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5乘用车塑料外饰件橘皮的影响因素及控制

乘用车的塑料外饰件是乘用车外观的重要组成部分，主要包括乘用车的前后保险杠、车门防护板、防擦条、门槛等产品，其涂装特点是产量大，许多厂家采用自动化程度较高的涂装线；产品形状复杂，如前后保险杠有较多曲面与大小灯孔；涂装质量要求高，通常要达到整车厂车身外观的要求。通过注塑工艺成型的塑料外饰件，其表面的平整度相当高。在实验室条件下，直接用清漆喷涂水平放置的注塑件，橘皮仪测定最终的涂装表面，橘皮等级可以达到10。

所以，通常条件下注塑件表面不会对最终产品涂层橘皮产生影响，只有在一些特定条件下例外。已经过了一次喷涂的产品，因为注塑原因，产品表面需要打磨；因为注塑工艺不完善，产品表面存在压痕，以上这些情况都会造成最终喷涂产品橘皮指标的降低。涂装表面第二次喷涂的橘皮长短波通常要增加1倍左右，等级低于正常件1～2级，所以在使用这些产品做再次涂装前的打磨时，尽可能使用较细的砂纸作圈式打磨。塑料外饰件涂装工艺决定了整个涂膜由底漆、色漆和清漆3层组成，因此在保证了基材的质量后，底漆与色漆的影响同样不能忽视，实践中经常发生由底漆原因造成的橘皮指标超标。塑料件的底漆主要起黏结和导电的作用，其膜厚较低，根据经验，差的底漆层对橘皮的负面影响达到1级之多，尤其表现在短波上。正常情况下，底漆烘干冷却后进入色漆喷房之前，用手抚摸产品表面应该是光滑的，如手感毛糙或者有随机分布的突起细微漆粒，则说明底漆工序存在问题。另一个判断的方法是使用800#以上的砂纸在色漆喷涂前轻轻打磨底漆表面，产品全部喷涂完成后比较打磨与非打磨区域的橘皮指标，如打磨区指标明显好于非打磨区，则说明底漆喷涂需要改进。为改善底漆的影响，可以采用降低底漆黏度；在底漆中加入慢干溶剂以增加流平时间；提高漆膜厚度；喷枪喷涂时使用更大的雾化值等方法。飞散漆雾常常是影响橘皮的重要因素，通过喷房气流的调节、挂具的安排、喷涂程序的优化，将飞散漆雾的影响降到最低。色漆喷涂对橘皮的影响通常较小也较难控制，这主要有以下原因：①乘用车外饰件的颜色要求极高，整车厂要求将外饰件与车身的色差控制在极小的范围内，尤其是中高档乘用车，因此色漆喷涂的工艺参数优先满足色差控制的要求。②色漆喷涂时，由于涂料本身的性质，空气喷涂时，喷涂气压通常比清漆和底漆高0.05MPa，所以雾化效果好，对清除橘皮也是有利的。喷素色漆产品的通常要优于喷金属漆的，这可能与金属漆中含有大量铝粉或云母片有关。③在满足了色漆遮盖力的前提下，尽量薄的色漆层无论对生产成本还是橘皮控制都是有利的。涂层光学轮廓的平整性最终决定了橘皮等级，位于最外的清漆层自然起了决定性作用。清漆层喷涂时，影响橘皮指标的因素包括：清漆黏度、清漆膜厚、前后两道膜厚比例、喷涂时工艺参数的选择、喷涂环境、喷涂轨迹的选择、晾干时间等。清漆黏度的降低有利于湿漆膜的流平。黏度下降1s，橘皮可以提高约1个等级。降低清漆黏度是有效和快速的方法。但是，黏度的降低有可能引起流挂等缺陷的发生。清漆涂层只有达到了一个基本的膜厚要求，才能取得较好的橘皮指标。在产品标准中，清漆层的膜厚标准只要求达到20μm以上，但通常25μm以上橘皮才有保证。随着膜厚的增加，橘皮指标越来越好。但对于产品的水平面和垂直面，长波和短波指标还是稍有区别的。在水平面上，膜厚的增加，长波和短波值一直降低；在垂直面，随着膜厚增加，长波一直呈下降趋势，而短波的变化有一个相对低谷值，在0～45μm，超过这个值后垂直面橘皮开始增加，尤其是短波值。因此，对于橘皮的控制，清漆膜厚有一个相对合适的膜厚范围，在生产中需要遵循。喷涂中由喷房的空气温度、湿度和流速确定了整个喷涂环境。实际上，由于这些指标影响到喷涂时涂料到达被喷涂表面时的溶剂含量，进而影响了涂料的流平性。虽然喷涂的过程极其短暂，但是其中溶剂的挥发量在从涂料到最后干膜的整个过程中占了很大比例。橘皮对空气温度的变化最为敏感，超过2℃的温差变化使橘皮指标的变化极大。通常温度的升高使喷涂过程中溶剂的挥发增加，使到达产品表面的涂料流动性下降，导致长短波上升。空气流速的增加或湿度降低的__效果同温度增加相同。因此，保证喷涂环境的稳定对橘皮控制至关重要。

清漆喷涂完毕之后开始流平过程，此时延长湿漆膜在较高流动性状态下的时间是有利的。由于涂装线的生产节奏在设计时已经确定，所以在清漆配方中增加高沸点溶剂的含量是可取的方法之一。同时可以降低晾干区域的空气流速或补给空气中新鲜空气的含量比例。以上是在生产中控制产品橘皮指标的主要参数。这些参数不仅对涂膜橘皮有影响，也关系到涂层的其它重要指标，生产中必须综合考虑，以达到平衡。其次，保证生产的连续进行，是发挥参数控制的前提条件，间断的生产无法保证最基本的喷涂，更谈不上橘皮指标的控制。

6车身漆膜橘皮的预防措施

促进流动和流平能减少或避免橘皮。体系使用较低的熔融黏度、固化过程中延长流平时间以及较高的表面张力可提高流动和流平性。控制表面张力梯度是减少橘皮的重要途径，同时还要控制涂膜的表面张力均匀以获得最小的表面积。实际工作中常使用流动促进剂或流平剂来改善涂膜外观以消除橘皮、缩孔等表面缺陷。性能好的流动促进剂能降低熔融黏度从而有助于熔融混合和颜料分散，提高底材的润湿性，涂层的流动流平有助于消除表面缺陷以及便于空气的释放。应考察流动改性剂用量与效果的关系。其用量不足会导致缩孔和橘皮而用量过多又会导致失光、雾影并产生对上层重涂附着力的问题。通常流动改性剂在预混时加入。它们或做成树脂的母料（树脂和该添加剂的比为9/1～8/2）或者以粉末状吸附在无机载体上。粉末涂料中该添加剂的用量为0.5％～1.5%（在以基料计算的有效聚合物中），但是在浓度较低时可能效果也不错。流动改性剂中聚丙烯酸酯系树脂应用最广，如聚丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯-丙烯酸乙基己酯共聚物和丙烯酸丁酯-丙烯酸己酯共聚物等。它们可在浓度很宽的范围内使用。一般聚丙烯酸酯对表面张力影响很小，它们能有助于涂层形成比较恒定的均匀表面。同那些使表面张力降低的添加剂（如硅氧烷等）相比，它们不会降低表面张力，因此可用来加速流平。在乘用车车身涂装过程中，选择何种涂料特性，对漆膜外观是很重要的。生产过程中要对涂料的施工参数进行不断地优化并寻求稳定的最佳组合。特别要注意涂料的干湿程度、膜厚的控制、烘干过程及施工环境的相对稳定，同时，还要运用先进的涂层检测仪器和科学的方法提供依据，这样就能将车身漆膜橘皮得以改善直至消除。