处理→涂底漆→涂装1~2面漆用于工厂设备、集装箱、农业机械、管道、钢板屋顶、汽车和货车的零部件等一般综合性涂层（Ⅳ涂层）供一般防腐蚀用，对装饰性无要求。适用于外观无要求、使用条件不十分苛刻（室内、机内）的制品或部件涂装涂1~2层漆，厚度在20~60µm绝缘、耐酸、耐碱、耐油、耐汽油、耐热、耐化学药品、防污、防霉以及水下、地下防腐蚀涂装等4最终确定的涂装施工方法及设备、工艺条件、参数等。v2、设计涂装工艺产品形状，生产批量，底材，涂层配套性。详见P234表9-4选用原则：颜色、外观、机械强度；优良的附着力；涂料的施工性、干燥性能、涂装性能等。明确涂装标准或类型；查清被涂物的使用条件（包括使用目的、使用环境条件、使用年限、经济效益等）、生产方式（单个生产、批量生产、大批量流水线生产），被涂物的自身条件（材质、大小及形状、表面状态等。明确涂装目的选择涂料选择涂装方法确定涂装工艺5零件划分工艺组每个工艺组的零件按输送机、挂具或小车配套计算每个工艺组总的涂装面积确定工艺过程每一个工序的时间定额v3、制订涂装工艺确定每个工艺组的工艺过程顺序选择涂装工艺和设备选择干燥工艺和设备61234T：涂覆符号涂料颜色（代号）和型号（或名称）外观等级：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ涂层的使用环境条件：一般(Y)；恶劣(E)；海洋(H)；特殊(T)。v4、涂料的涂覆标记例如：使用一般环境条件下的制品，表面涂深绿色（G05）A04-9氨基烘干磁漆，并按Ⅳ级外观等级加工。标记为：T·深绿A04-Ⅳ9。79.2涂前表面处理v1)、影响漆膜附着力的因素Ø粗糙度Ø润湿Ø涂料渗透v2)、漆前表面处理¶使被涂表面达到平整洁净，即无油、无水、无锈蚀、无尘土等污物。¶赋予合适的表面粗糙度。¶增强涂层与被涂表面的相互作用。8v1、金属表面的化学处理§除油，除锈和磷化。§1)、除油•碱液除油•水基脱脂剂清洗——利用表面活性剂的润湿、乳化、增溶、分散等能力，去除工件表面上的油污和尘垢。水基脱脂剂又称水基清洗剂、净洗剂、清洗剂等。•溶剂除油——用有机溶剂润湿的布揩拭，常用汽油、煤油、200号溶剂汽油。–还可以有气相清洗、浸渍和喷射清洗。9§2)、酸洗除锈•最常用盐酸、硫酸、磷酸。•工件在酸液中经过浸泡除锈以后，再经冷、热水冲洗，并用弱碱溶液中和（大部分中和溶液是碳酸钠或氢氧化钠的稀溶液，浓度在2%以下），再用水冲洗、干燥。•化学除锈不适合局部作业，维修时只是零部件整体需要进行除锈时，才能使用此法。•酸洗槽中必须加入适量的缓蚀剂，抑制金属过量腐蚀和防止“氢脆”。10§3)、磷化•用磷酸和磷酸二氢盐（如锰、锌、铁盐）溶液在一定温度下处理金属工件时，金属与氢离子反应，消耗工件表面的氢离子，使工件表面pH上升，沉积一层磷酸盐覆盖层，即磷化膜，该过程称为磷化。•需磷化处理的有：钢铁、锌和铝合金。•磷化可分为：铁盐磷化、锌盐磷化、锰盐磷化。•磷化分为喷磷化、浸磷化、涂覆磷化等。•磷化处理的一般过程为：脱脂→水洗→表面调整→磷化处理→水洗→封闭→去离子水洗→干燥，其中重点是水洗、表面调整和封闭。11§4)、化学处理用设备•有浸渍设备和喷射设备。•图9-2，图9-312v5)、其他漆前处理方法§钢铁处理新方法——等离子处理。冷轧钢板表面的清洗和处理。§铝——铝材表面附着了一层薄、密、牢的氧化铝，一般只需清洗除油而不需要其他处理就可涂装。§锌——镀锌钢板直接涂漆时，底漆要有抗皂化性；汽车车身上的镀锌钢材在涂覆阴极电泳底漆前，都经过磷化处理，磷化时由于镀锌层腐蚀，得到细的磷化膜，应采取喷磷化处理，磷化后应用铬酸钝化。13v6)、卷材涂装§主要材料：冷轧钢板、热镀锌或电镀锌钢板和铝板，也有用不锈钢板、镀锡钢板或其他金属薄板。§特点：漆膜柔韧性要好，经得住机械加工；辊涂（涂料利用率基本上达100%）。§应用：居住用的枪版、移动房屋墙板、活动百叶窗、雨水槽和落水管、荧光灯反光板、家电产品的壳、水果和蔬菜用听盖和罐体等。14v预涂卷材生产工艺§引入段——开卷、剪齐、缝接；§预处理段——除油及其他粘附物，磷化；§涂装段——辊涂；单面涂装，双面涂装；二涂二烘工艺（涂底漆—烘烤—涂面漆—烘烤）。§引出段——将产品分卷或按要求尺寸重新切成单张。v卷材涂料§铝材上使用单涂层。§钢材使用底--面漆系统，底漆（双酚A环氧、环氧酯和环氧/MF树脂等）+面漆（聚酯-MF树脂广泛应用，聚酯-封闭型异氰酸酯也有应用）。151617v2、喷抛处理（物理方法）§金属表面物理除锈方法是指用机械（如冲击、砂磨、铲力）等方法将铁锈或其他污物除去，可用手工和机械方式进行，同时也起到除油的作用。§手工方法——砂纸、凿子、锤子、刮刀、钢丝刷、砂轮等。§机械方法——喷丸、水喷砂、高压水清理等。18维护保养打磨后抛光打蜡面漆和清漆刮腻子或涂中间层底漆9.3涂料的施工v没有一种涂料能同时满足防锈、填嵌、装饰等各方面的要求，通常需要采用复合涂层。1920v1、涂料施工前的准备工作ª涂料性能检查——名称、批次、厂家及出厂时间等.ª涂料要充分搅拌均匀ª调整涂料粘度——使用配套的稀释剂ª涂料颜色调整——前后批次一致。ª涂料净化过滤21v2、涂底漆§1)、底漆的性能要求•在工件表面附着牢固，即在金属、木材、塑料表面有良好的附着力；•适当的弹性，能随工件材料的膨胀和收缩而不致脆裂脱落，能满足面漆耐久性的要求；•具有一定的填充性能，能填没工件表面的细孔、缝隙、洞眼等；•底漆涂层应成为没有光泽的细致毛糙表面，使上层涂料易于附着。•要便于施工，底漆在施工中易于流平而不流挂；干燥迅速；干后坚硬并易于打磨；打磨时不沾砂纸。22v2)、常用底漆Ø国内常用的铁红醇酸底漆、铁红酚醛底漆和纯酚醛底漆能与大部分面漆配套使用；Ø环氧类底漆常用于防腐蚀性能要求高的场合；Ø铁红过氯乙烯底漆和铁红硝基底漆由于在高温下易分解，不能与高温烘烤面漆配套使用。Ø铁红酯胶底漆、红丹防锈漆不宜与烘烤和强溶剂挥发涂料配套使用。Ø氨基底漆可与氨基面漆或其他烘烤的面漆配套。Ø磷化底漆不能代替一般的底漆，其涂层上面必须再涂一道与面漆相配套的底漆。23v3)、底漆的施工24v3、涂中间涂层§喷涂的腻子层都是中间层，目前还广泛应用于二道底漆、封闭底漆。§1)、刮（喷）腻子•良好的施工性能要求：良好的刮涂性和填平性；厚腻子层要能干透；收缩率要小；对上层涂料吸收要较小；腻子层要既能坚牢又易打磨；有相应的耐久性。•可以分为：填坑、找平、满涂腻子。•常用的腻子——醇酸腻子，环氧腻子，过氯乙烯腻子，不饱和聚酯腻子（原子灰）等。25§2)、二道底漆和封闭底漆•二道底漆（二道浆）——用于腻子层表面，可使针孔、磨痕得到补救。但因附着力较差，必须把大部分二道底漆磨去。•封闭底漆——颜料含量较低，主要用于填平打磨痕迹，给面层涂料提供最大的光泽度，使面漆层丰满，并可防止涂层失光或产生斑点。•封底漆具有腻子与二道底漆的功能，是现代化流水线广泛推行的中间涂层。26v4、打磨§常用打磨料——水磨石，砂皮（木砂纸、水砂纸、铁砂布）等。§打磨方法：•干打磨法——粉尘多，装饰性要求不高；•湿打磨法——打磨后所有表面用水冲洗干净，擦干，再进行干燥；•机械打磨法——效率高。27v5、涂面漆§要求——薄而均匀。§常用面漆——氨基、醇酸、丙烯酸酯、硝基、聚氨酯、氯化橡胶漆、乳胶漆等。§施工方法——一般用空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂等，建筑方面也有刷涂、滚涂。•面漆一般涂布在干燥的底层上。•“湿碰湿”——在涂第一道面漆后，晾干数分钟（通常5min左右），接着涂第二道面漆，然后一起烘干。•“湿碰湿”工艺适用于缩合型烘漆，如环氧、氨基和热固性丙烯酸漆等，但不适用于氧化聚合型涂料，如醇酸漆等。28v6、抛光上蜡§汽车面漆中能抛光的有氨基漆、硝基漆、丙烯酸漆、聚酯漆和过氯乙烯漆等。§磨光——加磨光膏，平缓连续、有规律、有顺序地从漆面一端到另一端，一行挨一行磨光。§抛光——抛光膏。§打蜡——增强漆膜表面光亮度，使光亮持久，并起防潮、防水、防污染的作用。v7、质量控制与检查299.4漆膜的干燥v1、涂料的干燥方式§自然干燥——挥发型涂料，氧化聚合型涂料，室温固化涂料，乳胶漆等。汽车修理，船舶，桥梁，港埠建筑，纸张、皮革、塑料等。§加速干燥——适当加温（50~80），缩短干燥时间。如酚醛磁漆、酯胶磁漆和醇酸漆等。§烘烤干燥——必须烘烤。如氨基醇酸漆、沥青烘漆、有机硅耐热漆等。涂层在硬度、附着力、耐久性、耐油、耐水、耐化学药品等方面的性能较自然干燥优良。§辐射干燥——紫外线，电子束。干燥时间仅为常规方法的1/100~1/10。30v2、涂料的干燥过程§习惯上分为：表面干燥，实际干燥，完全干燥。§美国ASTMD1640-69(74)表9-10漆膜干燥程度的区分编号名称干燥程度12345678触指干燥不黏尘干燥表面干燥半硬干燥干透打磨干燥完全干燥过烘干（烘烤时间过高或时间过长）发粘但不黏手指漆面不黏尘漆面无粘性，不黏棉花团手指轻捅漆膜不留指痕手指强压漆膜不留指痕，手指急速捅漆膜不留痕迹干燥到可以打磨状态无缺陷的完全干燥状态，漆膜力学性能达到技术指标轻度过烘干，漆膜失光、变色、机械强度下降严重过烘干，漆膜烤焦、机械强度严重下降。31v干燥时间的测定§表面干燥——GB1728-79(88)，GB6753.3-86•吹棉球法——漆膜表面放一脱脂棉，沿水平方向吹棉球，棉球能吹走但膜面不留棉丝。•指触法（指触干）——用手指轻触膜面，感觉发粘但无漆黏在手指上。•小玻璃球法——将约0.5g的直径为125~250um的小玻璃球于50~150mm的高度道在漆膜表面上，当漆膜上的小玻璃球能用刷子轻轻刷离，而不损伤漆膜表面。§实际干燥——GB1728-79(88)，ISO9117-1990•压滤纸法——在漆膜上用干燥试验器压上一片定性滤纸，经30s后移去试验器，将样板翻转而滤纸能自由落下。•压棉球法——漆膜无棉球及失光现象。•刀片法——适用于厚涂层和腻子膜。32v3、涂料的干燥设备§按外形结构可分为室式（烘房）、箱式（烘箱）、通道式（烘炉）。§连续式（烘道），间歇式（烘箱、烘房）。§根据传热方式可分为：•对流式干燥设备——借助空气加热；•热辐射式干燥设备——借助热辐射加热，如红外线；•电磁感应干燥设备；•紫外光、电子束干燥设备。339.5涂装质量评价和管理v涂装管理包括劳动组织、工艺管理、操作规程的执行、质量检测和记录等方面。v涂装质量评价体系包含以下几个方面：§先进的涂装质量标准；§先进的测试方法和检测规则；§完善合理的