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文檔簡介
1、1 涂料介紹汽車外飾塑料件涂料按涂層結(jié)構(gòu)分為底漆、基色漆和清漆。1.1 底漆主要性能要求:附著力、抗水性、抗化學(xué)品性、耐冷 熱沖擊性、耐熱水沖擊性、耐汽油性。底漆分為單組分 和雙組分 2 種。單組分底漆優(yōu)點(diǎn):快干、可打磨、對底材附著力好。缺點(diǎn):對面漆有選擇,柔韌性較差、耐水性一般。用途:用于一般要求的場合。雙組分底漆優(yōu)點(diǎn):與面漆附著力好、柔韌性好。缺點(diǎn):需低溫烘烤后才能打磨。用途:用于一般要求的場合。1.2 基色漆基色漆是與罩光面漆進(jìn)行濕碰濕配套涂裝的底漆,能滿足濕碰濕施工要求。基色漆分為基色閃光漆和基色實(shí)色漆。基色閃光漆:是由樹脂、鋁粉(或 /和)珠光粉顏 料、溶劑、助劑等組成的,有金屬、珠
2、光效果,有較快的 表干速率及抗溶劑性,能滿足濕碰濕施工的要求?;珜?shí)色漆:是由樹脂、有機(jī)和無機(jī)顏料、溶劑、 助劑等組成的,有較快的表干速率及抗溶劑性,能滿足 濕碰濕施工的要求。1.3 清漆清漆是用于基色漆罩光的透明涂層,為雙組分。一般是 2K 聚氨酯漆,一組分是由羥基丙烯酸樹脂、助劑 和溶劑組成,另一組分為異氰酸酯固化劑;兩組分按比例在使用前混合。該漆涂裝于基色漆上,有很高的光 澤、豐滿度及優(yōu)異的綜合性能。2 施工工藝塑料件涂裝是用化學(xué)和機(jī)械方法除去塑料件表面的脫模劑、異物和污物,去除表面界膜阻力后在其表面 涂覆涂料,經(jīng)干燥成膜使汽車外飾塑料件與車身顏色及光澤一致并提供耐候性的工藝。1/222
3、.1 涂層的結(jié)構(gòu)及膜厚要求涂層的結(jié)構(gòu)及膜厚要求見表1。2.2 工藝介紹典型的涂裝工藝三噴兩烘 (3C2B )工藝(應(yīng)用于溶劑型涂料)工件上件、前處理、預(yù)脫脂、 脫脂、一次水洗、 二次 水洗、新鮮 DI 水洗、吹水、水分烘干、強(qiáng)冷、自然冷卻、火焰處理、上遮蔽、手工除靜電/ 檢查、自動(dòng)除靜電、噴底漆、底漆流平、底漆烘干、強(qiáng)冷、自然冷卻、底漆檢查打磨、除靜電、噴底色漆(BC )、面漆流平、噴罩光漆( CC )、流平、面漆烘干、強(qiáng)冷、自然冷卻、成品檢查下件、不合格品返修。三噴一烘( 3C1B )工藝(應(yīng)用于溶劑型涂料和水性涂料)工件上件、前處理、預(yù)脫脂、脫脂、一次水洗、二次水洗、新鮮DI 水洗、吹水、
4、水分烘干、強(qiáng)冷、自然冷卻、火焰處理、上遮蔽、手工除靜電/檢查、自動(dòng)除靜電、噴底漆、底漆流平、噴底色漆(BC )、面漆流平、噴罩光漆(CC )、流平、面漆烘干、強(qiáng)冷、自然冷卻、成品檢查下件、不合格品返修。工序作用脫脂:脫脂的主要目的是除去塑料件表面的油污、脫模劑等,主要依靠脫脂劑的浸潤、分散及乳化作用達(dá)到除去油污的效果,去除界面阻力,提高附著力。一般采用環(huán)形壓力噴洗。水洗及表面活化:脫脂后一般要經(jīng)過4 道水洗, 主要目的是洗凈工件表面殘留的脫脂液、顆粒雜質(zhì)和有害離子,并活化表面。一般前2 道水洗為工業(yè)水噴洗,后 2 道為純水洗。吹水:吹水工序是在前處理后,通過風(fēng)嘴用壓縮空氣吹凈工件表面和邊角夾縫
5、中的水珠。水分烘干及強(qiáng)冷: 吹水后經(jīng)過一段時(shí)間的瀝水, 工件進(jìn)入水分烘干室烘干。 考慮到塑料件的耐熱性能, 烘干溫度一般控制在 6070 ,烘干時(shí)間為 1520 min ?;鹧嫣幚恚夯鹧嫣幚砑夹g(shù)即使用高溫火焰對塑料件板材進(jìn)行高溫加熱處理,消除表面層的油污和脫模劑,選擇性地除去低分子物及表面各種非晶成分,使表面粗燥化,具有多孔性,從而提高涂膜的附著力??捎妹簹饣蛞胰矚夂脱鯕獾难趸?,其中煤氣氧化焰的處理溫度一般為1 0002 800 。 為了避免工件被烤變形,應(yīng)使火焰烘烤時(shí)間限定在最小限度(約10 s 以 下),烘烤后立即冷卻。2/22底漆、面漆噴涂:底漆噴涂底漆噴涂方式有手工噴涂和自動(dòng)噴涂2
6、種。底漆晾干底漆噴涂后, 濕漆膜中含有大量有機(jī)溶劑,若直 接進(jìn)入烘干室中烘烤,就會(huì)因溶劑揮發(fā)過快而使涂膜表面出現(xiàn)針孔、 氣泡等缺陷。 在晾干過程中, 伴隨著溶劑的揮發(fā), 油漆得以充分流平、展開,晾干時(shí)間、風(fēng)速 對流平效果影響較大,易產(chǎn)生流平不良、橘皮等漆膜缺陷。底漆烘干目前使用的底漆有2 種:快干型和普通型。 快干型 可自干,而普通型施工后其自身不能自然快速固化,需 要采取加熱固化方法, 目的是縮短涂料烘干時(shí)間和提高涂層性能, 同時(shí)要考慮到塑料件自身耐熱性能及易變形的特點(diǎn),烘干溫度不宜過高,一般控制在80 左 右,工藝時(shí)間一般為 2030 min 。底漆打磨底漆表面或多或少存在油漆缺陷, 為了
7、給下道工序提供良好的油漆涂層表面, 有必要對底漆件的表面進(jìn)行打磨處理。面漆噴涂面漆采用濕噴濕工藝,先噴底色漆再噴清漆, 底色 漆采用單組分油漆 ,色漆噴涂厚度因油漆品種不同而不同,金屬色漆一般為1218m ,素色漆一般為25 35m。面漆晾干和烘干面漆晾干工藝要求同底漆晾干一樣,烘干工藝參數(shù):工藝溫度控制在(80±5),工藝時(shí)間控制在25 35 min 。修飾交檢部分面漆表面存在一些缺陷,需通過打磨拋光消除缺陷。不合格件若缺陷較小,可通過點(diǎn)修補(bǔ)消除,若缺陷較大且難處理,必須送到底漆打磨上大線返修。水性涂裝工藝及要求水性涂裝系指底漆、基色漆為水性漆、清漆仍為溶劑型漆,工藝要求見表2 。
8、3/22水性涂料施工要求噴漆室溫濕度見表3 。4/223.4 耐水性耐水性能檢測條件為40 、 240 h ,檢測結(jié)果要求漆膜外觀不能有明顯的起泡、變色等,耐水后附著力要 求小于 1 級、常溫彎曲要求同前。圖 3 為加速耐水后的結(jié)果(80 、4 h ,放置 1 h 后劃格檢測附著力) 。5/223.8 耐候性耐候性分為加速耐候試驗(yàn)和天然曝曬試驗(yàn),除要 求外觀、色差、光澤保持率外, 還要求附著力小于1 級。4 綜述為適應(yīng)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展需要,在保證涂層性能的基礎(chǔ)上,汽車制造業(yè)勢必開發(fā)采用低能耗、低 VOC 的 環(huán)保型汽車外飾塑料件涂料及涂裝工藝。如開發(fā)用于機(jī)器人噴漆室的具備除溶劑功能的新型循環(huán)供風(fēng)
9、設(shè)備,該設(shè)備在冬季生產(chǎn)時(shí)噴漆室采用循環(huán)供風(fēng),可節(jié)省 大量的能源, 此類設(shè)備在奇瑞東陽幼獅的塑料件涂裝線上已有應(yīng)用。減少底漆烘干工序的3C1B 涂裝工藝及水性漆、高固體分漆等環(huán)保型涂料的應(yīng)用都已成為汽車塑料件涂裝發(fā)展趨勢。6/221 前言自上世紀(jì) 60 年代,為提高汽車的安全和環(huán)保節(jié)油性能,部分外飾件和內(nèi)飾件材質(zhì)開始塑料化,據(jù)統(tǒng)計(jì)目前的一輛轎車塑料件用量已經(jīng)超過300kg ,占整個(gè)轎車質(zhì)量的 20 左右。隨著塑料件在汽車中的運(yùn)用越來越多,其裝飾性和耐久性要求也越來越高, 部分要求與車身同色且要具有與車身相同年限的防腐能力。塑料件涂裝越來越重要且必不可少。 奇瑞汽車有限公司十五萬套塑料件涂裝生產(chǎn)線
10、是由該公司技術(shù)人員于1997 年自行設(shè)計(jì), 委托揚(yáng)州瓊花環(huán)保設(shè)備工程有限公司和九臺(tái)電器廠聯(lián)合制造,1999 年 11 月建成投產(chǎn)。該條涂裝線采用了當(dāng)時(shí)國際上最新涂裝技術(shù),設(shè)備總投資較少,但其運(yùn)行狀況良好,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,一次交檢合格率在 92 以上,是一條經(jīng)濟(jì)實(shí)用的生產(chǎn)線。下面簡單介紹一下該條線的工藝狀況。2 工藝簡介2.1 塑料件涂裝的目的塑料件涂裝是用化學(xué)和機(jī)械方法除去塑料件表面脫模劑、 異物、污物等,去除表面界膜阻力, 提高附著力, 并在其表面涂覆涂料, 經(jīng)干燥成膜并附著于塑料件的表面,達(dá)到防護(hù)和裝飾的作用。2.2塑料件的涂裝工藝過程該條生產(chǎn)線工藝過程可分為2 段,即前處理工段和底漆、面漆
11、工段。前處理工段采用化學(xué)處理方法, 經(jīng)低溫脫脂水洗, 表面活化后烘干, 化學(xué)品材料采用上海漢高公司生產(chǎn)的塑料件清洗劑及表面活性劑,工件輸送方式為普通懸鏈連續(xù)通過式。底漆、面漆部分采用手工空氣噴涂方式,三噴兩烘或三噴一烘皆可,其輸送方式采用 NKC反向積放式地面鏈。 底漆、面漆材料采用 PPG、杜邦公司提供的溶劑型低溫涂料。該線主要工藝流程如圖1 (三噴兩烘)。白件檢查(打磨擦凈) 上白件預(yù)脫脂 (脫脂劑:漢高代號2595 ) 脫脂 N0 1 水洗 N0.2水洗循環(huán)純水洗(含表面活性劑:漢高代號 AID 100) 鮮純水洗吹水水分烘干強(qiáng)冷、擦凈靜電除塵噴底漆晾干烘干強(qiáng)冷底漆打磨擦凈靜電除塵噴涂底
12、色漆晾干點(diǎn)打磨修補(bǔ)噴清漆晾干烘干強(qiáng)冷修飾交檢合格去總裝車間不合格點(diǎn)修補(bǔ)底漆打磨返工圖 1前處理工段脫脂脫脂主要目的就是除去塑料件表面的油污、 脫模劑等,主要依靠脫脂劑的浸潤、分散及乳化作用達(dá)到除去油污的效果,去除界面阻力,提高附著力。一般采用環(huán)形壓力噴洗。這道工序主要控制以下工藝參數(shù)。a. 總酸 PH 值塑料件脫脂和整車脫脂不同, 整身脫脂一般為堿性脫脂, 而塑料件遇到堿性溶液會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),破壞工件表面結(jié)構(gòu), 影響表面質(zhì)量,因而塑料件脫脂槽液 pH 一般控制在 6.0 ±1.0 ,總酸控制在 4.8 ±1.0 點(diǎn)。b. 脫脂溫度一般來說溫度越高脫脂效果越好越徹底,但塑料件
13、耐熱性一般較差, 溫度7/22過高會(huì)導(dǎo)致塑料件變形,考慮到此脫脂劑活性溫度( 50 左右活性最佳),將脫脂工藝溫度控制在 55 ±5 。c. 脫脂時(shí)間和壓力脫脂過程中,必須保證有足夠的噴洗時(shí)間, 清洗時(shí)間太短會(huì)造成脫脂不凈,這條線的脫脂時(shí)間為0.8 min,清洗方式采用壓力噴淋,噴淋管路采用環(huán)形布置,保證工件各個(gè)面能得到徹底噴洗,噴嘴噴射方向和狀況需定期調(diào)整,對噴射效果影響較大。噴洗壓力一般控制在0.1 0.2 MPa 之間,脫脂過程中當(dāng)脫脂液噴射到工件表面時(shí), 在強(qiáng)力作用下脫脂液與工件有較好的接觸,促使脫脂劑滲透和破壞油膜,并可沖洗掉工件表面已乳化的油污。d. 槽液的更換周期由于塑
14、料件脫脂是噴淋脫脂, 槽體較小。 在長期循環(huán)使用后乳化、 皂化油污越聚越多,有利于菌類、藻類物質(zhì)的繁殖與生長,為了保證脫脂效果,防止菌類、藻類物質(zhì)的污染, 在正常生產(chǎn)一段時(shí)間后要及時(shí)排放槽液, 一般脫脂槽液一周排放一次,若生產(chǎn)間隙時(shí)間太長,建議開班前再重新配槽。水洗及表面活化脫脂后一般要經(jīng)過4 道水洗,主要目的是洗凈工件表面殘留的脫脂液、表面的顆粒雜質(zhì)和有害離子,并活化表面。 一般前 2 道水洗為工業(yè)水噴洗, 后 2道為純水洗,工藝時(shí)間0.5-1.0 min,噴洗壓力 0.2-0.4 MPa。第 3 道循環(huán)純水洗電導(dǎo)率一般控制在30S /cm 以下,槽液中需不斷補(bǔ)加表面活性劑,新鮮純水的電導(dǎo)率
15、控制在10S/cm 以下。吹水吹水工序是在前處理后, 通過風(fēng)嘴用壓縮空氣吹凈工件表面和邊角夾縫中的水珠,一般吹水時(shí)間為 0.5 min ,壓縮空氣壓力為 0.5-0.6 MPa ,壓縮空氣的壓力和風(fēng)嘴方向是本道工序的控制要點(diǎn),若調(diào)整不好將會(huì)影響后續(xù)的烘干效果。水分烘干及強(qiáng)冷吹水后經(jīng)過一段時(shí)間的瀝水, 工件進(jìn)入水分烘干室烘干。 考慮到塑料件的耐熱性能,烘干溫度一般控制在 60- 70 之間,烘干時(shí)間 15-20 min 。底漆、面漆噴涂工段底漆噴涂塑料件噴涂方式有手工噴涂和自動(dòng)噴涂 2 種,奇瑞汽車有限公司塑料件涂裝線采用手工空氣噴涂, 手工空氣噴涂不僅對操作者的操作技能要求較高, 而且施工環(huán)境
16、和施工參數(shù)(噴漆室工藝參數(shù)、油漆施工參數(shù))必須要嚴(yán)格控制。噴漆室手工噴涂區(qū)風(fēng)速一般設(shè)定在0.4-0.5m/s ,工藝溫度一般控制在18- 35 ,該線冬季噴漆室溫度一般不低于18 ,而夏季因其空調(diào)機(jī)組無制冷系統(tǒng)有時(shí)最高溫度達(dá)到40 左右,對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造增加了一套加濕系統(tǒng)后,夏季溫度基本可控制在35 以下,相對濕度一般控制在60-70 。噴漆室空氣潔凈度一般要求大于5m 粒徑的微粒數(shù)為零, 小于 5 m 粒徑的微粒含量小于 1×105 個(gè) /L 。采用單罐供漆系統(tǒng),油漆施工壓力一般控制在0.2-0.3 MPa,霧化空氣壓力一般控制在 0.5-0.6 MPa ,底漆采用 2 道噴涂,
17、第 1 道閃干 50s 后噴涂第 2 道,膜厚控制在 35- 40 m 。8/22底漆晾干底漆噴涂后,濕漆膜中含有大量的有機(jī)溶劑,若直接進(jìn)入烘干室中烘烤,就會(huì)因溶劑揮發(fā)過快造成涂膜表面針孔、氣泡等缺陷。 在晾干過程中, 伴隨著溶劑的揮發(fā),油漆得以充分流平、展開,晾干時(shí)間、風(fēng)速對流平效果影響較大,易產(chǎn)生流平不良、桔皮等漆膜缺陷,晾干時(shí)間一般控制在 57 min ,風(fēng)速一般為 0.2 0.3 m/s 。底漆烘干塑料件使用的底漆涂料是雙組分涂料, 目前被使用的底漆涂料有快干型和普通型 2 種,快干型可自然指干,但普通型施工后其自身不能自然快速固化,因而需要采取加熱固化方法, 目的是縮短涂料烘干時(shí)間和
18、提高涂層性能, 同時(shí)要考慮到塑料件自身耐熱性能及易變形的特點(diǎn),烘干溫度不宜過高,一般控制在 80 左右,工藝時(shí)間一般為 2030min 。底漆打磨底漆表面或多或少存在油漆缺陷, 為了給下道工序提供良好的油漆涂層表面,有必要對底漆件的表面進(jìn)行打磨處理,打磨材料一般采用 600800 號水砂紙,打磨一般缺陷時(shí)用 800 號砂紙,打磨較大缺陷時(shí)用 600 號砂紙。面漆噴涂面漆采用濕碰濕工藝, 先噴底色漆再噴清漆, 底色漆采用單組分油漆, 色漆噴涂厚度因油漆品種不同而不同,金屬色漆一般為1218 m ,素色漆一般為 2535m。噴涂工藝參數(shù)和底漆相同,底色漆噴涂后一般晾干57 min后進(jìn)入清漆噴漆室,
19、 在噴涂清漆前可對色漆表面的顆?;蜉^小的缺陷用1200 號拋光片進(jìn)行修磨, 修磨平整后對所修部位用空氣補(bǔ)漆槍補(bǔ)噴色漆。處理完成后進(jìn)行清漆噴涂,清漆噴涂時(shí)各工藝參數(shù)和底漆相同。面漆晾干和烘干面漆晾干工藝要求同底漆晾干,烘干工藝參數(shù)為工藝溫度一般控制在80±5 ,工藝時(shí)間一般控制在2535 min。修飾交檢部分面漆表面存在一些缺陷,需通過打磨(一般用 1500 號梅花砂紙)拋光消除缺陷。不合格件若缺陷較小,可通過點(diǎn)修補(bǔ)消除,若缺陷較大且難處理,必須送到底漆打磨上大線返修。各工序主要參數(shù)表各工序主要參數(shù)見表1表 1 各工序主要參數(shù)序工藝時(shí)工藝溫工序名稱處理方式間 /min材料備注號度1掛件
20、人工2預(yù)脫脂噴淋0.8室溫專用清洗劑壓力為 0.1-0.2 MPa , pH值 5-73脫脂噴淋255 ±5專用清洗劑壓力為 0.1-0.2 MPa , pH值 5-79/224一次水洗噴淋0.855 ±5自來水壓力為 0.2-0.4 MPa5二次水洗噴淋0.8室溫自來水壓力為 0.2-0.4 MPa6循環(huán)純水洗噴淋0.8室溫去離子水表面壓力為 0.1-0.3 MPa,電導(dǎo)活性劑30s/cm7新鮮純水洗噴淋0.4室溫去離子水壓力為 0.1-0.3 MPa,電導(dǎo)30s/cm8吹水吹壓縮空0.5室溫壓縮空氣壓縮空氣壓力 0.6 MPa氣9水分烘干熱風(fēng)循環(huán)l575±51
21、0轉(zhuǎn)掛人工11檢查、打磨人工1.512擦凈人工1.5粘性擦布等13靜電除塵人工1.5靜電除塵器14噴底漆人工318-35雙組分漆漆壓 0.15-0.30 MPa、輸氣壓15晾干揮發(fā)718-350.5-0.6 MPa,漆膜厚度 30- 40 m16烘干熱風(fēng)循環(huán)2585±517強(qiáng)冷風(fēng)冷4室溫18底漆打磨人工18-35砂紙等19擦凈靜電人工18-35粘性擦布吹20噴涂底色漆人工18-35單組分漆與底漆相同21晾干揮發(fā)18-3522點(diǎn)打磨修人工18-35拋光片補(bǔ)23噴清漆人工18-35雙組分漆與底漆相同24晾干揮發(fā)18-3525烘干熱風(fēng)循環(huán)85±526強(qiáng)冷風(fēng)冷室溫27修飾人工18-
22、35砂紙羊毛球拋光膏28交檢人工10/22結(jié)束語這條十五萬套塑料件涂裝線建成投產(chǎn) 6 年來,從運(yùn)行狀況來看該生產(chǎn)線可靠性好、質(zhì)量穩(wěn)定,達(dá)到當(dāng)初設(shè)計(jì)要求, 雖然單層同一平面工藝布置可節(jié)約大量投資,但潔凈度和施工環(huán)境需加大控制力度。工藝規(guī)劃1. 塑料件的表面處理塑料件種類繁多,許多塑料極性小,結(jié)晶性大,表面張力小,潤濕性差,表面光滑。為提高涂料對塑料的附著力, 減少表面缺陷, 改善塑料涂層的質(zhì)量, 塑料件涂裝前要進(jìn)行表面處理。該前處理線采用化學(xué)處理方法, 經(jīng)低溫脫脂水洗、 瀝液及高壓空氣吹水后烘干, 工件輸送方式為普通懸鏈連續(xù)通過式,變頻控制鏈速。圖 2底漆打磨面漆噴漆其主要工藝流程如下: 白件檢
23、查手工預(yù)清理白件轉(zhuǎn)掛預(yù)脫脂瀝液脫脂瀝液一次水洗瀝液二次水洗瀝液循環(huán)純水洗瀝液新鮮純水洗瀝液高壓空氣吹水檢查水分烘干冷卻卸件。( 1)手工預(yù)清理:用有機(jī)溶劑擦拭塑料能除去塑料表面的各種非晶態(tài)部分,使其粗糙化或具有多化性,提高涂料的附著力。( 2)脫脂:塑料表面有油污、脫模劑等,必須除油和脫脂。它主要依靠脫脂劑的浸潤、分散和乳化作用達(dá)到除去油污的效果,提高表面附著力。脫脂主要控制參數(shù)具體如下: 脫脂液 PH值在 6.0 ±1.0 ,總酸控制在 4.8 ±1.0 ,脫脂溫度控制在 55±5,脫脂時(shí)間控制在1.5min 。(3)水洗及表面活化:脫脂后經(jīng)過4 道水洗, 每段
24、水洗之間留有1min 的瀝液時(shí)間。 前兩道為工業(yè)水噴洗, 工藝時(shí)間分別為0.6min 。后兩道為純水洗,工藝時(shí)間為0.3 0.9min 。噴洗壓力 0.2 0.4MPa。第三道循環(huán)水洗電導(dǎo)率一般控制在30s/cm 以下,槽液中不斷補(bǔ)加表面活性劑,新鮮純水的電導(dǎo)率控制在10s/cm 以下。第四道水洗后留有1.5min 的瀝液時(shí)間。( 4)高壓空氣吹水:此工序通過風(fēng)機(jī)從車間內(nèi)進(jìn)風(fēng),將高壓空氣吹向工件表面,目的是吹凈工件表面和邊角夾縫中的水珠。吹水時(shí)間為 2min,吹水壓力通過調(diào)節(jié)板適當(dāng)調(diào)整,一般控制在 0.2 0.4MPa。( 5)水分烘干和強(qiáng)冷:工件吹水后經(jīng)過 2 3min 的瀝水,進(jìn)入水分烘干
25、室烘干。水分烘干室通過熱風(fēng)循環(huán), 將工件表面和內(nèi)腔內(nèi)的水吹干。 考慮塑料件的耐熱性能, 烘干溫度控制在6070之間,烘干時(shí)間在16min 左右。2. 塑料件底漆和面漆噴涂(1)底漆噴涂、晾干:此生產(chǎn)線采用手工空氣噴涂,噴涂作業(yè)區(qū)長度18m,要求手工噴涂區(qū)風(fēng)速控制在 0.4 0.5m/s ,工藝溫度控制在 1830,相對濕度在 6070%,工件通過時(shí)間為 4 5min。此生產(chǎn)線采用單罐供漆,油漆施工壓力一般控制在0.2 0.3MPa,霧化空氣壓力一般控制在0.5 0.6MPa。兩道噴涂,膜厚控制在3540m。底漆噴涂后進(jìn)入晾干室,由于底漆與面漆采用W/W(濕碰濕)工藝,無底漆烘干,所以底漆的涂料
26、采用雙組份快干型涂料,且晾干要充分,表面要達(dá)到指干狀態(tài)。晾干室風(fēng)速設(shè)計(jì)為11/220.2 0.3m/s ,工藝時(shí)間設(shè)計(jì)為7.5min 。( 2)面漆噴涂、晾干:進(jìn)入面漆噴漆室前,有 4m長的底漆檢查室。在噴涂前,可對底漆表面的細(xì)小顆?;蛉毕萦?1200 號拋光片進(jìn)行修磨。面漆也采用W/W(濕碰濕) 工藝, 先噴色漆再噴清漆。色漆噴涂厚度因油漆品種不同而不同,金屬色漆一般為1220m,素色漆一般為2535m。色漆噴涂后晾干7.5min 進(jìn)入清漆噴漆室。 清漆噴涂完后晾干7.5min 進(jìn)入面漆烘干爐。 色漆和清漆噴涂時(shí),各參數(shù)與底漆相同。(3)面漆烘干、強(qiáng)冷:面漆烘干室的溫度控制在8090,烘干時(shí)
27、間為40min。設(shè)備規(guī)劃1. 前處理設(shè)備前處理設(shè)備主要由室體、工作槽、管路系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)和供排水等組成。室體由 1.5mm厚的不銹鋼板制作, 內(nèi)有維修和保養(yǎng)通道, 設(shè)置 2 個(gè)保養(yǎng)門。 保養(yǎng)門處安裝懸臂式探照燈,方便人員檢查和保養(yǎng)設(shè)備。整個(gè)室體安放在1.6m 高的支架上,泵及附屬設(shè)備放在槽側(cè)部。圖 3面漆烘干室槽體上配有溢流、排凈和泵循環(huán)管路出入口等。加熱槽體外壁板表面覆有保溫材料,并用0.7mm厚的鍍鋅鋼板翻邊壓和保護(hù)。管路系統(tǒng)可拆裝,用法蘭連接,連接長度3m。加熱和熱循環(huán)系統(tǒng)相結(jié)合,熱源為熱水(設(shè)熱水箱,用天然氣加熱),采用外置板式熱交換器。溫度采用自動(dòng)和手動(dòng)控制。2. 噴漆
28、室設(shè)備噴漆室采用水旋式結(jié)構(gòu),主要由室體(含動(dòng)壓室、靜壓室、空調(diào)風(fēng)過濾系統(tǒng)和操作間等)、漆霧收集以及排風(fēng)系統(tǒng)等組成。在人員休息區(qū)還建有潔凈間,使噴涂作業(yè)人員與車間隔離。室體側(cè)板用鍍鋅鋼板制成, 用型鋼骨架加固, 兩側(cè)壁板嵌有夾膠玻璃門窗, 保持噴房內(nèi)部光滑、平整和不掛灰,易于清潔。在動(dòng)壓室和靜壓室之間裝有 F6 袋式過濾器以使空氣平穩(wěn)流動(dòng),并有調(diào)節(jié)風(fēng)量的控制結(jié)構(gòu),保持風(fēng)平衡,并保證各工藝段的風(fēng)速達(dá)到工藝要求。操作間頂棚為控制氣流分布的過濾層,過濾層覆蓋整個(gè)頂棚,嚴(yán)防噴漆室風(fēng)向縱向飄移。漆霧收集系統(tǒng)的循環(huán)水通過供水管(逐級變徑,法蘭連接)、 可調(diào)堰板進(jìn)入散流板和水旋室后,經(jīng)回流管道至廢漆處理槽。
29、水旋室是氣液混合室,能產(chǎn)生高強(qiáng)度的攪拌,使空氣和水充分混合,再通過空間容積增大, 風(fēng)速降低,使氣水分離。 分離空氣被排風(fēng)風(fēng)機(jī)吸到 45m高的風(fēng)道后,排到大氣中,帶漆渣的水流到廢漆處理槽。所有噴漆室的排風(fēng)由一個(gè)方形大煙囪分成四部位集中排向高空,增大擴(kuò)散區(qū)域。 噴漆室排風(fēng)機(jī)集中放在風(fēng)機(jī)房內(nèi),葉輪便于拆出檢修,噴漆室至風(fēng)機(jī)的排風(fēng)道采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),風(fēng)機(jī)房墻壁安裝消音板。3烘干設(shè)備面漆烘干室采用直通式烘干爐,壁板厚度為 100mm,采用插接式結(jié)構(gòu),接縫處打耐高溫密封膠。為防止烘干室熱氣和煙氣外溢,在出入口裝有風(fēng)幕。烘干室熱源為天然氣間接加熱, 設(shè)有安全措施和安全結(jié)構(gòu) (天然氣自動(dòng)點(diǎn)火、火焰監(jiān)控、燃?xì)?/p>
30、混合、壓力調(diào)節(jié)、自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥及自動(dòng)控制等)。實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)和手動(dòng)控制,自動(dòng)數(shù)字顯示。12/22廢氣采用直燃法處理,增加廢氣焚燒爐,每小時(shí)處理廢氣量6 000Nm3。廢氣通過交換,使排放溫度不大于150。4. 空調(diào)系統(tǒng)涂裝車間廠房需要保持封閉式微正壓,此條涂裝線采用空調(diào)送風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)方式進(jìn)行通風(fēng)換氣,廠房換氣次數(shù)為3 次 /h 。車間共有3 臺(tái)工藝空調(diào)和1 臺(tái)工位空調(diào), 各空調(diào)風(fēng)量按照設(shè)備風(fēng)速進(jìn)行量定。空調(diào)安裝在空調(diào)平臺(tái)上, 新鮮空氣從屋頂進(jìn)風(fēng)室吸入。進(jìn)風(fēng)室兩側(cè)設(shè)百葉窗、防鳥網(wǎng),保證百葉窗內(nèi)不進(jìn)雨水。噴漆室空調(diào)由進(jìn)風(fēng)段、初效過濾段、 加熱段、 加濕段、 風(fēng)機(jī)段、 中效過濾段和出風(fēng)段等組成。空調(diào)機(jī)組
31、加熱方式為天然氣直接燃燒式,提高了熱效率。 機(jī)組骨架采用熱鍍鋅處理,壁板為聚氨酯夾心彩鋼板(燃?xì)饧訜岫螢閹r棉夾心彩鋼板),厚度為50mm。空調(diào)加濕采用高壓水噴淋霧化方式,加濕泵為立式機(jī)械密封泵, 變頻控制, 噴霧噴嘴交錯(cuò)布置,確保在整個(gè)迎風(fēng)面形成水霧或水幕。加濕段擋水板采用2mm厚的不銹鋼板, 擋水板處風(fēng)速 3m/s,保證正常運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)段無水珠出現(xiàn)。結(jié)束語奇瑞汽車股份有限公司采用最新的3C1B工藝,新建的 40 萬套塑料件涂裝生產(chǎn)線在同一工藝平面上布置設(shè)備, 廠房四周玻璃都是鎖閉的, 且在噴涂施工區(qū)域獨(dú)立增加潔凈間,不但節(jié)約了大量投資, 降低了運(yùn)行成本, 而且在潔凈度和施工環(huán)境上有了很大的提高
32、,很大程度上提高了塑料件的涂裝質(zhì)量。 隨著轎車車身塑料件使用量的不斷增加和轎車外觀質(zhì)量要求的不斷提高,其防腐性能和外觀要求也提高到與車身相同的標(biāo)準(zhǔn),塑料件的涂裝顯得愈加重要。一、常用塑料件簡介:(一)塑料的定義:塑料是一種以樹脂為主要成分,在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀,并在常溫下能保持既定形狀的高分子有機(jī)材料。(二)塑料的特性:1. 熱塑性:加熱到一定溫度時(shí)可變軟以至流動(dòng),冷卻后又恢復(fù)其硬度及其它功能,這種過程是可逆的,可以反復(fù)進(jìn)行。例如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛,聚碳酸酪,聚酰胺、丙烯酸類塑料、其它聚烯侵及其共聚物、聚諷、聚苯醚,氯化聚醚等都是熱塑性塑料。熱塑性塑料中樹
33、脂分子鏈都是線型或帶支鏈的結(jié)構(gòu),分子之間無化學(xué)鍵,因而在加熱時(shí)具有軟化流動(dòng)及冷卻變硬的特性;2. 熱固性:通過加熱可以軟化流動(dòng),當(dāng)加熱到一定溫度時(shí),會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)一交鏈固化而變硬,此后再次加熱時(shí),已不能再變軟流動(dòng)了,這種變化是不可逆的。塑料正是借助這種特性進(jìn)行成型加工,利用第一次加熱時(shí)的塑化流動(dòng),在壓力下充滿型腔,進(jìn)而固化成為既定形狀和尺寸的各類制品。(三)常用塑料類型:1. 丙烯氰( 23%41%)、丁二烯( 10%30%)和苯乙烯( 29%60%)三種單體共聚而成的聚合物 :簡稱“ ABS”,具有色彩醒目,耐熱、堅(jiān)固、耐溶劑性差13/22等特點(diǎn),外表面可鍍鉻、鎳等金屬薄膜,可制作琴鍵、按鈕
34、、刀架、電視機(jī)外殼、傘柄等;2. 聚乙烯塑料:簡稱“ PE”,化學(xué)性能穩(wěn)定,通常制作食品袋及各種容器,具有耐酸、耐堿及鹽類水溶液侵蝕的特點(diǎn),但不宜用強(qiáng)堿性洗滌劑擦拭或浸泡;3. 聚丙烯塑料:簡稱“ PP”,無毒、無味,可在 100的沸水中浸泡不變形、不損傷,常見的酸、堿有機(jī)溶劑對它幾乎不起作用,多用于食品用具;4. 聚苯乙烯塑料:簡稱“ PS”,容易著色、透明性好,多用于制作燈罩、牙刷柄、玩具、電器零部件,耐酸堿腐蝕,但易溶于氯仿、二氯乙烯、香蕉水等有機(jī)溶劑;5. 聚氯乙烯塑料:簡稱“ PVC”,色澤鮮艷、耐腐蝕、牢固耐用,由于在制造過程中增加了增塑劑、抗老化劑等一些有毒輔助材料,故其產(chǎn)品一般
35、不存放食品和藥品類;6. 尼龍塑料:簡稱“ PA”,具有堅(jiān)韌、牢固、耐磨、無毒性等特點(diǎn),但不可長期與酸堿接觸,常用于制作梳子、牙刷、衣鉤、扇骨、網(wǎng)袋繩、水果外包裝袋等。二、塑料表面處理:塑料種類繁多,由于塑料具有結(jié)晶性大、極性小、潤濕性差、表面光滑等特點(diǎn)。為提高塑料涂層附著力, 減少漆膜表面缺陷, 塑料涂裝前必須要進(jìn)行表面處理。(一)常用塑料件的預(yù)處理方法主要有:退火、脫脂、靜電除塵、濕潤和粗化處理。1. 退火:塑料成型時(shí)易形成內(nèi)應(yīng)力,在涂裝后應(yīng)力集中處易開裂,一般可采用退火處理或整面處理來達(dá)到消除應(yīng)力。 退火處理是把塑料成型件加熱到熱變形溫度以下(以 ABS為例:一般加熱溫度 60,保溫 2
36、h)。為了減少設(shè)備投資,可采用整面處理來改善塑料表面狀況;整面處理配方及工藝 如表 1:項(xiàng)目工藝參數(shù)丙酮份1水/ 份3溫度室溫處理時(shí)間 min15 202. 脫脂:由于塑料件表面沾有油污、手汗和脫模劑,造成漆膜附著力變差,涂層易產(chǎn)生龜裂、起泡和脫落等問題,因此涂裝前必須進(jìn)行除油處理。以ABS塑料件為例:一般采用含有表面活性劑的水系脫脂劑噴淋清洗,時(shí)間214/223min,噴射壓力 12bar ,溫度 45 550C,脫脂劑在重復(fù)使用時(shí),由于槽液雜質(zhì)、污物積累,造成塑料表面污物的再次附著,影響涂層質(zhì)量,因此應(yīng)加強(qiáng)槽液的過濾與更新管理。脫脂常見配方及工藝 如表 2:項(xiàng)目工藝參數(shù)氫氧化鈉 (S/L)
37、50 70磷酸鈉 (S/L)20 30碳酸鈉 (S/L)10 20表面活性劑 (S/L)510溫度50 60處理時(shí)間 min10 15溫度越高,除油速度越快,但溫度太高會(huì)使表面活性劑分解,影響工件表面水洗,造成槽液壽命下降。3. 靜電除塵:塑料制品是絕緣體,表面電阻一般在106 以上,易產(chǎn)生靜電,造成空氣中的細(xì)小灰塵因靜電作用而吸附著于塑料表面。 由于靜電吸附的灰塵用一般吹氣法除去十分困難,因而普遍采用高壓離子化空氣流達(dá)到除電、除塵效果;4. 濕潤和粗化:鉻酸、硫酸混合液處理是比較簡單、 方便的傳統(tǒng)工藝,它能使塑料表面的濕潤性明顯提高;采取含水性高分子的水系表調(diào)劑室溫噴淋工藝,時(shí)間 1min,
38、噴射壓力 0.51bar, 活化的作用有助于去除硬水,把含憎水基的塑料表面轉(zhuǎn)換為含親水基的表面,從而在塑料件表面形成一層均勻的薄膜,膜厚不超過 5n m;火焰 處理 :采 用壓 縮 丙烷氣 作 為燃 料,進(jìn) 氣 壓力 0.5bar( 200 250 升 / 分 鐘) 、燃 氣 0.35bar ( 6 升 / 分鐘 ) 、混合 后 壓力為 0.35bar ,火 焰 的有 效處 理長 度為 7 毫米到 70 毫 米左 右 , 從而提高塑料基材表面的表面張力與油漆的附著力。(二)其它表面處理技術(shù):光固化涂料應(yīng)用于汽車塑料件, 許多汽車部件已采用工程塑料或者聚合物基復(fù)合材料,它們不僅僅需要涂料改善其表
39、面性質(zhì), 有時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)材料的性能改進(jìn),汽車燈罩與反光鏡材料以塑料代替玻璃就得益于光固化涂料的處理技術(shù)。15/221. 聚碳酸酯具有易加工成型、重量輕和柔性強(qiáng)不易破碎等優(yōu)點(diǎn),但它的表面強(qiáng)度不夠,不耐刻劃和刮擦而且耐候性差,易變黃。采用光固化涂料改善其表面性質(zhì),不僅可大大節(jié)省涂裝時(shí)間而且涂層有很好的光學(xué)耐擦性能,并可滿足長期耐侯性要求,正是由于新技術(shù)的推進(jìn),如今聚碳酸酯燈罩已幾乎完全代替玻璃燈罩;2. 汽車反光鏡也是塑料件制品,但要求必須有很高的反光性能,為了達(dá)到這一目的,塑料表面必須經(jīng)三次紫外照射處理;11 首先,塑料要經(jīng)過紫外照射使表面產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng),增加表面張力,以利于光固化涂料的流平與附
40、著;12 在塑料件表面涂布一遍光固化清漆并固化后,塑料表面變得平坦而易于金屬化;13 在真空沉積箱中完成金屬沉積, 為了保護(hù)金屬反光層, 往往在塑料表面金屬化后還需要再涂布一層光固化涂料。三、噴涂技術(shù)概要:對于汽車塑料件涂層而言, 內(nèi)飾件側(cè)重于耐溶劑性, 而外飾件側(cè)重于耐水性、抗石擊性、耐候性及裝飾性,塑料件噴涂方式分手工空氣噴涂和自動(dòng)噴涂兩種。手工空氣噴涂是目前塑料件噴涂較為廣泛的噴涂方式之一, 主要利用壓縮空氣的氣流,流過噴槍噴嘴孔形成負(fù)壓, 使漆料從吸管吸入后, 經(jīng)噴嘴噴出,形成漆霧,從而涂布到零件表面上形成均勻的漆膜,此方法涂料利用率一般在 50 60左右;奇瑞汽車股份有限公司塑料件噴
41、涂采用手工噴涂方式, 手工空氣噴涂不僅對操作者要求較高,而且施工環(huán)境和施工參數(shù)(噴涂室工藝參數(shù)、油漆施工參數(shù))控制相當(dāng)嚴(yán)格,具體噴涂工藝過程如下:(一)底漆噴涂:噴漆室手工噴涂區(qū)風(fēng)速一般設(shè)定在 0.4 0.5m/s ,工藝溫度一般控制在 18350C,該線冬季噴漆室溫度一般不低于 180C,而夏季因其空調(diào)機(jī)組無制冷系統(tǒng),有時(shí)最高溫度達(dá)到 400 C左右,后對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造增加了一套加濕系統(tǒng)后,夏季溫度基本可控制在 350C以下,相對濕度一般控制在 60 70%。噴漆室空氣潔凈度一般要求大于 5um粒徑的微粒數(shù)為零, 小于 5um粒徑的微粒含量小于 1×10105/L ;采用單罐供漆
42、系統(tǒng),油漆施工壓力一般控制在0.2 0.3Mpa,霧化空氣壓力一般控制在 0.5 0.6Mpa,底漆采用兩道噴涂,第一道閃干50s 左右,膜厚控制在 35 40um。(二)底漆晾干:16/22底漆噴涂后, 濕漆膜中含有大量的有機(jī)溶劑, 若直接進(jìn)入烘干室中烘烤, 就會(huì)因溶劑揮發(fā)過快造成涂膜表面針孔、 氣泡等缺陷。 在晾干過程中, 伴隨著溶劑的揮發(fā),油漆得以充分流平、展開,晾干時(shí)間、風(fēng)速對流平效果影響較大,控制不當(dāng)易產(chǎn)生流平不良、桔皮等漆膜缺陷,晾干時(shí)間一般控制在 57min,風(fēng)速一般為 0.2 0.3m/s 。(三)底漆烘干:塑料件使用的底漆涂料是雙組份涂料, 目前被使用的底漆涂料有兩種: 快干
43、型和普通型, 快干型可自然指干, 但普通型施工后其自身不能自然快速固化, 因而需要采取加熱固化方法, 目的是為了縮短涂料烘干時(shí)間和提高涂層性能, 同時(shí)要考慮到塑料件自身耐熱性能及易變形的特點(diǎn), 烘干溫度不宜過高, 一般控制在800C 左右,工藝時(shí)間一般為2030min。(四)底漆打磨:底漆表面或多或少存在油漆缺陷,為了給下道工序提供良好的油漆涂層表面,有必要對底漆件的表面進(jìn)行打磨處理,打磨材料一般采用 1000 號水砂紙,打磨較大缺陷時(shí)可先使用 400 號砂紙粗磨,再用 1000 號細(xì)砂紙細(xì)磨一遍。(五)面漆噴涂:面漆采用濕噴濕工藝, 先噴底色漆再噴清漆, 底色漆采用單組份油漆, 色漆噴涂厚度
44、根據(jù)油漆品種不同進(jìn)行膜厚控制,金屬色漆一般為 1218um,素色漆一般為 2535um,噴漆工藝參數(shù)和底漆相同,底色漆噴涂后一般晾干 57min后進(jìn)入清漆噴漆室,在噴涂清漆前可對色漆表面的顆粒或較小的缺陷用 1200 號拋光片進(jìn)行修磨, 修磨平整后對所修部位用空氣補(bǔ)漆槍補(bǔ)噴色漆, 處理完成后再進(jìn)行清漆噴涂,清漆噴涂時(shí)各工藝參數(shù)和底漆相同。四、漆膜常見弊病與處理:在塑料件涂裝施工過程或施工成膜后,會(huì)因各方面原因產(chǎn)生多種涂膜缺陷,本文涉及最主要的幾種缺陷,并盡可能地討論其產(chǎn)生原因及處理對策。(一)縮孔現(xiàn)象當(dāng)表面張力較高的涂料涂覆于表面自由能較低的底材上, 也就是涂料表面張力與底材表面張力相差太大時(shí)
45、, 容易造成涂料對底材的潤濕性不良, 接觸角變大,使涂料有保持滴狀傾向而裸露出被涂面;另外,一些低表面張力的小顆?;蛐∫旱蔚入s物很容易在濕膜中產(chǎn)生一個(gè)局部的表面張力差,隨著流動(dòng)的發(fā)生,溶劑的揮發(fā),表面張力差增大,流動(dòng)繼續(xù),溶劑的揮發(fā)增大了黏度,阻礙了流動(dòng),最終形成凹下的縮孔;具體原因分析:1、環(huán)境原因 周圍使用了有機(jī)硅類或蠟等物質(zhì), 涂裝環(huán)境空氣不清潔(有灰塵、漆霧等);17/22 涂裝環(huán)境溫度過低、濕度過高。2、設(shè)備、機(jī)器原因 調(diào)漆工具及設(shè)備不潔凈; 涂裝工具、工作服、手套不干凈。3、涂裝作業(yè)時(shí)的原因 底材脫脂不良,有水、油、遮蔽膠帶的膠、灰塵、肥皂、打磨灰等異物附著; 舊涂膜打磨不完全,存
46、在針孔、凹陷等缺陷。 涂層過厚4、材料導(dǎo)致的原因所用涂料的表面張力偏低,流動(dòng)性差,釋放氣泡性差,本身對縮孔的敏感性大;所用涂料中混入水、油等;混入了異種涂料或兩種樹脂不間容的涂料。處理對策:1. 加強(qiáng)塑料件噴涂前的表面處理,防止油污造成漆膜不良;2. 檢查壓縮空氣質(zhì)量,防止空氣油水分離不徹底;3. 檢查烘干爐內(nèi)設(shè)備狀況,防止因烘箱滴油造成污染;避免兩種樹脂不兼容,造成漆膜縮孔;5. 通過添加助劑來降低涂料表面張力,促進(jìn)濕膜流平;6. 在涂裝車間,無論是設(shè)備、工具還是生產(chǎn)用輔助材料等,絕對不能帶有對油漆有害的物質(zhì),尤其是硅酮。(二)橘紋現(xiàn)象橘皮現(xiàn)象是涂漆過程中常見又較難克服的問題,影響因素眾多。
47、具體原因分析:1. 在噴涂過程中,由于溶劑揮發(fā)太快,濕膜黏度急劇增加,使流平變得困難而產(chǎn)生橘皮。要求根據(jù)環(huán)境溫度或季節(jié)變化來選擇合適的稀釋劑,例如聚氨酯涂料的稀釋劑有冬用和夏用之分;2. 塑料工件溫度太高,使溶劑瞬間揮發(fā),濕膜來不及流平;3. 噴涂時(shí)出漆量太小或噴涂距離太遠(yuǎn),表面沉積涂膜太薄,流平變得困難;4. 噴槍霧化不良,漆霧顆粒過大也產(chǎn)生橘紋,一般降低出漆量并提高壓縮空氣輸出量,改善霧化性能;5. 噴涂距離太近,雖然膜厚有利于流平,但壓縮空氣的沖擊力使厚涂膜產(chǎn)生更大的橘紋,反而使流平性變差;6. 涂料黏度過大時(shí),涂料霧化性和濕膜流平性都較差;7. 環(huán)境溫度偏高,或閃干時(shí)間不足進(jìn)入烘烤;8. 噴涂室內(nèi)空氣流速太快,使?jié)衲と軇┛焖贀]發(fā)而難以流平;9. 底材粗糙易造成短波橘紋,要求用合適的砂紙或砂紙粘水采用水磨,避免素材表面破壞而產(chǎn)生橘皮;18/2210. 通過提高罩光清漆的膜厚并延長閃干流平時(shí)間,可大幅度減少橘紋,尤其是垂直面的橘紋。處理對策:1. 降低涂料稀釋劑的揮發(fā)速度或添加流平劑,以改善涂料的流動(dòng)性;2. 降低涂料粘度;3. 選擇
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