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剖析火车车身表面涂装时常见病态及其解决方案

作者:江拥,成都拜迪新材料有限公司,四川成都   |  发表于:2016-02-23   |  关键词:固化剂,树脂,腻子,底漆,面漆,   | 摘自: 2015年美国PCI中文版电子杂志12月刊

中国铁路总公司运输局于2015年1月22日在北京组织召开了客车防腐涂装工艺规范研讨会,其下发了《25型客车用涂料技术条件(试行)》的通知,对应用于25型客车上的所有涂料进行了技术条件要求,其规定了车体侧、端墙板钢结构外侧涂层构成为:底漆+腻子+中涂漆+底色漆+清漆,对整车重涂的表面处理规定了其操作流程:

外部清洁(水洗)→旧漆膜打磨(拉毛)、清洁→去除松动涂膜→表面处理(局部打磨)→底漆修补(仅适用于露出基材处)→腻子修补→打磨、清洁→中涂漆喷涂→打磨→精细修补(或挤腻子)→打磨、清洁→底色漆+清漆(或实色面漆)喷涂→分色、标记→修补、检查通过多年与客户现场接触,以及从目前市场运行的客车、动车、地铁外观效果进行了分析,客车、动车及地铁车厢表面的涂装存在着喷粉,桔皮,砂痕,流挂,气泡、针孔、缩孔等病态,笔者通过涂装现状对这五种病态进行了全面分析,总结出产生各种病态的原因及对应解决方案。

病态原因分析及解决方案

针对喷粉,桔皮,砂痕,流挂,气泡、针孔、缩孔等五种病态进行详尽的分析,并总结产生各种病态的10种原因以及相应的10种解决方案。

病态1:喷粉

病态1:喷粉

·导致漆膜表面出现喷粉病态产生的10大原因分析

原因一:调漆时稀释剂添加量过少; 

原因二:喷枪口径过小; 

原因三:温度太高、湿度太小; 

原因四:喷漆时的流量太小、气压太大、走速太快、雾化太大、喷距太远; 

原因五:误在夏季采用了冬季稀释剂或固化剂; 

原因六:厂家稀释剂挥发速度过快;

原因七:修补点喷时,未对周边进行屏蔽;

原因八:喷涂环境太脏,地面及空间灰尘太多;

原因九:加入固化剂后使用时间太长,超过可使用时间继续喷涂;

原因十:部分厂家为了降低成本,在油漆中添加了过多的粉料而降低光泽(技术标准要求光泽为70±5%),粉料过重易产生喷粉现象。

·解决漆膜表面出现喷粉病态对应的10大解决方案

方案一:调漆时,需根据喷涂环境、喷涂口径、工件大小添加适量的稀释剂,一般厂家提供稀释剂的量为30%左右,建议添加量一般为10-20%,过少会出现喷粉现象,建议每次喷涂时固定喷涂粘度而进行操作;

方案二:因喷涂车身面积较大,所以在喷枪口径的选择上有很大影响。一般喷涂面漆时,喷枪口径建议采用直径为2.0-2.5mm的喷枪,最低不能超过1.5mm,否则会出现喷粉现象,最大建议不要超过3.0mm,否则会出现流挂;

方案二:因喷涂车身面积较大,所以在喷枪口径方案三:当温度太高,湿度较小时,溶剂挥发速度就会大大加快,此时必须采用慢干溶剂进行互补,否则会出现喷粉现象,此时建议厂家更换稀释剂,同时涂装现场可通过地面散水来增加湿度,通过室内早晚作业避开高温作业;

方案四:每个人的喷涂手法均不一样,各涂装现场必须对所有喷涂工的喷涂工具、喷涂工艺、喷涂手法统一进行培训,从而达到不同人喷涂出来的油漆效果基本一致,尽量做到量化处理;

方案五:厂家为了适应不同季节变化,会设计出相应的冬季、夏季专用油漆、固化剂及稀释剂,往往涂装现场没有办法完全做到先进先出的原则,所以经常会出现夏季时使用冬的固化剂或稀释剂,因冬季固化剂和稀释剂的挥发速度比夏季要快很多,所以会出现喷粉现象;涂装现场在使用固化剂和稀释剂时一定要注意,防止误用;

方案六:厂家稀释剂挥发速度较快时,必须通知厂家立即进行修改或者退换货处理,同时涂装现场也可以采用往稀释剂中添加适当的慢干溶剂,将稀释剂的挥发速度降低,从而防止喷粉发生;

方案七:火车车身返修时,经常会出现最后验收时某处涂装不良,会拿着喷枪直接点喷一下,结果未对周边良好的部位进行屏蔽,结果导致周边出现了喷粉现象;所以任何修补点喷时必须先采用塑胶纸、报纸进行屏蔽起来,防止点喷时漆雾飞溅;

方案八:喷涂现场在每完成一台车辆涂装后或每天进行清理一次,并采用自来水冲洗干净,确保地面无灰尘,确保空气中无灰尘;

方案九:加入固化剂后的油漆请按照厂家规定的可使用期限进行作业,在使用期限内没有喷完的油漆,建议不要再使用,因为当A、B组份混合那一刻起,A、B组份就开始在反应,反应后的生产物粒径非常大,喷涂出来就会产生堵枪,从而会产生喷粉、颗粒、不平整、流平差等异常;

方案十:厂家在配方设计时必须严格按照标准要求进行设计,不能为了降低成本而采用低价位的填充料进行消光,防止出现喷粉的现象。

病态2:桔皮

病态2:桔皮

·导致漆膜呈桔皮病态产生的10大原因分析原因一:调漆时稀释剂添加量过少; 

原因二:喷枪口径过小; 

原因三:温度太高、湿度太小; 

原因四:喷漆时的流量太小、气压太大、走速太快、雾化太大、喷距太远; 

原因五:误在夏季采用了冬季稀释剂或固化剂; 

原因六:厂家稀释剂挥发速度过快;

原因七:厂家稀释剂溶解能力太弱;

原因八:自流平时间太短或重涂时间太短;

原因九:加入固化剂后使用时间太长,超过可使用时间继续喷涂;

原因十:油漆本身流平性能差。

·解决漆膜表面出现桔皮病态对应的10大解决方案

方案一:调漆时,需根据喷涂环境、喷涂口径、工件大小添加适量的稀释剂;

方案二:因喷涂车身面积较大,所以在喷枪口径的选择上有很大影响,一般喷涂面漆时喷枪口径建议采用直径为2.0-2.5mm的喷枪,最低不能超过1.5mm,防止出现散点喷涂现象,此时漆膜无法流平,从而产生桔皮;

方案三:当温度太高,湿度较小时,溶剂挥发速度就会大大加快,此时必须采用慢干溶剂进行互补,否则会出现可流平时间太短而产生桔皮现象,此时建议厂家更换稀释剂,同时涂装现场可通过地面散水来增加湿度,通过室内早晚作业避开高温作业;

方案四:每个人的喷涂手法均不一样,各涂装现场必须对所有喷涂工的喷涂工具、喷涂工艺、喷涂手法统一进行培训,从而达到不同的人喷涂出来的油漆效果基本一致,尽量做到量化处理;

方案五:因冬季固化剂和稀释剂的挥发速度比夏季要快很多,所以会出现桔皮现象;涂装现场在使用固化剂和稀释剂时一定要注意,防止误用;

方案六:厂家稀释剂挥发速度较快时,必须通知厂家立即进行修改或退换货处理,同时涂装现场也可以采用往稀释剂中添加适当的慢干溶剂,将稀释剂的挥发速度降低,从而防止桔皮发生;

方案七:厂家稀释剂当溶解力太弱时,无法正常溶解开树脂体系,此时喷涂出来的漆膜表面会严重产生桔皮现象。同时还有一种可能会造成溶解力变弱,涂装现场很多调漆工会将稀释剂另外打一个孔,方便倒料出来时顺畅,未使用完的稀释剂又不盖紧,这时稀释剂就会挥发出来,从而降低了稀释剂的溶解力,建议涂装现场不要在固化剂或稀释剂包装桶上打孔,以防造成漆膜不良;

方案八:有些涂装现场进入冬季后会采用烘烤的形式加速干燥,如果自流平时间太短时,就会影响漆膜的流平性,从而产生桔皮。另外,当客户现场需要赶货时,待底漆、中间漆、底色漆、实色漆没有干透时,就立即将上层漆罩上,从而出现咬底现象,产生桔皮。一般重涂时间建议最少不能低于6个小时(室温风干时);

方案九:加入固化剂后的油漆,请按照厂家规定的可使用期限进行作业,在使用期限内没有喷完的油漆,建议不要再使用,因为当A、B组份混合那时起,A、B组份就开始进行反应,反应后的生产物粒径非常大,喷涂出来就会产生堵枪,从而会产生桔皮、干喷等异常;

方案十:厂家在配方设计时必须严格按照标准要求进行设计,重点关注油漆的现场施工性能,同时确保油漆的流平效果优异。

病态3:砂痕

病态3:砂痕

·导致漆膜呈砂痕病态产生的10大原因分析

原因一:调漆时稀释剂添加量过多; 

原因二:底色漆在打磨过程中,采粗的砂纸用了较粗的砂纸进行打磨; 

原因三:喷涂异常:漏喷、少喷、干喷; 

原因四:喷漆时的流量太小、气压太大、走速太快、雾化太大、喷距太远; 

原因五:调漆时未将沉入底部的颜料充分搅拌均匀,导致油漆上半部分遮盖力差,无法遮住砂痕; 

原因六:厂家在做实色面漆时遮盖力较差;

原因七:厂家稀释剂溶解能力太弱,无法将颜料铺展开来;

原因八:自流平时间太短或重涂时间太短,底层漆还没有完全干透直接喷涂面漆;

原因九:底层漆或原子灰打磨性不好;

原因十:罩光清漆丰满度较差,固含太低。

·解决漆膜表面出现砂痕病态对应的10大解决方案

方案一:调漆时,必须根据喷涂环境、喷涂口径、工件大小添加适量的稀释剂;

方案二:底层漆在刮完原子灰后进行打磨时,采用了较粗的砂纸,导致面层漆罩上后仍然无法将底层漆的砂痕遮盖住,建议采用1500目-2000目的砂纸或水磨砂纸进行打磨处理;

方案三:每个人的喷涂手法有差异,并且工人是以计件取得工资,所以经常会出现漏喷、少喷的现象,为此必须对工人进行严格规定,确保喷涂手法、喷涂工艺、喷涂流程、喷涂厚度等参数的统一性,培养喷涂工人自检的能力和习惯,喷涂完后自己认真检查一遍,防止出现漏喷、少喷、干喷的现象;

方案四:与方案三一样,统一工人的手法,调整好喷枪各参数,确保不会出现干喷、薄喷、漏喷的现象;

方案五:现场调漆时必须先采用木棒或气动搅拌机将油漆搅拌均匀,尤其是沉入底部的颜料,防止出现上半桶遮盖力差,下半桶遮盖力好的异常现象;

方案六:厂家在设计面漆的配方时,必须重点关注遮盖力及固体含量,不能一味的为了满足于技术条件中要求的某些指标而忽视了其它的性能指标,颜基比、固含量、溶剂挥发梯度分布、溶解力等等问题;

方案七:厂家稀释剂当溶解力太弱时,无法正常将树脂完全溶解开来,同时也无法将颜料良好的铺展开来,从而会导致面层漆无法将底层漆遮盖住。所以厂家在设定配方时必须要重点关注配套稀释剂的溶解能力、挥发梯度、环保性及气味等问题,确保稀稀释剂能较好的辅助应用;

方案八:有些现场为了赶紧交货,重涂面层漆时在底层漆还没有完全干透就直接喷涂,结果导致原本可以达到丰满及流平优异的外观效果的面层漆出现异常,在产生流平差、光泽低时,还可能出现咬底、起皱、砂痕等异常现象产生。一般重涂时间建议最少不能低于6个小时(室温风干时);

方案九:底层漆和原子灰必须具备良好的打磨性,尤其是底层漆,如果光泽太高,打磨打不动时,现场工作人员就会采用较粗的砂纸进行打磨,从而导致罩上面层漆后无法遮住底层漆的砂痕。所以厂家在设计底层漆配方时,必须考虑到干透后漆膜的打磨性,同时寻找原子灰时,也必须确保原子灰的良好打磨性;

方案十:厂家在设计罩漆清漆的配方时,在保证了技术条件中要求性能之外,必须保证固体含量、粘度的问题,防止采用了固含较低、粘度较高的树脂而导致喷涂厚度较低,无法达到较好的丰满度。

病态4:流挂

病态4:流挂

·导致漆膜呈流挂病态产生的10大原因分析

原因一:调漆时稀释剂添加量过多; 

原因二:一次性喷涂太厚; 

原因三:喷枪口径过大; 

原因四:喷漆时流量太大、气压太小、走速太慢、雾化太小、喷距太近; 

原因五:气温太低,湿度太大; 

原因六:重涂时间太短;

原因七:厂家稀释剂挥发速度太慢;

原因八:现场误将夏用稀释剂或固化剂在冬季使用;

原因九:在喷涂车身车尾及车门处时,结构较复杂;

原因十:油漆本身防流挂能力差。

·解决漆膜表面出现流挂病态对应的10大解决方案

方案一:调漆时,必须根据喷涂环境、喷涂口径、工件大小添加适量的稀释剂;

方案二:一次性喷涂厚度过厚时湿膜极易产生流挂现象,条件规定:底漆喷涂厚度为60-80微米,中涂漆喷涂40-60微米,面层厚度为65-100微米(含罩光清漆层),在喷涂底漆和面漆层时,一次性厚度不能超过60微米,当超过60微米时,建议分两次喷涂,防止流挂;有些现场是采用辊涂和刷涂的方式进行施工的,所以更需要关注流挂的现象产生;

方案三:喷枪口径必须根据喷涂的漆种决定,一般底漆采用口径为2.0-2.5mm喷枪,中间漆采用口径为1.8-2.0mm喷枪,实色面漆采用口径为1.5-2.0mm的喷枪,罩光清漆采用口径为1.5-1.8mm喷枪。当然喷枪口径的大小与每个喷漆工的习惯、工件大小、环境气候、油漆喷涂粘度、要求喷涂厚度等均有着密切的关系,总之,当喷枪口径偏大时,单位喷涂漆膜厚度就会增加,从而会导致流挂异常产生;

方案四:每个工人的喷涂手法、习惯均不一样,为了防止人为因素,建议对所有喷涂人员进行培训,对喷枪各参数进行量化,如:流量、气压、雾化、走枪速度、喷距、压线等参数进行量化,避免因喷涂差异而产生流挂异常;

方案五:喷涂现场气温过低,且湿度较大时,漆膜喷涂到火车车身上后极难挥发,从而会产生流挂现象,建议对环境进行改善,如安装暖气、建立烘房、加强通风等等方式;

方案六:当底层漆未完全干透后或者还处于“半干半湿”状态时喷涂面层漆的话,此时极易出现流挂现象,为此在喷涂面层漆时,必须确保底层漆已经完全干透,并且打磨除尘好;

方案七:厂家稀释剂挥发速度过慢时,会出现流挂异常,为此现场可适当少添加一点稀释剂或者改善干燥条件,最好的解决方案是由厂家对稀释剂进行更换,确保稀释剂的挥发速度满足于喷涂要求;

方案八:现场误将夏用稀释剂或者夏用固化剂在冬季使用时,会出现挥发速度过慢,同时固化速度过慢,从而导致流挂异常,调漆时必须认真核对稀释剂和固化剂;

方案九:火车车身在车尾处、车门处、连接处工件会比较的复杂,建议在喷涂前先对整个车身进行观察,看哪些部位为隐藏部位,先进行点喷,然后再进行整车喷涂,从而确保点喷处不会出现流挂现象;

方案十:厂家在配方设计时必须全面考虑到施工性能,尤其是防流挂性能。

病态5:气泡、针孔、缩孔

病态5:气泡、针孔、缩孔

·导致漆膜呈气泡、针孔、缩孔病态产生的10大原因分析

原因一:调漆时稀释剂添加量过少; 

原因二:一次性喷涂太厚; 

原因三:空压机中有水份; 

原因四:车身基材不良,出现孔状; 

原因五:固化剂加入后已过可使用期,再喷涂时会产生气泡与针孔; 

原因六:重涂时间太短;

原因七:厂家稀释剂挥发速度太快;

原因八:现场误将冬用稀释剂或固化剂在夏季使用;

原因九:有些现场为了提升施工效率或减少油漆浪费,或因环保要求不能喷涂,会采用辊涂或刷涂方式操作;

原因十:涂装的过程中基材、底层漆、油漆、调漆工具、喷涂工具被油污所污染。

·解决漆膜表面出现气泡、针孔、缩孔病态对应的10大解决方案

方案一:调漆时添加稀释剂量过少,使得同样的手法喷涂漆膜厚度过厚,从而导致底层的稀释剂较难挥发出现,从而出现气泡或针孔现象,为此调漆时将喷涂粘度调整到合适的数值;

方案二:一次性喷涂厚度过厚时漆膜在干燥过程中极易出现气泡和针孔现象,尤其是夏季作业此现象表现的更加突出,所以整个喷涂过程中必须确保在不出现干喷、流挂的前提下,保证漆膜喷涂的厚度一致并合格,防止出现不良;

方案三:空压机或者气站每天必须将其水份清理掉,防止水份随着压缩气体进入到喷枪中,同油漆一起喷出到漆膜表面,从而产生针孔。如果出来的压缩空气不清洁时,建议再增加一个油水分离器,使得空气进一步清洁;

方案四:火车车身本身因焊接的原因,导致在焊接处出现针孔现象,而整个涂装过程中却没有用原子灰进行良好的填充,导致喷涂以后的漆膜呈现针孔现象,建议在整个涂装过程中要对车辆的每一部位进行检验,确保涂装无不良;

方案五:车身用油漆均为双组份漆,当A、B组份混合后就会开始反应,厂家均会根据油漆的种类不同以及气温不同而设定不同的活化期(可使用时间),如果超过这个可使用时间,喷涂出来的漆膜会非常粗糙,同时漆膜表面会出现很多针孔或气泡。建议超过可使用时间的油漆不要再使用,防止出现异常;

方案六:重涂时间太短时,底层漆中的溶剂还没有完全挥发出来以及反应时放出的的气体还没有释放出来,如果再将面层漆罩上去的话,底层漆释放的气体及挥发的溶剂极易导致面层漆产生气泡和针孔,所以若自干条件下建议最小重涂时间不能少于6个小时;

方案七:厂家在设计稀释剂配方时在考虑到稀释剂的溶解力、气味、环保要求等条件下,还需要考虑在施工过程中厚涂时溶剂的挥发速度;

方案八:调漆时误将冬用稀释剂和冬用固化剂在夏季使用了,冬用稀释剂和冬用固化剂挥发速度过快,会产生气泡和针孔。所以现场调漆时一定要仔细检查稀释剂和固化剂是否用错,也可从生产批号进行判断;

方案九:当现场是采用辊涂或刷涂方式作业的,一定要与厂家进行沟通好,否则会大面积出现气泡或者针孔异常,厂家必须要根据现场的施工形式而定,因为辊涂或刷涂一次性漆膜厚度较厚,极易产生气泡和针孔。现场应急解决方案就是在辊涂时将稀释剂的量稍微多加一点,建议添加量在10%左右;

方案十:整个涂装过程中,如果底材、底漆、油漆、调漆工具、喷涂工具均出现被油污污染的情况时,涂装的漆膜表面会立即呈现油锅、缩孔现象,当反复喷涂将其遮盖住时,呈现的漆膜会出现针孔、缩孔现象。为此现场解决方案为,对所有调漆工具、喷涂工具、底材以及底漆均采用除油剂进行清理,同时往油漆中添加抗油剂或防缩孔剂,降低油漆的表面张力,从而克服缩孔。

结论

笔者全面的剖析了火车车身在整个涂装过程会出现的五种病态,深入剖析了各种病态产生的原因及解决方案。当然在整个涂装过程中还可能会出现其它病态,如附着力差、分色时产生渗色、表面发花、硬度低、光泽不均匀、耐丁酮性能差、耐候性能差、防腐性能差等等异常,但这些病态均不属于在实际操作过程中存在的常见状态,所以笔者只重点将此五种病态进行了分析。

涂料行业中流行一句俗语:“三分油漆,七分施工”,可见施工对涂料综合性能展现起到至关重要的作用,所以不论在涂装哪一种产品,哪一类涂料时,厂家都必须与现场进行全面沟通与了解,做到厂家的产品完全适合于现场的条件,同时加强对现场操作人员的培训,从而使得产品综合性能达到最优效果。

参考文献

1,中铁检验认证中心《铁路车辆零部件技术审查通用实施细则》(V1.0)附件1-2、1-3、附件2;

2,叶扬祥 潘肇基《涂装技术实用手册》机械工业出版社,第1篇第4章P40-50,第3篇第4章P240-244。




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