原子灰在汽车涂装工艺中的正确使用

原子灰在汽车涂装工艺中的正确使用

1 原子灰在汽车修理业和汽车制造业中被广泛使用。不管是因事故受损的车体,还是汽车制造过程中因模具问题、运输问题或焊接变形而造成的车体表面缺陷,一般都要使用原子灰进行修补,然后再经中涂、面漆等工艺,使整车外观达到工艺要求。由此可见,原子灰是对工件表面进行填平补齐的基础材料,它对汽车外观质量有着举足轻重的影响,因而如何正确地使用原子灰,如何对原子灰的质量优劣进行评判和选择,对汽车修理业还是汽车制造业,都是非常重要的。

2 原子灰的基本组成及其主要特点

原子灰又称聚合腻子,系双组分膏状填补材。它由主灰和固化剂两组分构成,使用时仅需将主灰和固化剂按100:2混合均匀即可涂刮。

构成主灰的是特殊制造的不饱和聚酯树脂,树脂约占主灰总重的40%,主灰的其他成分是经特殊筛选的多种足够细度的粉状填料、颜料及助剂等。将树脂和填料混合均匀,再经研磨、包装即为主灰成品。

固化剂的有效成分是有机过氧化物,如过氧化环己酮、过氧化苯甲酰等。其他成分是起增塑作用的适量溶剂,少量填料、颜料和助剂等。将它们混合均匀,研磨成膏状,即为固化剂成品。

原子灰的固化过程系游离基共聚反应过程。为说明这个过程,首先简要介绍一下不饱和聚酯树脂。

不饱和聚酯系由二元酸和二元醇经缩聚反应而制成的。二元酸中有一部分是不饱和二元酸,如反丁烯酸HOOCCH= CHCOOH,反应完成后,成为线型高分子,内含若干不饱和双键-CH= CH -o将线型高分子聚酯和适量苯乙烯混合,即得到不饱和聚酯树脂。在这里,苯乙烯既是溶剂,又是共聚单体。

当主灰和固化剂混合后,固化剂迅速分解放出游离基,从而迅速引发聚酯中的双键与苯乙烯的双键发生交联共聚反应。这个反应是连锁反应,直至聚酯中的双键和苯乙烯的双键都被消耗尽方才停止。随着固化反应的进行,原子灰中的树脂分交联成网状结构,而填料则被包裹在树脂网中。原子灰固化后加热也不能熔化,但高温下可以破坏,在溶剂中也不能溶解,即属于热固性的。整个固化过程系放热反应,没有任何低分子化合物产生,初始游离基也在反应过程被结合而消失。

原子灰有以下几个主要特点:
a.使用方便,仅需将主灰和固化剂混合均匀即可涂刮。
b.固化过程无其他小分子副产物,内外一起固化,因而强度高。
c.与各种底漆附着力好,与各种面漆配套性好。
d.高温型原子灰还具有耐170°C烘烤的特点,可与各种烤漆配套。

3 原子灰在涂装工艺中的正确使用

下面按操作程序对原子灰的使用方法作一简要介绍。

3.1 刮灰前工件表面处理及对工件的要求

刮灰前的工件底漆一定要干透:不得有油污、灰尘等污染物;若是旧车修理,则需用砂纸将原面漆打磨干净直至露出基材。

上述三项是对刮灰工件的最起码的要求,如果底漆未干透,特别是当底漆厚薄不均时,涂刮的原子灰固化后,油漆中的溶剂不能继续挥发,被封闭在原子灰层下面,而造成“夹层”,烘烤时则易出现起泡剥离。

若工件表面有油污、污染,则会严重影响原子灰层与底漆间的附着为,而出现原子灰层脱落等严重问题。

3.2 原子灰的调配和涂刮

原子灰的调配,关键是按产品规定的比例调匀。
固化剂与主灰的用量一般为2:100,根据气温及实际操作所需时间,可在(1.5~2.5):100范围内调整,固化剂过多或太少都可能造成不良影响。

一定要将原子灰和固化剂调匀后再刮,否则可能造成固化不一致,甚至局部不能固化。由于固化剂配制后具有特殊颜色,调配均匀时原子灰的颜色应均匀一致,很容易观察:调制不均匀时则有黄色道道和浅色灰道。

原子灰的涂刮是技术要求较高的一环。一方面,要求被涂刮的工件表面要尽量平整,同时又要求涂刮后的表面尽量减少涂刮缺陷—专口砂眼、划道及其他缺陷。一般而言,原子灰的涂刮、打磨要有三遍,下面把每遍的要求、操作要点作一简要介绍。

第一遍刮灰,要点是“一次到位,填平补齐”八个字。刮灰前的工件,缺陷明显,操作者对工件的缺陷要心中有数,什么地方该刮灰,什么地方该厚涂,什么地方该薄涂,在刮第一遍灰时要全面照顾到。所谓“一次到位,填平补齐”就是指该深的地方要厚,该薄的地方要薄,该刮灰的地方一定要刮灰,过渡面一定要平滑,不留痕迹。

由于第一遍灰面积大,且部分面积刮灰较厚,所以操作者要注意尽量掌握适当手法,尽量避免留下过多砂眼和其他缺陷。而在第一遍打磨时,所有刮过灰的表面,都要打磨出来,打磨后,要把灰粉吹除干净,然后刮第二遍灰。

由二遍刮灰的目的,是进一步使表面平整,同时将第一遍刮灰时的砂眼、缺陷等全部补上。此遍灰由于相当薄,较少出现砂眼,但受操作者的技术水平和第一遍刮灰是否到位决定。第三遍灰实际上是个别部位的修补,俗称“收光”。“收光”是解决个别砂眼和局部平整度不够的问题,面积小,刮灰薄,应注意不能再留下明显缺陷。

只有经上述处理合格的工件才能进入下工序——中涂或面漆。
原子灰涂刮施工中常见的毛病是第一遍灰刮不到位,致使第二遍灰过厚,从而形成大量新的砂眼、针孔,收光不好,使面漆后的工件出现超量针子L。当然,面漆显示出来的漆病还和面漆施工、烘烤等种种因素有关。

4 原子灰质量优劣的简易判断

现市售原子灰品种繁多,价格也有相当大的差异。一般说来,进口品牌价格较高,约高出国产品牌50 %~100%,但国产的某些品牌的内在质量却不比进口品牌差,当然,也有相当多的国产品牌质劣价低。由于原子灰现在尚无国标,各品牌的企标相当接近,单从标准和检测报告来看,不易区别各品牌质量的优劣。现根据多年的实践经验介绍几项除质量标准规定的项目外,可简要判断优劣的方法,以选择最适于自己使用的优质产品。

4.1 检查原子灰主灰和固化剂的外观

主灰开桶检查,观察有无硬块和上下稠度是否均匀一致,有硬块即表示原子灰已局部聚合。无结皮、无硬块、上下稠度均匀一致的为优,反之则表示主灰已变质或质差。

可挤出少量固化剂检查是否变稀或有气体排出。挤出的固化剂为均匀细腻膏状物的为优质:若变稀、稀稠不一致或有气体排出的,表明有机过氧化物已分解变质。

4.2 刮样板试验看固化程度

样板选用本单位所需涂刮原子灰材料的下脚料或试片,刮灰要有意识地使部分区域灰层特别薄,甚至薄到似有似无“露青”的程度,待原子灰固化后,看薄的地方是否和厚的地方固化一致。薄厚固化一致的为优质产品,厚处固化好,薄处固化不好的则有严重质量问题。如果薄处固化不好,在打磨时,会出现台阶,影响施工和整车质量。

4.3 破坏性试验检查附着力

刮出样板,等原子灰完全固化后(若面漆不烘烤,常温干燥24 h后检查:如果面漆烘烤,则原子灰初凝半小时后和流水线同条件烘烤)进行破坏性弯曲。如90。弯曲,此时原子灰层将右相当部分脱落,在基材上留有一层附膜的表明原子灰和基材附着力好,反之为差。由于各厂所用的底漆差别很大,如有的使用醇酸漆,有的使用环氧漆,有的使用阳极电泳,有的使用阴极电泳,所以这个试验对使用原子灰的厂家来讲是非常必要的,只有采用与本厂基材附着力好的产品,整车质量才有保证。

关于原子灰质量的其他项目,如可操作时间、干燥时间、稠度、冲击强度、柔韧性、剪切强度等等,质量标准上都有规定(包括检测方法),这里不再重复。值得说明的是,由于原子灰中含有相当量的苯乙烯,它既是溶剂又是交联共聚的单体,若长时间暴露在空气中,不可避免地会有较多量挥发损失,因而可操作时间推荐为7~15 min.20 min或时间更长有可能造成交联共聚不完全,从而影响施工质量,因而,建议各用户不要强求过多延长可操作时间,以免影响施工质量。

5 汽车外表涂层常见毛病

汽车涂装工艺中,面漆是最后一道工序,有些面漆常温干燥,还有些面漆则需经120。C或150。a烘烤后才能干燥。面漆完成后发现问题是最令制造者头痛的,下面根据实际生产中积累的实例,对一些典型毛病作一浅析。

5.1 面漆经烘烤后发现起泡

这种情况有两种原因。其一,底漆下面的基材上有油污,烘烤后,在原子灰层和底漆之下出现气泡,刮下后,可见原子灰和底漆结合良好,底漆下有明显的油点污迹。此种情况多发生在手工喷底漆的场合,预防办法是喷涂底漆前加强前处理,保证涂前
工件无油污。

其二,把气泡刮开后,发现原子灰层和基材上都有一层底漆,气泡产生在底漆中,这种情况是因底漆涂层太厚,没有干透造成的。不言而喻,预防措施是底漆厚度要适当,必须等底漆干透后方可涂刮原子灰。当然,劣质底漆也可造成同样的问题。

5.2 面漆烘烤后出现针子L和凹陷

这里讲的“针孔”,常见的是形似火山口的针孔,大小不一,零散分布,无一定规律。在原子灰质量合格的情况下出现这样的问题,一般是因为原子灰涂刮和打磨技术不良,砂眼没有处理好。前文说过,刮第一遍灰时,由于涂层厚,涂刮面积大,很难避免砂眼,只要涂刮到位,打磨到位,这些砂眼基本土都会暴露出来,只要吹净浮灰,第二遍刮灰时加以注意,是可以灭绝大部分砂眼的。而第二次打磨后刮第三次灰时,即收光时,重点是找砂眼,因而只要对涂刮工人加强培训,加强管理,特别是质量意识教育和把关,是能够避免的。

另外,涂刮工具也对“针孔”的产生有相当影响。求省事一次涂刮过大面积,特别是刮二遍灰时仍然一下子刮很大面积,且涂层又较厚,必然会造成大量针孔。漆膜凹陷一般是空气中落尘造成的,这和喷涂环境及气源是否经过净化有关。

5. 3 “起痱子”

面漆烘烤后,成片出现细小针孔,俗称“起痱子”。造成起痱子的主要原因如下。
一是气候过于潮湿,打磨好的工件表面吸附了相当量的水分,特别是涂到原子灰的部位又是水磨的,而表面较未刮灰的表面粗糙,吸附水分相应要多些。喷上面漆后,微量水被封闭在漆膜下,一经烘烤,水分体积急剧膨胀,而冲破漆膜形成“起痱子”。为避免这种情况发生,建议喷面漆前,用热风对工件表面进行吹风,但要注意,热风吹后要待工件冷却到常温方可喷面漆。

二是喷完面漆后,未等溶剂充分挥发就进入烘房,这样,由于面漆表面很快封闭,残留的溶剂只好冲破漆膜逸出形成“痱子”了。此外,面漆与溶剂配合、面漆质量等一系列因素也会形成“痱子”。

6 结束语

由于我国汽车工业起步较晚,加之农用车、改装车模具不配套或精度不够,在某些车型的生产中使用原子灰还会延续相当长一段时间,为适应使用原子灰的厂家的需要,仅以此文和诸位朋友商讨,以求共同为我国汽车工业的发展尽一点微薄之力。

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