汽車漆縮孔分析

汽車漆縮孔分析當前第1頁\共有81頁\編于星期一\5點縮孔、穴陷、針孔（爆孔）縮孔、穴陷、針孔（爆孔）這些詞匯，不同術語必須要有明確的定義。溝通錯誤，將會給快速確定原因和消除缺陷造成困難，甚至使其變成不可能。給這三個術語下定義，在一個課題中來探討。當前第2頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.1縮孔

縮孔的特征：

縮孔被認為是在漆膜表面，由一個中心點始發(fā)，在涂層表面形成的一個圓形凹陷,其邊緣多半拱起。

當前第3頁\共有81頁\編于星期一\5點有露底和不露底的縮孔，在露底縮孔上能看到底材，相反不露底縮孔看不到底材。當前第4頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.1縮孔表面張力δ

每種固體和每種液體都有確定的、可精確測量的表面張力。它是一種力。一滴液體到達一堅實的底材，我們能看到兩種行為方式；當前第5頁\共有81頁\編于星期一\5點液體收縮成球型（象油性底材上一滴）向四周流散（象柴油在濕潤的街道）當前第6頁\共有81頁\編于星期一\5點潤濕特性潤濕過程由液體的潤濕特性和底材的潤濕特性所決定。它們的潤濕性能取決于各自的表面張力底材的表面張力必須高于液體的表面張力,才能被潤濕,它們之間的差值越高,潤濕過程越好。當前第7頁\共有81頁\編于星期一\5點不同的潤濕過程圖

漆滴的表面張力高于底材的表面張力當前第8頁\共有81頁\編于星期一\5點不同的潤濕過程圖

不同的潤濕過程圖

漆滴的表面張力低于底材當前第9頁\共有81頁\編于星期一\5點表面活性物質使表面張力改變?nèi)绻诒煌康撞纳嫌^測到一個表面張力非常低的塵埃粒子

結論：粒子不被潤濕！當前第10頁\共有81頁\編于星期一\5點表面活性物質使表面張力改變?nèi)绻诒煌康撞纳嫌^測到一個表面張力比較高的塵埃粒子

結論：粒子被潤濕！當前第11頁\共有81頁\編于星期一\5點表面活性物質與縮孔當一些表面張力低于所用漆的表面活性物質出現(xiàn)在以下位置時，漆膜常常會發(fā)生縮孔：

·在底材上

·在新涂層的表面

·在新漆層當前第12頁\共有81頁\編于星期一\5點污染導致的縮孔引起縮孔的介質可能是直接在底材上，也可能是粘著在被涂物表面，這兩種情況總是產(chǎn)生露底縮孔。

當前第13頁\共有81頁\編于星期一\5點中涂層上的露底縮孔的俯視圖黑色的CED底漆清晰可見

當前第14頁\共有81頁\編于星期一\5點穿過縮孔的橫斷面圖

這張橫斷面照片顯示了，導致中涂層縮孔的真正原因在CED層。CED層也有缺陷，在整個缺陷處可以看到漆膜厚度很薄。CED層表明在缺陷處有一個表面活性很強的物質，因為這個地區(qū)完全沒有被中涂所潤濕。原因可能是鋼板脫脂不好或者是CED材料被污染。

當前第15頁\共有81頁\編于星期一\5點

如果造成縮孔的介質是塵埃顆粒，在施工過程中顆粒已經(jīng)在漆中，或者這種粒子到達濕的漆膜，主要是形成不露底的縮孔，這種情況，看不到底材。

不露底縮孔有時被誤認為是穴陷。它不便于查清縮孔產(chǎn)生原因。表面活性物質總是產(chǎn)生縮孔的直接原因，穴陷有不同的產(chǎn)生原因（見4.4.2節(jié)）。

當前第16頁\共有81頁\編于星期一\5點縮孔造成的缺陷不是缺陷發(fā)生頻率最高的。然而，從經(jīng)濟方面來考慮，縮孔問題極其重要，嚴重的縮孔總是導致失去工件，更有甚者可以導致長期停產(chǎn)。所有員工不管以任何方式參與噴涂過程，都應意識到其責任做好嚴重縮孔的預防工作！當前第17頁\共有81頁\編于星期一\5點分析縮孔成因的步驟嚴重縮孔出現(xiàn)了?。?！

怎么辦?。。?！

制定一個緊急計劃??！這個計劃是為油漆車間每個工作組檢查相應的工藝，工藝工程師同技術服務人員一起檢查工藝材料（涂料、稀料和助劑）的步驟做出了描述。

當前第18頁\共有81頁\編于星期一\5點緊急計劃范例當前第19頁\共有81頁\編于星期一\5點小結表面活性物質總是產(chǎn)生縮孔的直接原因

表面活性介質在底材或在被涂物表面總是產(chǎn)生露底縮孔

漆中顆粒或環(huán)境中塵埃落到漆膜表面主要形成不露底的縮孔縮孔缺陷產(chǎn)生概率不是最高但危害很大必須加強防范意識

制定防范計劃當前第20頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.2穴陷和爆孔穴陷的特征：穴陷被認為是一種類似縮孔的表面缺陷，它不是由表面活性物質所引起。因此，穴陷不應該被認定為縮孔。當前第21頁\共有81頁\編于星期一\5點產(chǎn)生穴陷的主要原因底材有凹入處在隨后涂層簡單的重現(xiàn)液體漆膜中夾帶的空氣氣泡破裂

當前第22頁\共有81頁\編于星期一\5點幾乎在每次的施工中，都會出現(xiàn)空氣夾帶到漆膜中的情況。正常情況下，在脫氣過程中空氣將逃逸。空氣泡從上層漆膜快速上升到漆膜表面，在那里破裂。漆膜深層氣泡需要更多的時間到達表面。.在那些漆膜非常厚的地方，氣泡從深層幾乎沒有機會到達表面。事實上，由于溶劑的揮發(fā)，漆膜的粘度變得更大，這樣，氣泡“上升速度”越來越低，在此過程中脫氣也變得更困難。

當前第23頁\共有81頁\編于星期一\5點脫氣過程的5個階段

1.氣泡在濕漆膜中2.

氣泡到達漆膜表面3.

氣泡破裂4.

破裂的氣泡留下一個帶“軟”邊的穴陷5.漆膜重新流平

當前第24頁\共有81頁\編于星期一\5點實際上，穴陷和爆孔常常被一起看到，由此，首先出現(xiàn)一個穴陷區(qū)，隨著漆膜厚度的增加進入爆孔區(qū)。當前第25頁\共有81頁\編于星期一\5點爆孔爆孔指的是由氣泡引起的在干涂層中的缺陷。爆孔出現(xiàn)主要是由于施工中涂料夾帶空氣造成的。氣泡的形成是由于溶劑的快速揮發(fā)，這在汽車漆中幾乎沒有什么意義。

當前第26頁\共有81頁\編于星期一\5點穴陷與爆孔的聯(lián)系“穴陷”是由于濕漆膜中夾帶空氣，朝著表面方向運動形成小氣泡，并在表面那里破裂。如果在這個時侯，由于漆膜已經(jīng)表干，脫氣過程被“凍結”，那么氣泡將保留在漆膜中。爆孔和穴陷是同一原因造成的當前第27頁\共有81頁\編于星期一\5點穴陷與爆孔的聯(lián)系

這兩種缺陷幾乎總是一起被發(fā)現(xiàn)?？梢詰孟嗤某绦驅煞N缺陷進行原因確定和消除。

當前第28頁\共有81頁\編于星期一\5點注意！

爆孔缺陷必須仔細診斷。小的爆孔經(jīng)常同金屬閃光漆中的斑點相混淆！需要進行一個精確的微觀檢查。見4.12“斑點”。

當前第29頁\共有81頁\編于星期一\5點可能引起氣泡/穴陷的原因

4.4.2.1噴涂設備4.4.2.2壓縮空氣霧化的霧化能

靜電噴涂霧化的霧化能4.4.2.3施工區(qū)和閃蒸區(qū)的空氣環(huán)境4.4.2.4漆膜厚度4.4.2.5噴涂粘度4.4.2.6底材

當前第30頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.2.1噴涂設備檢查工藝和參數(shù)補救措施穴陷/爆孔同時出現(xiàn)，檢查噴涂設備。（旋杯、噴嘴、針閥和氣孔是否磨損或臟？）更換噴涂設備清潔噴涂設備（通知工藝工程師）當前第31頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.2.2壓縮空氣霧化的霧化能/霧化程度檢查工藝和參數(shù)補救措施噴涂設備的空氣壓力/空氣流量太低（霧化和成形空氣）調(diào)節(jié)到標準粘度太高調(diào)節(jié)到標準當前第32頁\共有81頁\編于星期一\5點靜電噴涂霧化的霧化能/霧化程度檢查工藝和參數(shù)補救措施旋杯速度、成形空氣、電壓太低調(diào)節(jié)到標準粘度太高調(diào)節(jié)到標準當前第33頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.2.3施工區(qū)和閃蒸區(qū)的空氣環(huán)境檢查工藝和參數(shù)補救措施空氣溫度太高調(diào)節(jié)到標準相對濕度太低調(diào)節(jié)到標準空氣向下排風速度太快調(diào)節(jié)到標準新鮮空氣含量調(diào)節(jié)到標準當前第34頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.2.4漆膜厚度太薄工藝和參數(shù)檢查補救措施漆流太低（ml/min）調(diào)節(jié)到標準噴嘴不干凈清洗粘度太高調(diào)節(jié)到標準線速度太快調(diào)節(jié)到標準電阻調(diào)節(jié)到標準噴涂距離調(diào)節(jié)到標準接地調(diào)節(jié)到標準噴涂設備的交疊程度調(diào)節(jié)到標準空氣向下排風速度調(diào)節(jié)到標準噴槍移動速度調(diào)節(jié)到標準當前第35頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.2.5噴涂粘度檢查工藝和參數(shù)補救措施檢測供漆系統(tǒng)中的漆粘度如果噴涂粘度太高，霧化不好/漆滴中殘留空氣按標準調(diào)節(jié)到噴涂粘度用指定的稀料降低噴涂粘度1-3秒

使用指定的助劑調(diào)節(jié)當前第36頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.2.6底材檢查工藝和參數(shù)補救措施微觀檢查在典型的缺陷處，用細紗紙小心的打磨，去除上層漆膜到下一層，確定缺陷是否產(chǎn)生在底材由高級管理者來消除的工作錯誤不能通過調(diào)節(jié)油漆材料來解決當前第37頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.3針孔針孔是在涂層中的小孔，從表面看類似縮孔。然而它和縮孔是完全不同的，它們起因于完全不同的過程。產(chǎn)生針孔的原因在被涂的底材。

當前第38頁\共有81頁\編于星期一\5點產(chǎn)生針孔的原因產(chǎn)生針孔的原因是在被涂的底材表面有細小開口的縮口小洞或空穴。

當前第39頁\共有81頁\編于星期一\5點這些空穴可能是在未涂的底材中或在干燥的漆層中。帶有細小開口的空穴在漆層中出現(xiàn)，如下圖

當前第40頁\共有81頁\編于星期一\5點在噴涂的過程中：空氣陷入液體漆膜中空氣上升到表面開始在那形成一個氣泡，如果在閃蒸區(qū)漆膜的粘度得以阻止氣泡破裂，那么它只能在隨后進入烘箱中破裂，于是就形成了一個帶有小開口的空穴

當前第41頁\共有81頁\編于星期一\5點

在爆孔的情況下，帶有細小開口的空穴也可能在中涂層里形成，此時中涂沒有被打磨掉，而是只經(jīng)過簡單的“磨擦”。

當在有小孔的底材上進行涂裝時，漆液不能滲入這些開口（空穴沒有被潤濕）?？昭ㄖ械目諝庠诤嫦渲信蛎?。在上層沒有完全干燥的漆膜上形成氣泡，然后破裂。形成錐形狀，由于此時涂層粘度很高，它不能再將其開口封閉了。

當前第42頁\共有81頁\編于星期一\5點針孔形成圖

如果在中涂層有一個針孔，并且在中涂層下面有空穴，打磨時沒有將其徹底的清除，或是甚至沒有發(fā)現(xiàn)它，那么在面漆層將會產(chǎn)生一個更顯著的針孔。這種缺陷只有一個解決辦法：徹底除掉直到空穴上的所有涂層。當前第43頁\共有81頁\編于星期一\5點針孔的橫截面照片

當前第44頁\共有81頁\編于星期一\5點在鍍鋅層缺陷，相臨處的CED層有一個空穴。這可以是一個縮口的洞，它是面漆上產(chǎn)生針孔的真正原因。中涂層中大的氣泡實際上針孔出現(xiàn)在面漆上（金屬漆和清漆）。甚至配漆用的合成樹脂也不能滲進這缺陷，因此一個更大的氣泡出現(xiàn)。當前第45頁\共有81頁\編于星期一\5點

注意!

盡管我們做了各種預防措施，一旦有針孔出現(xiàn)

必須按照以下的步驟去消除缺陷：

當前第46頁\共有81頁\編于星期一\5點注意!

打磨時要徹底的清除有缺陷的整個涂層，直到產(chǎn)生缺陷的原因被消除。如果沒有嚴格地做到這一步的話，隨后發(fā)生的缺陷是不可避免的，此時消除它們將會更復雜、代價也更大。

錯誤的處理常常會導致整個工件的報廢。在處理這種缺陷過程中，常常會打磨到金屬底材，在這種情況下，噴涂面漆以前，必須噴涂抗腐蝕中涂。當前第47頁\共有81頁\編于星期一\5點中涂層的針孔產(chǎn)生原因：

打磨陰極電泳漆層出現(xiàn)的金屬顆?；蚝钢?/p>

在陰極電泳漆層的氣泡

當前第48頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.3.1打磨陰極電泳漆層出現(xiàn)的金屬顆?；蚝钢?/p>

檢查工藝和參數(shù)補救措施缺陷的微觀檢查和原因鑒定工件的預清潔（見4.03.1節(jié)）CED材料的過濾磁力分離器的清潔由高層管理人員來消除工作錯誤不能通過調(diào)節(jié)油漆材料來解決見ED漆的補救措施表當前第49頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.3.2在陰極電泳漆層的氣泡

檢查工藝和參數(shù)補救措施缺陷的微觀檢查和原因鑒定見ED漆的補救措施表當前第50頁\共有81頁\編于星期一\5點面漆層的針孔產(chǎn)生原因：

中涂的爆孔（打磨）

中涂層的針孔

面漆的打磨爆孔（修補）

當前第51頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.3.3中涂的爆孔（打磨）檢查工藝和參數(shù)補救措施微觀檢查，檢查整個中涂的施工過程除掉所有的涂層直到消除缺陷起因消除起因（4.4.2節(jié)）當前第52頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.3.4中涂層的針孔檢查工藝和參數(shù)補救措施微觀檢查能在中涂層看到針孔，但沒有被清除？除掉所有的涂層直到消除缺陷起因

由高級管理者來消除的工作錯誤當前第53頁\共有81頁\編于星期一\5點4.4.3.5面漆的打磨爆孔（修補）

檢查工藝和參數(shù)補救措施微觀檢查是否修補前所有的爆孔都被除掉了？除掉所有的涂層直到消除缺陷起因

由上級主管來消除的工作錯誤當前第54頁\共有81頁\編于星期一\5點總結表面活性物質總是產(chǎn)生縮孔的直接原因！底材凹入\漆膜中夾帶空氣泡破裂是產(chǎn)生穴陷的根本原因！漆膜中夾帶空氣泡破裂是產(chǎn)生爆孔的罪魁禍首！底材表面的空穴\縮口小洞是產(chǎn)生針孔的最終原因！當前第55頁\共有81頁\編于星期一\5點只有分清缺陷產(chǎn)生的根本原因才能快速的消除缺陷當前第56頁\共有81頁\編于星期一\5點關于縮孔、穴陷、爆孔、針孔的其它解釋縮孔的定義

涂料在涂膜上形成不規(guī)則的、有如碗狀的、小的凹陷，使涂膜失去平整性。它們常常是以１滴或１小塊雜質為中心，周圍形成一個環(huán)行的棱。當前第57頁\共有81頁\編于星期一\5點縮孔的其它表現(xiàn)形式抽縮（俗稱發(fā)笑）魚眼當前第58頁\共有81頁\編于星期一\5點抽縮

受被涂物面存在的（或混入涂料中）異物（如油、水等）的影響，涂料不能均勻附著，產(chǎn)生抽縮而露出被涂面的的現(xiàn)象。由于產(chǎn)生的原因及現(xiàn)象有較大的差別，露出面積大的且不規(guī)則的稱為抽縮（俗稱發(fā)笑）當前第59頁\共有81頁\編于星期一\5點縮孔

呈圓形（直徑多為0.1mm-2mm）的稱為縮孔

當前第60頁\共有81頁\編于星期一\5點魚眼在圓孔內(nèi)有顆粒的稱為“魚眼”

當前第61頁\共有81頁\編于星期一\5點縮孔的形成原因涂料的表面張力偏高,流平性差,釋放汽泡性差

?工具及設備不干凈，有害異物混入涂料中被涂物面不凈，有水、油、灰塵、肥皂、硅酮、打磨灰等異物附著

原材料受到油污、硅膠、水等污染

涂裝環(huán)境空氣不清潔，有灰塵、漆霧、硅酮、蠟物、飛絮等

涂裝工具、工作服、手套不干凈

當前第62頁\共有81頁\編于星期一\5點縮孔的防治研制和選用涂料時,注意涂料對縮孔的敏感性在涂裝車間,無論是設備,工具還是生產(chǎn)用輔助材料等，絕對不能帶有對涂料有害的物質，尤其時硅酮

應確保壓縮空氣清潔，無油無水

確保涂裝環(huán)境清潔，空氣中應無塵埃、油霧和漆霧等漂浮

嚴禁裸手、臟手套和臟抹布接觸被涂面，確保被涂面的潔凈

在舊涂層上噴涂時，應用砂紙充分打磨，并擦干凈

當前第63頁\共有81頁\編于星期一\5點理論分析

大多數(shù)漆膜表面缺陷都是由于涂料施工后涂膜內(nèi)物料流動引起。這種流動則是由于表面張力和重力所至，并受粘滯力制約。了解漆膜形成過程中的表面張力現(xiàn)象，漆膜的流動和變化，對于系統(tǒng)防止漆膜缺陷事關重要。當前第64頁\共有81頁\編于星期一\5點表面張力梯度

縮孔形成的關鍵是涂層表面產(chǎn)生了表面張力梯度

當前第65頁\共有81頁\編于星期一\5點表面張力梯度的形成一方面是由于涂料干燥過程中的流動引起溶劑的蒸發(fā)，而產(chǎn)生表面張力梯度另一方面是涂膜中顆粒、液滴等低表面張力物質的存在

當前第66頁\共有81頁\編于星期一\5點涂膜周圍及內(nèi)部有粒子或液滴等污染物存在，它們流動到達涂層表面時，污染物的表面張力低，就會造成表面張力梯度涂料中各組分物質分散不均勻，有些組分比其周圍另一些組分表面張力低，造成了表面張力梯度

當前第67頁\共有81頁\編于星期一\5點縮孔形成由于表面張力梯度的形成，粒子或液滴的表面張力比濕涂膜低，所以在表面上徑向地向外流動。由于濕涂膜粘度大，該污染物首先要克服粘度的阻滯作用，拖拉了一些表層以下的涂料如果濕膜較厚，里層的涂料會移到表面補充，消除了縮孔。如果濕涂膜較薄，里層的涂料量不足以補充，就形成了縮孔。當前第68頁\共有81頁\編于星期一\5點用表面張力解釋縮孔的形成當前第69頁\共有81頁\編于星期一\5點涂料施涂于底材上時，含有溶劑的涂料表面張力為γ1,底材表面張力為γ2此時,γ2>γ1,則易潤濕，表現(xiàn)不出弊病隨著溶劑的揮發(fā)，涂料的表面張力發(fā)生變化，由γ1慢慢提高至γ3，當達到γ2時，就會出現(xiàn)縮孔與縮邊。如果涂料的表面張力達到γ2時，其粘度已極大，此時的表面張力不足以拉破涂層，就不會出現(xiàn)縮孔。當前第70頁\共有81頁\編于星期一\5點涂料的流動性與縮孔的關系當前第71頁\共有81頁\編于星期一\5點q——涂料流動性

h——濕涂膜厚度

η——粘度

Δγ——橫截面的表面張力梯度

當前第72頁\共有81頁\編于星期一\5點

由式中可知：要減少縮孔，就應該使涂料的流動性小，而流動性的大小，又取決于涂膜厚度、涂層粘度及表面張力梯度，因此，要求涂膜薄，粘度大，以及適當?shù)臋M截面的表面張力梯度，盡量使其表面張力均勻化。

當前第73頁\共有81頁\編于星期一\5點穴陷又稱陷穴、凹洼、凹坑。涂膜表面產(chǎn)生象火山口那樣，大小直徑為（