桔皮的定義及產生原理

一.摘要

       以表面化學的觀點淺析涂膜內物料流動引起表面張力梯度的出現是產生汽車面漆桔皮缺陷的根本原因；提出了解決漆膜桔皮缺陷需要從材料、工藝、設備著手，并重點指出手工噴涂中排除桔皮的方法。 油漆車身的顏色、光澤、霧影度和表面結構等影響著人們的視覺效果，光澤和映像清晰度常被用來衡量涂層的外觀。即使是光澤度很高的涂膜，其外觀也會受到表面波動度的影響，光澤的變化并不能控制波動的視覺效果，人們把這種效應稱為“桔皮”，桔皮也可定義為“高光澤表面的波狀結構”。油漆車身的桔皮可使涂層表面產生斑紋、未流平的視覺外觀。 

二.桔皮的檢測方法 

       （1）人眼目測法  

       眼在油漆車身上找到反射光源（一般是在雙管熒光燈下），定性分析反射光的清晰度*可以從視覺上評估流平效果。在流平性差的情況下,兩個熒光燈管看起來模糊,熒光燈的邊界線有不同程度地扭曲；流平性好的油漆外觀，可獲得清晰的反射，桔皮也不明顯。

       （2）桔皮儀測量法   

       生產高質量的產品，需要高*的計量儀器對其做出質量判斷，而通過人眼目測判斷桔皮的程度是不完善、不科學的。目前，涂裝行業(yè)普遍采用桔皮儀來測量桔皮的狀況。桔皮按人眼遠看物體和近看物體分成長波和短波，人眼在50cm的距離能看到35條0.1mm闊的線條，歸納為長波；人眼在2.5m的距離看到35條0.6mm闊的線條，歸納為短波。桔皮儀使用60°的激光作為點光源照射被測表面，在緩慢均速推動10cm的距離內發(fā)射1250次激光照亮表面，讀取1250個數，每個讀數之間的距離為0.08mm。在光源對面同樣角度通過狹縫濾波的方法測量反射光，由于表面存在波紋，當光線照在波峰或波谷時，反射光*強，儀器檢出*大信號；光線照在斜坡時，由于反射角的變化，反射光偏離60°角，儀器檢出信號*小，因此測得的信號頻率正好是被測表面機械輪廓頻率的二倍，與人眼觀察到的光學輪廓相一致。桔皮儀將結構尺寸＞0.6mm的測量數據定為長波，將結構尺寸＜0.6mm的數據定為短波。

三.桔皮的防治  

       桔皮是油漆件*常見的缺陷之一，由于影響桔皮的因素太多，要減少桔皮，*需對涂裝生產的各個環(huán)節(jié)進行控制，主要還是從涂裝設備、工藝和材料等方面進行改善。  

       1、涂裝線一般都采用高壓靜電自動噴涂系統(tǒng)，其流量控制計出漆量不隨氣壓、電壓、溫度、濕度、粘度的變化而發(fā)生波動。采用高壓靜電自動噴涂系統(tǒng)，要求車身的幌度應該保持在±5mm之間。在生產實際過程中，我們要不斷摸索各種顏色的施工特性；針對不同的油漆，需要選擇適合的自動噴涂機參數（出漆量、成型空氣壓力、電壓值等），調整幅度對外觀的影響都要在生產實際中進行摸索，這對現場施工調整是很重要的。當然要想得到一個均勻的涂膜，只通過這三個參數的調整是不夠的。還可以通過旋杯主針在不同位置的開關和旋杯的轉速來達到我們想要達到的目的。  另外，也可適當地運用仿形設計參數來進行調整，如自動噴涂機的仿形路線，根據不同位置調整不同的噴涂距離（一般在27±1cm槍距）、上下左右的擺幅、旋杯間距、旋杯噴涂的角度等參數，從而得到*佳的噴涂仿形路線。噴涂時，車身的邊角*難以處理，容易出現流掛和肥邊，邊緣區(qū)域易產生桔皮。為了消除或減少這個缺陷一般采用兩種方法：  ①、貼紙膠帶防流掛法。對那些能被遮蔽或不外露的邊角部位張貼紙膠帶，在噴完清漆后卸下，將垂流下來的油漆引到紙膠帶下端，這樣*可減小甚至消除流掛。有些工件在噴涂清漆后卸下紙膠帶仍有流掛點產生，那么紙膠帶可等烘干后再撕除。但這種方法有一個缺陷：紙膠帶粘上油漆烘干后撕除易產生油漆毛刺，需要進行處理，可用橡膠小錘輕輕敲除或其它方法解決。但要慎重的是，不能在處理毛刺時將邊角的油漆刮傷，否則邊角易銹蝕。另外，在張貼時不能太大、太小或張貼位置不準確，太大易粘到外露的油漆表面，太小或張貼不到位都不能起到引流多余油漆的效果。  ②、制作邊角防流掛靜電吸附工裝。其目的是將工件的邊角或邊緣形成一個過渡電場面，從工件的邊角延伸到工裝上。在自動噴涂機噴涂時，由于邊角靜電吸附效應，若沒有這個工裝，油漆粒子在工件邊緣會吸附較多，從而產生工件邊緣位置的油漆肥邊。這個肥邊容易產生流掛或白點（溶劑沒揮發(fā)出來包裹在邊緣的油漆中）。利用防流掛靜電吸附工裝可以解決這個問題，但缺點是工裝件較大，制作成本較高，運輸、擺放、安裝、清洗較麻煩。而且工裝件越多越易發(fā)生因工裝而產生的磕碰傷及工裝所帶來的顆粒污染。車身所使用工裝的合理性對油漆外觀水平的保證也是非常重要的。 設備運行參數的選擇和優(yōu)化同樣十分重要，設置的高壓靜電值、轉速、成形空氣的壓力、油漆的粘度等等都必須在生產現場反復調整直至*佳范圍，才能使桔皮降到*低程度。 

       2、車身鋼板（粗糙度Ra≤1um）、磷化、電泳涂層的質量好壞對車身的桔皮也會產生一定影響，若這些涂層的質量得不到很好的控制，將不能為中涂和面漆提供一個良好的涂層基礎。 

       3、中涂應選擇對電泳涂層填充效果好，抗流掛和流平性能好的油漆，并且中涂的顏色應盡可能與面漆一致或相近，這樣色漆*會很容易對中涂層進行遮蓋。減少色漆的膜厚，提高清漆的膜厚，對減少桔皮有非常明顯的效果，同時，對短波值的提升也有一定的好處。

       4、在處理漆膜表面缺陷時，要盡量減少因打磨而損傷漆膜，防止影響上涂層的濕膜流平效果。為了減輕邊角流掛對邊角面的影響，對中涂層邊角進行打磨，這對防止邊角流掛也有一定的改善作用。

       5、面漆的噴涂對車身桔皮的影響是*大的。一般情況下，在滿足遮蓋力的前提下要盡量減少色漆的膜厚，并要防止漆霧對車身的影響。在自動噴涂色漆以及金屬漆在空氣槍站噴涂時，要避免或減少過噴和漆霧的飛揚。在手工噴涂時，要盡量減少手工噴涂區(qū)域對自動噴涂區(qū)域的污染和影響，手工噴涂所產生的漆霧影響是很大的。即使對某些邊角補漆，也要在自動機噴涂前完成，否則手工補漆會影響自動機噴涂的漆膜外觀。所以，原則上要求在自動噴涂機噴涂后，不允許在檢查站進行補漆，以防漆霧對車身質量造成影響。要注意的是，有些色漆手工噴涂區(qū)，因為是空氣噴槍噴涂，特別門檻部位色漆表干較快，易產生假性針孔。要求手工在噴涂門檻部位時，要將門檻部位作為*后的收槍部位，保證在噴涂清漆時能保持足夠的濕潤性。但也不能太厚太濕，否則易出現流掛、失光、針孔等現象。 

       6、漆膜烘干方式、工藝溫度、烘干室斷面結構等對桔皮的產生也有影響，垂直面的長波一般要求≤10，水平面的長波一般要求≤4，所以在烘干時應使升溫曲線平坦些，升溫時間在7～9分鐘為好。并且色漆和清漆噴涂后在晾干間要有足夠流平和溶劑揮發(fā)的時間，這樣油漆參數調整空間*大些。生產*好連續(xù)進行，否則會造成車身不同部位干燥程度不一樣，會使桔皮更加明顯。  

       7、涂裝材料、不同涂層之間的配套性，以及各種材料對工藝設備的適應性及施工范圍對桔皮的影響也很大。在生產過程中，影響涂膜流平的關鍵因素是樹脂的熔融粘度、體系的表面張力和膜厚，表面張力和分子間及引力之間的差值大小決定涂膜流平的程度。實際生產中常使用快、慢流平劑來改善涂膜外觀，以消除桔皮、縮孔、針孔等漆膜缺陷。性能好的流平劑能降低熔融粘度,從而有助于熔融混合和顏料分散,提高底材的潤濕性，涂層的流動流平,同時有助于消除表面缺陷且便于空氣的釋放。把握好流動改性劑用量與效果之間的關系非常重要，其用量不足會導致縮孔和桔皮，而用量過多又會導致失光、霧影，對附著力有一定程度的影響。

四.結束語 

       涂裝過程中，選擇何種油漆特性，對油漆外觀是很重要的。生產過程中要對油漆的施工參數進行不斷的優(yōu)化并尋求穩(wěn)定的*佳組合。特別要注意油漆的干濕程度、膜厚的控制、烘干過程及施工環(huán)境的相對穩(wěn)定，同時，還要運用先進的涂層檢測儀器和科學的方法提供依據。