1 前言
原子灰在汽車修理業(yè)和汽車制造業(yè)中被廣泛使用。不管是因事故受損的車體,還是汽車制造過程中因模具問題、運(yùn)輸問題或焊接變形而造成的車體表面缺陷,一般都要使用原子灰進(jìn)行修補(bǔ),然后再經(jīng)中涂、面漆等工藝,使整車外觀達(dá)到工藝要求。由此可見,原子灰是對工件表面進(jìn)行填平補(bǔ)齊的基礎(chǔ)材料,它對汽車外觀質(zhì)量有著舉足輕重的影響,因而如何正確地使用原子灰,如何對原子灰的質(zhì)量優(yōu)劣進(jìn)行評判和選擇,對汽車修理業(yè)還是汽車制造業(yè),都是非常重要的。
2 原子灰的基本組成及其主要特點(diǎn)
原子灰又稱聚合膩?zhàn)?,系雙組分膏狀填補(bǔ)材。它由主灰和固化劑兩組分構(gòu)成,使用時僅需將主灰和固化劑按100:2混合均勻即可涂刮。
構(gòu)成主灰的是特殊制造的不飽和聚酯樹脂,樹脂約占主灰總重的40%,主灰的其他成分是經(jīng)特殊篩選的多種足夠細(xì)度的粉狀填料、顏料及助劑等。將樹脂和填料混合均勻,再經(jīng)研磨、包裝即為主灰成品。
固化劑的有效成分是有機(jī)過氧化物,如過氧化環(huán)己酮、過氧化苯甲酰等。其他成分是起增塑作用的適量溶劑,少量填料、顏料和助劑等。將它們混合均勻,研磨成膏狀,即為固化劑成品。
原子灰的固化過程系游離基共聚反應(yīng)過程。為說明這個過程,首先簡要介紹一下不飽和聚酯樹脂。
不飽和聚酯系由二元酸和二元醇經(jīng)縮聚反應(yīng)而制成的。二元酸中有一部分是不飽和二元酸,如反丁烯酸HOOCCH= CHCOOH,反應(yīng)完成后,成為線型高分子,內(nèi)含若干不飽和雙鍵-CH= CH -o將線型高分子聚酯和適量苯乙烯混合,即得到不飽和聚酯樹脂。在這里,苯乙烯既是溶劑,又是共聚單體。
當(dāng)主灰和固化劑混合后,固化劑迅速分解放出游離基,從而迅速引發(fā)聚酯中的雙鍵與苯乙烯的雙鍵發(fā)生交聯(lián)共聚反應(yīng)。這個反應(yīng)是連鎖反應(yīng),直至聚酯中的雙鍵和苯乙烯的雙鍵都被消耗盡方才停止。隨著固化反應(yīng)的進(jìn)行,原子灰中的樹脂分交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而填料則被包裹在樹脂網(wǎng)中。原子灰固化后加熱也不能熔化,但高溫下可以破壞,在溶劑中也不能溶解,即屬于熱固性的。整個固化過程系放熱反應(yīng),沒有任何低分子化合物產(chǎn)生,初始游離基也在反應(yīng)過程被結(jié)合而消失。
原子灰有以下幾個主要特點(diǎn):
a.使用方便,僅需將主灰和固化劑混合均勻即可涂刮。
b.固化過程無其他小分子副產(chǎn)物,內(nèi)外一起固化,因而強(qiáng)度高。
c.與各種底漆附著力好,與各種面漆配套性好。
d.高溫型原子灰還具有耐170°C烘烤的特點(diǎn),可與各種烤漆配套。
3 原子灰在涂裝工藝中的正確使用
下面按操作程序?qū)υ踊业氖褂梅椒ㄗ饕缓喴榻B。
3.1 刮灰前工件表面處理及對工件的要求
刮灰前的工件底漆一定要干透:不得有油污、灰塵等污染物;若是舊車修理,則需用砂紙將原面漆打磨干凈直至露出基材。
上述三項(xiàng)是對刮灰工件的最起碼的要求,如果底漆未干透,特別是當(dāng)?shù)灼岷癖〔痪鶗r,涂刮的原子灰固化后,油漆中的溶劑不能繼續(xù)揮發(fā),被封閉在原子灰層下面,而造成“夾層”,烘烤時則易出現(xiàn)起泡剝離。
若工件表面有油污、污染,則會嚴(yán)重影響原子灰層與底漆間的附著為,而出現(xiàn)原子灰層脫落等嚴(yán)重問題。
3.2 原子灰的調(diào)配和涂刮
原子灰的調(diào)配,關(guān)鍵是按產(chǎn)品規(guī)定的比例調(diào)勻。
固化劑與主灰的用量一般為2:100,根據(jù)氣溫及實(shí)際操作所需時間,可在(1.5~2.5):100范圍內(nèi)調(diào)整,固化劑過多或太少都可能造成不良影響。
一定要將原子灰和固化劑調(diào)勻后再刮,否則可能造成固化不一致,甚至局部不能固化。由于固化劑配制后具有特殊顏色,調(diào)配均勻時原子灰的顏色應(yīng)均勻一致,很容易觀察:調(diào)制不均勻時則有黃色道道和淺色灰道。
原子灰的涂刮是技術(shù)要求較高的一環(huán)。一方面,要求被涂刮的工件表面要盡量平整,同時又要求涂刮后的表面盡量減少涂刮缺陷—??谏把邸澋兰捌渌毕?。一般而言,原子灰的涂刮、打磨要有三遍,下面把每遍的要求、操作要點(diǎn)作一簡要介紹。
第一遍刮灰,要點(diǎn)是“一次到位,填平補(bǔ)齊”八個字。刮灰前的工件,缺陷明顯,操作者對工件的缺陷要心中有數(shù),什么地方該刮灰,什么地方該厚涂,什么地方該薄涂,在刮第一遍灰時要全面照顧到。所謂“一次到位,填平補(bǔ)齊”就是指該深的地方要厚,該薄的地方要薄,該刮灰的地方一定要刮灰,過渡面一定要平滑,不留痕跡。
由于第一遍灰面積大,且部分面積刮灰較厚,所以操作者要注意盡量掌握適當(dāng)手法,盡量避免留下過多砂眼和其他缺陷。而在第一遍打磨時,所有刮過灰的表面,都要打磨出來,打磨后,要把灰粉吹除干凈,然后刮第二遍灰。
由二遍刮灰的目的,是進(jìn)一步使表面平整,同時將第一遍刮灰時的砂眼、缺陷等全部補(bǔ)上。此遍灰由于相當(dāng)薄,較少出現(xiàn)砂眼,但受操作者的技術(shù)水平和第一遍刮灰是否到位決定。第三遍灰實(shí)際上是個別部位的修補(bǔ),俗稱“收光”。“收光”是解決個別砂眼和局部平整度不夠的問題,面積小,刮灰薄,應(yīng)注意不能再留下明顯缺陷。
只有經(jīng)上述處理合格的工件才能進(jìn)入下工序——中涂或面漆。
原子灰涂刮施工中常見的毛病是第一遍灰刮不到位,致使第二遍灰過厚,從而形成大量新的砂眼、針孔,收光不好,使面漆后的工件出現(xiàn)超量針子L。當(dāng)然,面漆顯示出來的漆病還和面漆施工、烘烤等種種因素有關(guān)。
4 原子灰質(zhì)量優(yōu)劣的簡易判斷
現(xiàn)市售原子灰品種繁多,價格也有相當(dāng)大的差異。一般說來,進(jìn)口品牌價格較高,約高出國產(chǎn)品牌50 %~100%,但國產(chǎn)的某些品牌的內(nèi)在質(zhì)量卻不比進(jìn)口品牌差,當(dāng)然,也有相當(dāng)多的國產(chǎn)品牌質(zhì)劣價低。由于原子灰現(xiàn)在尚無國標(biāo),各品牌的企標(biāo)相當(dāng)接近,單從標(biāo)準(zhǔn)和檢測報告來看,不易區(qū)別各品牌質(zhì)量的優(yōu)劣?,F(xiàn)根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)介紹幾項(xiàng)除質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項(xiàng)目外,可簡要判斷優(yōu)劣的方法,以選擇最適于自己使用的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
4.1 檢查原子灰主灰和固化劑的外觀
主灰開桶檢查,觀察有無硬塊和上下稠度是否均勻一致,有硬塊即表示原子灰已局部聚合。無結(jié)皮、無硬塊、上下稠度均勻一致的為優(yōu),反之則表示主灰已變質(zhì)或質(zhì)差。
可擠出少量固化劑檢查是否變稀或有氣體排出。擠出的固化劑為均勻細(xì)膩膏狀物的為優(yōu)質(zhì):若變稀、稀稠不一致或有氣體排出的,表明有機(jī)過氧化物已分解變質(zhì)。
4.2 刮樣板試驗(yàn)看固化程度
樣板選用本單位所需涂刮原子灰材料的下腳料或試片,刮灰要有意識地使部分區(qū)域灰層特別薄,甚至薄到似有似無“露青”的程度,待原子灰固化后,看薄的地方是否和厚的地方固化一致。薄厚固化一致的為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,厚處固化好,薄處固化不好的則有嚴(yán)重質(zhì)量問題。如果薄處固化不好,在打磨時,會出現(xiàn)臺階,影響施工和整車質(zhì)量。
4.3 破壞性試驗(yàn)檢查附著力
刮出樣板,等原子灰完全固化后(若面漆不烘烤,常溫干燥24 h后檢查:如果面漆烘烤,則原子灰初凝半小時后和流水線同條件烘烤)進(jìn)行破壞性彎曲。如90。彎曲,此時原子灰層將右相當(dāng)部分脫落,在基材上留有一層附膜的表明原子灰和基材附著力好,反之為差。由于各廠所用的底漆差別很大,如有的使用醇酸漆,有的使用環(huán)氧漆,有的使用陽極電泳,有的使用陰極電泳,所以這個試驗(yàn)對使用原子灰的廠家來講是非常必要的,只有采用與本廠基材附著力好的產(chǎn)品,整車質(zhì)量才有保證。
關(guān)于原子灰質(zhì)量的其他項(xiàng)目,如可操作時間、干燥時間、稠度、沖擊強(qiáng)度、柔韌性、剪切強(qiáng)度等等,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上都有規(guī)定(包括檢測方法),這里不再重復(fù)。值得說明的是,由于原子灰中含有相當(dāng)量的苯乙烯,它既是溶劑又是交聯(lián)共聚的單體,若長時間暴露在空氣中,不可避免地會有較多量揮發(fā)損失,因而可操作時間推薦為7~15 min.20 min或時間更長有可能造成交聯(lián)共聚不完全,從而影響施工質(zhì)量,因而,建議各用戶不要強(qiáng)求過多延長可操作時間,以免影響施工質(zhì)量。
5 汽車外表涂層常見毛病
汽車涂裝工藝中,面漆是最后一道工序,有些面漆常溫干燥,還有些面漆則需經(jīng)120。C或150。a烘烤后才能干燥。面漆完成后發(fā)現(xiàn)問題是最令制造者頭痛的,下面根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中積累的實(shí)例,對一些典型毛病作一淺析。
5.1 面漆經(jīng)烘烤后發(fā)現(xiàn)起泡
這種情況有兩種原因。其一,底漆下面的基材上有油污,烘烤后,在原子灰層和底漆之下出現(xiàn)氣泡,刮下后,可見原子灰和底漆結(jié)合良好,底漆下有明顯的油點(diǎn)污跡。此種情況多發(fā)生在手工噴底漆的場合,預(yù)防辦法是噴涂底漆前加強(qiáng)前處理,保證涂前
工件無油污。
其二,把氣泡刮開后,發(fā)現(xiàn)原子灰層和基材上都有一層底漆,氣泡產(chǎn)生在底漆中,這種情況是因底漆涂層太厚,沒有干透造成的。不言而喻,預(yù)防措施是底漆厚度要適當(dāng),必須等底漆干透后方可涂刮原子灰。當(dāng)然,劣質(zhì)底漆也可造成同樣的問題。
5.2 面漆烘烤后出現(xiàn)針子L和凹陷
這里講的“針孔”,常見的是形似火山口的針孔,大小不一,零散分布,無一定規(guī)律。在原子灰質(zhì)量合格的情況下出現(xiàn)這樣的問題,一般是因?yàn)樵踊彝抗魏痛蚰ゼ夹g(shù)不良,砂眼沒有處理好。前文說過,刮第一遍灰時,由于涂層厚,涂刮面積大,很難避免砂眼,只要涂刮到位,打磨到位,這些砂眼基本土都會暴露出來,只要吹凈浮灰,第二遍刮灰時加以注意,是可以滅絕大部分砂眼的。而第二次打磨后刮第三次灰時,即收光時,重點(diǎn)是找砂眼,因而只要對涂刮工人加強(qiáng)培訓(xùn),加強(qiáng)管理,特別是質(zhì)量意識教育和把關(guān),是能夠避免的。
另外,涂刮工具也對“針孔”的產(chǎn)生有相當(dāng)影響。求省事一次涂刮過大面積,特別是刮二遍灰時仍然一下子刮很大面積,且涂層又較厚,必然會造成大量針孔。漆膜凹陷一般是空氣中落塵造成的,這和噴涂環(huán)境及氣源是否經(jīng)過凈化有關(guān)。
5. 3 “起痱子”
面漆烘烤后,成片出現(xiàn)細(xì)小針孔,俗稱“起痱子”。造成起痱子的主要原因如下。
一是氣候過于潮濕,打磨好的工件表面吸附了相當(dāng)量的水分,特別是涂到原子灰的部位又是水磨的,而表面較未刮灰的表面粗糙,吸附水分相應(yīng)要多些。噴上面漆后,微量水被封閉在漆膜下,一經(jīng)烘烤,水分體積急劇膨脹,而沖破漆膜形成“起痱子”。為避免這種情況發(fā)生,建議噴面漆前,用熱風(fēng)對工件表面進(jìn)行吹風(fēng),但要注意,熱風(fēng)吹后要待工件冷卻到常溫方可噴面漆。
二是噴完面漆后,未等溶劑充分揮發(fā)就進(jìn)入烘房,這樣,由于面漆表面很快封閉,殘留的溶劑只好沖破漆膜逸出形成“痱子”了。此外,面漆與溶劑配合、面漆質(zhì)量等一系列因素也會形成“痱子”。
6 結(jié)束語
由于我國汽車工業(yè)起步較晚,加之農(nóng)用車、改裝車模具不配套或精度不夠,在某些車型的生產(chǎn)中使用原子灰還會延續(xù)相當(dāng)長一段時間,為適應(yīng)使用原子灰的廠家的需要,僅以此文和諸位朋友商討,以求共同為我國汽車工業(yè)的發(fā)展盡一點(diǎn)微薄之力。