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浅谈涂装缩孔的原因和对策

作者:昆山市博莱富尔化工有限公司时间:2024-03-29 16:04:38195 次浏览

信息摘要:

浅谈涂装缩孔的原因和对策摘要:针对某次漆膜缩孔弊病,验证压缩空气、涂料、空调送风等的影响,排查出主要影响因素,并制定出相应对策。关键词:缩孔;污染;助剂0 引言缩孔是涂装中经常发生的涂膜弊病,其主要原因···

浅谈涂装缩孔的原因和对策
摘要:针对某次漆膜缩孔弊病,验证压缩空气、涂料、空调送风等的影响,排查出主要影响因素,并制定出相应对策。
关键词:缩孔;污染;助剂

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0 引言
缩孔是涂装中经常发生的涂膜弊病,其主要原因是涂层内存在比涂料表面张力低的杂质,涂料在表面张力差的作用下向两边收缩后出现的涂层凹陷状缺陷。缩孔处的涂膜不平整,其完整性被破坏,外观质量下降;而打磨返修无法消除,需要补漆,严重时甚至需要回线返喷,造成生产效率下降、成本上涨等问题。笔者结合某涂装生产现场缩孔的改善,对材料、工艺和设备等相关项进行排查确认,查出涂装缩孔的主要影响因素,并制定出相应对策。
1 现状描述
笔者所在涂装生产线缩孔不良率持续升高,生产班组抱怨极大,要求尽快改善。经过现场缺陷观察,大部分缩孔呈单点出现,显微镜下底层完好,且无可视异物。统计一段时间内缩孔颜色分布,结果见各颜色缩孔发生率有一定差别,但整体都处于高位。

为进一步锁定缩孔发生的涂层和工位,进行缩孔分段跟踪:分别在烘干出口统计色漆层缩孔位置;在喷漆检查站统计缩孔数量和位置。分析跟踪结果,发现色漆缩孔位置与干膜缩孔位置对应不上,湿膜检出的缩孔数量与干膜相同,但缩孔凹陷程度减轻。由此可以判断缩孔发生在湿漆位置,主要产生在喷涂段。
2 缩孔因素排查验证
为解决缩孔问题,组建改善团队,并利用头脑风暴汇总缩孔产生原因,经过反复论证,排除机器异常、底材异常等干扰项,将缩孔产生的可能原因缩小到6零点方面:
1)加料环节污染——过滤袋;
2)气源污染——压缩空气洁净度不足;
3)涂料影响——涂料受污染;
4)烘干污染——粘尘剂污染;
5)空调系统影响;
6)烘干炉强冷影响。
2.1 过滤袋污染验证
取8个过滤袋,每2个为一组,分别浸泡在涂料、稀释剂、助剂和固化剂中。在浸泡4小时和24小时后,取上述材料调漆,喷涂到黑色湿膜板上,均未出现缩孔,判断过滤袋不会污染涂料,不会造成缩孔。


2.2 压缩空气污染验证
检查压缩空气管路,发现透明气管内存在液态物质(见图3),拆除软管,缓慢打开气管阀门吹气,并用一次性杯盛接,目视可见液态异物吹出。将此液态异物拌入涂料中,喷板出现缩孔(见图4)。使用验证过无污染的空气吹扫气管路,直至管路内不再吹出液态异物;并用管路末端处排出的气吹板10min,喷漆验证不出现缩孔的情况下,产品涂装缩孔没有得到明显改善,判断空气污染是造成缩孔的可能原因,但并非主要原因。为排除空气对缩孔排查的干扰,提升现场使用的空气品质至工业级高纯度,并在使用前进行气嘴清洁和吹板缩孔验证。
2.3 压缩空气洁净度确认
现场各站使用的压缩空气制备流程为:压缩机压缩(内含出水除油过滤罐)→储气罐→冷干机→吸附式干燥机→空气总管→使用现场。所制得压缩空气至少经过4道除水除油工艺,管路露点测量在-70℃左右,远优于涂料施工要求。为更直观地确认压缩空气品质,使用油蒸气测试各喷漆机的压缩空气含油量,测量结果压缩空气油蒸气含量为0.003mg/m3。满足要求。随机取喷房左边喷漆机压缩空气吹板30min,喷涂后未出现缩孔,判断压缩空气不是造成缩孔的原因。
2.4 涂料受污染的验证
取现场涂料样品与供应商新制备的涂料标准品,送第三方检测机构进行红外分析和气相色谱分析。红外图谱显示:涂料标准样和现场涂料主体树脂部分基本无差异,未见明显其他不同物质;气相色谱显示:涂料标准样和现场涂料无明显差异。故判断缩孔非涂料受污染所导致。
2.5 涂料抗缩孔性能验证
现场开展涂料缩孔验证,验证方法为:用烧杯取一定量的涂料,往烧杯中加入磁子搅拌器,使用锡箔纸盖住烧杯后,将烧杯放在磁力搅拌器上搅拌。搅拌强度以液面出现深度5~10mm漩涡为宜。搅拌4h后,使用小勺子取漩涡表层的涂料,加入相应稀释剂和固化剂后搅匀,装入壶子喷枪喷涂在色漆上,烘烤确认缩孔。分别对不同厂家的涂料开展验证,结果见表2。
图片
试验结果表明,现场使用的A厂家涂料抗缩孔性能不如B厂家。A供应商对涂料展开分析,前期为改善现场问题在涂料内添加的低级性助剂,在使用过程中出现聚集或者富集,导致喷涂后出现局部表面张力不一致,进而引发缩孔。为此,A供应商制作了一批新的涂料,取消了低极性助剂,转换涂料系统内涂料,统计转换前后的涂料缩孔不良率从8.1%降低至2.5%。
2.6 烘干污染
为改善涂料层上的烘房颗粒,前期在烘干炉升温段和保温段壁板涂布有黏性粘尘剂。粘尘剂涂布前做相应缩孔验证,缩孔试验方法是将粘尘剂涂在铁板上,和喷涂的验板一同放入烘炉内90℃烘烤15min,再将试板喷涂涂料,观察湿膜无缩孔;将喷涂涂料后的试板放入烘炉中,150℃烘烤30min后取出,确认干膜也无缩孔。笔者现场确认发现,由于粘尘剂涂布量偏大,在受热后流淌到出风口位置,可能会被吹到产品表面形成缩孔。为验证粘尘剂的影响,笔者安排保洁人员在停线后,使用刮刀清除壁板粘尘剂,再用溶剂擦拭防止粘尘剂残留。对比粘尘剂去除前后,缩孔发生率并无改变,判断非粘尘剂影响。
2.7 送风空调污染
在检查喷房送风空调时发现,涂料循环风空调室体内结漆严重,地面有明显的漆渣和积水,出风段过滤器手触潮湿。仔细检查发现积水表面已经黄变,且表面存在发霉迹象;过滤器安装框架上存在明显的发霉,过滤器上也有黑色的霉斑印记。与设备专家沟通,涂料循环风空调是将喷房送风到喷房,由于现场使用的是水旋吸附除漆雾,回风湿度普遍偏高,经过降温除湿后空气中水分减少,再经过换热器加热,空气相对温度降低,后续不应该再出现凝水,即加热段后的地面不应出现积水。安排清理涂料循环风空调地板积水、室体漆渣后,涂料缩孔发生概率明显降低,涂料缩孔补漆率也从1.41%降低到0.44%,可以确定涂料循环风污染是缩孔的主要原因。由于漆渣已经干结固化,如漆渣造成缩孔,缩孔中应有异物,与现场缩孔形态不符 ,因此缩孔应是空调积水和发霉导致。联合设备对发霉原因展开调查,发现换热器水管存在漏水现象,判断是漏水造成空气湿度增加和地面积水,空气湿度增加导致过滤器潮湿,积水的地面长时间未清理、过滤器长期潮湿导致发霉。
2.8 烘干强冷凝水

调查过程中还发现烘干强冷壁板出现水珠凝结,强冷循环风空调室体和风道内有水珠凝结。保洁人员在停产后清理强冷壁板和空调室体凝水,由于缺少专业工具未能对风道进行清理,涂料缩孔补漆率也有少量下降。
3 对策措施
归纳总结验证结果,可以得出本次涂料缩孔的主要原因为:涂料助剂影响、涂料循环风污染和烘干强冷凝水,分别针对这三个原因制定对策。
3.1 涂料助剂影响
供应商调整涂料配方,取消已确认的低极性助剂添加,并在后续添加其他助剂前,按照缩孔验证方法强化验证,搅拌4小时、24小时两次取样喷板都无缩孔才能使用。
3.2 空调积水改善
由于换热器水管关阀拆开维修,临时安排保洁人员每日停线后清理循环风空调积水;并通过车间立项,在长假期时对换热器进行整体换新。为防止后续再出现积水、长菌等问题,保洁公司定期开展循环风空调保洁,清理2m以下室体漆渣、积水。每月检查各工位空调脏污情况,出现异常及时汇报处置。
3.3 烘干凝水
烘干强冷未设置除湿设备,无法从设备保障上杜绝凝水,只能安排保洁公司做烘干炉保洁时重点清理强冷壁板和空调的凝水,后续再通过设备改善进行消除。
4 结语
缩孔是影响涂装质量的缺陷之一,直接原因是涂层在表面张力差的作用下收缩导致。但影响涂层表面张力差的因素众多,且难以简单快速地判别,导致缩孔发生后的调查和改善极为艰难。因此,缩孔重在预防,生产建线、材料导入和日常维护,针对每一个项目每一个细节落实缩孔监控要点,且了以贯之地执行落地,才能从根本上减少缩孔对涂装的影响。


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