车身油漆差的影响因素及分析
杨勇(一汽海马汽车有限公司570216)
摘要:从漆材料、喷涂工艺、喷涂设备及供漆系统状态等方面探讨了差的影响因素,提出了相应的控制方法。
关键词:差;检测;影响因素
1.前言
车身油漆差是每个涂装生产部门都会遇到的一个非常复杂且难以控制的问题,随着保险杠、门把手、后视镜等彩塑料件的大量采用,要求车身与塑料件的颜无偏差,这就对车身油漆差的控制提出了更高的要求。目前轿车厂流行的方法是采用仪器测量与目测相结合的方式来控制差,一般提供一块标准颜样板,要求车身及塑料配件的颜与该标准样板相比无论是目测,还是仪器测量都应接近。车身油漆差的影响因素众多,它与漆材料、喷涂工艺、喷涂设备、供漆系统状态等因素密切相关。本文就车身油漆差的控制谈一点看法。
2.颜基本理论
2.1调
又称相,是区分不同彩的视觉属性,它取决于光源的光谱组成以及物体表面对各种波长可见光的反射比例,是表示物体的颜在“质”的方面的特性。
2.2明度
是人眼对物体明亮程度的感觉,换言之,是人眼对物体反射光强度的感觉,是表示物体的颜在“量”方面的特性。明度与光源亮度有对应关系,光源亮度愈高,则观察到的颜明度也愈高
2.3彩饱和度
彩度又称饱和度,是表示颜是否饱和纯洁的一种特性,物体反射出的光线的单性越强,物体颜的彩度值越高。掺入白光成分愈多,就愈不饱和。当掺入的白光比例大到足以压倒或掩盖其余光线时,看到的就不再是彩而是白了。白、灰和黑等无彩颜的饱和度最低。饱和度取决于物体表面对光的反射选择性程度。两个颜如果调、明度和彩度都相等,我们说这两个颜完全相同。
3.差的概念及测量
3.1差
漆的颜是指物体在日光(即白光)照射下所呈现的颜,分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜,
因为人的眼睛可以在两个相邻颜的过渡区域中看到中间。一般说,波长变动1~2nm 时,人眼就能觉察出颜变化。用对光物理量的测量间接的测得知觉量,初步解决了对颜作定量描述和测量的,通过许多数学公式,由每个颜的三刺激值可以换算得到我们现在涂料常用的颜定量表示方法,即该颜的L*,a*,b*值,L*表示明度值;a*表示红/绿值;b*表示黄/蓝值。为了定量地表示颜,目前通常采用CIE 表系统,它采用分光光度法对颜进行分析,精度高。
Lab 空间是目前最流行的用于测量物体颜的空间(如图1所示)。在该空间中,L*为明度,+L*为白方向,-L*为黑方向。a*,b*为度坐标,其中+a*为红方向,-a*为绿方向,+b*为黄方向,-b*为蓝方向,中心为无。L*、a*、b*可由三刺激值X 、Y 、Z 计算而得。
图1L*a*b*空间
CIELAB 空间中的两个度值(L*样品,a*样品,b*样品)和(L*标准,a*标准,b*标准)之间的差△Eab*由下式决定:
△Eab*=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2
其中:△L*=L*样品-L*标准(明度差异),△a*=a*样品-a*标准(红/绿差异),
△b*=b*样品-b*标准(黄/蓝差异)
如△L*为正值,说明样品颜偏浅;△L*为负值,样品偏深。
△a*为正值,样品偏红;△a*为负值,样品偏绿。
△b*为正值,样品偏黄;△b*为负值,样品偏蓝。
一般可用△Eab*来评价差,△Eab*值越小表示差越小。
3.2差的测量
差的测量一般采用分光测法,首先测出待测光的光谱分布或试样的光谱反射率,然后通过计算求出度值。
绿
-a*
根据油漆特性不同,测量的角度选择也有所不同,本漆颜料排列均匀致密,各角度反射光均匀,故本漆只计算45度角反射光,
见图所示。
金属漆(珠光漆)中金属铝粉排列有定向性,各角度值均不同,差异较大,故计算5个角度反射光,先进的差仪采用标准光源(标准日光,温为6500K)单方向(450)照明,
750及1100)同时测量金属漆或珠光漆的颜。
可从5个角度(150、250、450、
漆检测角度示意图
金属
金属漆检测角度示意图
3.3差的标准
差的测量点一般来说,以与塑料件相邻的部位作为差测量的重点部位,如与保险杠及油箱盖相匹配的前叶子板和后叶子板。目前车身油漆差可根据其自身经验进行控制,以综合差△E CMC*作为差的衡量指标,计算公式如下:
△E CMC*=[(△L*/A L)2+(△a*/A a)2+(△b*/A b)2]1/2
其中A L,A a,A b为修正系数。对于特定颜的油漆,有特定的经验修正系数。
对于单漆仅需以1个角度(即450)的测试结果评价颜。而对于闪光漆,按照执行的标准控制5个角度(150、250、450、750及1100)的差。
4.车身油漆差的影响因素
4.1油漆材料批次差的质量影响
由于每批油漆制造配方存在着差别,所以只有控制油漆材料每个批次差,不超出标准板的允许偏差范围,才能保证车身及外协件的差稳定,不产生较大偏差。
涂装车间对入口原漆的差控制标准范围,一般比现场施工范围要窄,这是由于现场施工条件和油漆厂家实验室的条件存在着细微的差别,为了保证现场施工材料稳定性,根据不同种油漆的施工特点制定不同的现场差标准。
4.2材料遮盖能力对车身差有较大影响
一般情况下金属漆施工厚度为静电旋杯:8-10μm、空气喷:4-5μm总的厚度12-15μm。当材料工艺遮盖力厚度>15μm,也就是说底漆膜厚度达到12-15μm,还不能完全
遮盖底材,则车身外观将产生质量缺陷:如漆膜发花,差。图2所示修补M2车型左前叶子板颜为活
力黄(OB1)为不同漆膜厚度其差变化图,从图中可见当涂层膜厚达到遮盖厚度时,其差稳定,不再有较大波动。
图2:不同漆膜厚度其差变化图
a :5μm,
b :5~10μm,
c :10~15μm,
d :15~20μm,
e :20~25μm,
f :25~30μm
用活力黄进行修补和重涂零部件时,总是存在一个差的问题。正常的施工材料完全遮盖力在15~20μm 左右,但由于活力黄(OB1)遮盖力较差,完全遮盖力一般在35~40μm 左右,因此现场喷涂一般属于一种不完全遮盖的喷涂方式,当返修和修补叶子板时,容易造成差偏差。
4.3施工参数对差的影响:
在油漆遮盖比较充分的情况下,现场施工参数调整对a 、b 值基本上影响不大,调整喷涂参数及喷涂方法主要影响到dL 的变化,下表为参数调整趋势对应dL 值变化趋势。表1:施工参数对dL 值和影响对比表
出漆量增大
漆膜更湿dL*变暗雾化空气增大
漆膜更干dL*变亮成型空气增大
漆膜更干dL*变亮喷涂速度增大漆膜更干dL*变亮
01
2
3
4
D
E
图3双管路供漆系统示意图
漆在供漆系统中的流速对颜有较大影响,特别是某些高铝粉含量的漆,如果流速过低,铝粉易沉降,从而在短期内对颜有较大影响。
由于金属漆中含有大量的铝粉片,涂料在该系统中长时间的循环使用造成颜的改变是可见的。这种变质对实漆的影响比对金属漆的影响小。金属漆的铝粉在高分散力作用下首先变质。在长时间的剪切力下铝粉甚至被粉碎,这样就引起了颜和效果的改变。
下面是两幅金属漆横断面的图片,图4上部分是没变质的的金属铝片,铝片大部分是扁平
的。图下部分是变质的金属铝片。变形可以很容易的看出
图4:正常铝粉与变质铝粉形状变化的示意图一汽海马汽车有限公司
如果循环速度过慢,很容易造成铝粉和颜料在管路中沉积,在遇到盲端和弯头位置时,金属粉颗粒在那里堆积,造成整个循环系统压力变化,加快油漆变程度。
点检的项目主要有主管路供漆压力,主管路回漆压力,支管路回漆压力和分支压力等,对于压力异常的管路应及时调整,避免造成重大损失。
目前为了保证过本面漆和金属漆管路
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