摩轮涂装若干实际问题探讨
近十多年来,铝合金车轮几乎占据所有摩托车。据文献报道,2012年全国摩轮生产销售6746万件,其中出口2590万件。摩轮涂装采用的工艺通常为:水洗→预脱脂→主脱脂→水洗→水洗→表调(酸洗)→水洗→水洗→钝化→水洗→水洗→纯水洗→吹水→水分烘干→冷却→喷涂1→流平→喷涂2→流平→喷涂3→流平→烘烤固化→冷却。这是一个非常成熟的工艺。但有的企业还会经常发生附着力不良、盐雾试验不合格、耐水不合格等问题,有的甚至是致命性的。结合多年涂装实践经验,本文就这些问题进行一些分析和探讨。
1关于附着力问题
其膜与基体间的附着力是漆膜一切性能的基础。附着力不好,再好的漆膜也起不到任何作用。附着力主要靠范德瓦尔力和机械锚合作用产生。范德瓦尔力与漆膜/基体两者间距的十的七次方成反比;机械锚合作用与基体的粗糙度和表面的氧化膜结构有关。就摩轮产品而言,有里及外我们可以给出这样的物理模型:基体+机械加工变形层+氧化物+油污尘土层+吸附的水气。为了达到附着力目的:1、必须除去外三层,使得涂层能与基体充分润湿;2、基体表面生成一层吸附性强的多孔性人工氧化膜。这些主要通过脱脂、表调(酸洗)、钝化来实现。涂装实践中发现,附着力与以下几方面因素有关,应引起注意。
1.1水分烘干炉废气对附着力的影响
涂装实践中发现水分烘干过程会对附着力产生影响,有时甚至是致命影响。某摩轮生产企业新建一条涂装流水线,前两年一切正常,第三年出了致命性大问题。一批发往客户产品在装车时发现大面积掉漆,全部报废,损失数十万。在自家仓库检查也发现同样问题。后做了个对比试验:经前处理后,一组经烘箱烘干;一组自然凉干。结果发现,经烘箱烘干的摩轮出现问题,自然凉干的没有问题。问题明显出现在烘干过程,但百思不得其解。一次偶然的机会,机修工在修理烘箱时发现问题。原来,问题出在燃烧室内胆上。涂装流水线的烘箱是热风循环型烘箱,由箱体、热风循环系统和燃烧室组成。煤在燃烧室内胆燃烧产生热量,循环风机吸走热量送至箱体,产生的废气正常情况从烟囱排出。燃烧室内胆虽由耐高温不锈钢焊接而成,但经长时间高温烧烤,再加上煤燃烧产生的腐蚀性废气作用,内胆有的部位烧穿,有的脱焊,大量腐蚀性废气被循环风机吸入烘箱。这些废气被轮子表面(有一层吸附力强的多孔性氧化膜)吸附。涂装后放置一段时间,空气中的水、氧会通过涂层针孔渗入到涂层与基体结合面,经一系列复杂的物理化学反应后,涂层丧失附着力。同样道理,自制水煤气作燃料也会产生一些问题。以下是作者做的一组对比试验,从一个侧面验证上面说所做的分析。
表1.相同前处理不同燃料烘箱烘干后产品的附着力表现(燃烧室内胆都已破损漏气)
时间
编号
第1天
第2天
第3天
第4天
第5天
第6天
备注
1﹟炉
OK
OK
OK
NG
NG
NG
自制水煤气
2﹟炉
OK
OK
OK
NG
NG
NG
自制水煤气
3﹟炉
OK
OK
OK
OK
OK
OK
天然气
以上结果可以看出,使用清洁能源天然气最可靠,因为它的燃烧产物是水和二氧化碳。自制水煤气燃烧产物除二氧化碳外还有其它腐蚀性废气(类似煤燃烧产物)。这从热处理车间厂房(大量使用水煤气)腐蚀情况得到验证。这里有一点应特别关注:产品附着力不良不象前处理不良那样立即表现出来,而是与环境因素作用一段时间后才表现出来,这给及时解决问题带来很大困难,往往发现不良时已产生数以千计的不良品。很多企业为了降低成本,采用自制水煤气或煤作燃料,这里潜伏着隐患,应引起注意。某摩轮生产企业用自制水煤气作燃料,断断续续一直存在附着力....
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