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涂装缩孔缺陷与各种油类污染的关系

发布时间：

2023-10-21

涂装缩孔缺陷与各种油类污染的关系

（一）缩孔产生的机理

“缩孔”是指受被涂物面存在杂质（或混入涂料中的异物，如油、水等）的影响。涂料不能均匀附着。产生抽缩而露出被涂面。呈圆形的孔（直径多为0.1~2mm）称为缩孔，缩孔是涂膜在湿润过程中受妨碍时而引起的，常出现在涂覆基材的表面张力小于涂料表面张力时，涂料不能润湿这个区域而受到排斥，形成缩孔。

（二）缩孔产生的原因

从涂料内部和外部两方面原因分析产生“缩孔”涂膜缺陷的原因

内部原因：涂料本身有低表面张力液滴的存在，或被涂饰表面因污染存在有低表面张力区。

外部原因：涂装环境中的水、油、污染物；

（1）压缩空气中的油、水分；

（2）前处理工艺中冲压油、防锈油等；

（3）设备润滑用油，尤其是高温链条油和润滑脂；

为什么水性漆更容易缩孔？

水的表面张力为72，远高于溶剂型的20-30左右，可对漆面造成污染的、比水表面张力低的物质更多。

（三）冲压油、拉伸油、防锈油

烘干过程可能造成缩孔的污染源主要会来自工件包边压缝内的夹缝油，油品主要为：冲压拉伸油、焊装防锈油等。

通常，此类油品会通过脱脂清洗大部分被清除，但仍会油部分油品残存与折边夹缝中，如果工件在烘烤炉里升温过急，在电泳漆表干前，夹缝中的油-水混合物突沸飞溅到漆膜上，污染电泳漆而造成缩孔。

当缩孔主要集中于靠近边缘等有夹缝的位置时，应考虑是否为工艺用油引起。

改进措施

带油工件一旦进入涂装车间，再清除比较困难，所以，重点应在前处理阶段清除。

（1）冲压阶段，尽量避免油品残存于缝隙中，如不可避免，则存放时注意拜访位置，尽量让油流出。

（2）提高脱脂温度，改善脱脂工艺，如工件角度，翻转方式等，尽量使脱脂液进入缝隙中。

（3）若缝隙中油品实在清除不掉，可通过调整烘房内出风口方向，降低夹缝部位升温速度。使油水混合物在油漆表冷之后再突沸。也可以降低缩孔概率。

（4）提高颜基比，可改善耐缩孔性。

（5）工艺中的冲压、拉伸油以及防锈油，尽量选用对缩孔影响较小的产品，可通过油漆兼容性试验来确定。

（四）压缩空气

压缩空气系统在涂装工艺中也是一个比较重要的系统，大气中含有腐蚀性的气体、水蒸气、碳氢化合物等杂质，每立法米的空气中大约油1亿4千万个固体微粒，这些杂质中有80%以上的颗粒直径小于2um，因此将很轻易的通过空压机和消声滤清器，进入压缩空气系统中。而且主管路中的压缩空气中含有水蒸气、油蒸气及细小的尘埃颗粒物，当压缩空气运行至管路终端时，这些水蒸气和油蒸气已经冷凝成液态水和油。

如果这些含有油污、水分和细小颗粒的压缩空气在雾化涂料后直接喷涂在产品表面，将导致漆膜的严重缺陷。

改进措施

（1）压缩空气的处理过程中，冷冻或吸附干燥的重点对象是水分，过滤和油水分离器的重点是油类。空气中水分的存在导致油类的去除效果变差，油水混合的乳液与液滴具有相同的致缩孔作用。水分的增多增加了产生缩孔缺陷的危险。

定期排放油水，一般储气罐、过滤器采用自动排放阀的情况较多。而油水分离器、吸附油水分离器常选用人工排放阀，这就需要制定严格的排放间隔时间通过严格的管理来达到定期排放的目的，避免由于压缩空气中残留的油水量过多。

（2）根据生产线的产量、季节以及压缩空气系统的管路安装等诸多因素合理制定过滤材料更换周期，预防油水及杂质过滤不净。

（3）定期观察空压机油尺，如压缩机油消耗过快，检查单向阀及相关密闭材料，预防“飞油”。

（4）尽量使用与油漆兼容性好的空压机油，少量油水混入时，可减少缩孔发生。

（五）高温链条造成的污染

无论是悬挂链还是地面链都需要加注专用高温链条油或高温润滑脂，否则链条很快出现磨损、锈蚀、链条拉长等问题。然而，链条油或高温脂引起的缩孔也是较为常见的问题。

一般来说，链条油中含有游离态的硅类物质的话，如果链条油滴落到漆面上，或者挥发过大，油蒸气冷凝为小油滴，溅到漆面上，其作用类似于在油滴附近的油漆上加入表面活性剂，使小范围内油漆表面张力降低，造成缩孔。

（六）错误的链条润滑

链条上的油污太多，经过空调风吹到漆面上，造成污染，形成涂装缺陷。

链条未得到有效润滑，造成链条拉伸、轴销磨损、爬行、甚至拉断链条。

（七）链条的结构和关键润滑点

无论采用哪种润滑剂和润滑方式，最重要的问题是使润滑剂能及时充分均匀的分布到构成摩擦副的链接铰链处的间隙中（销轴、套筒之间，套筒-滚子之间）。

（八）涂装线工况及链条油性能要求

（1）摩擦磨损特点：

链条工作时，发生滚到摩擦和华东摩擦。导轮实际上相当于滚动轴承，低转速，中负载；在每个链节相连接的部位，侧板两端、连接块、销之间发生滑动摩擦，链条转向时，销在销孔中转动发生剧烈摩擦。

根据上述摩擦磨损特点对润滑剂的要求是：

（a）好的粘附性，能牢固地附着在摩擦表面，不致被链条的离心力所甩掉。

（b）具有良好润滑性能和抗极压性能，降摩减磨。

（c）良好的渗透性，能渗入链环的各个摩擦环节，形成油膜。

（2）高温环境对润滑的要求：

悬挂输送链需要反复进入高温区，每次进入高温区的时间约几十分钟。这就要求链条用润滑剂应满足；

（a）润滑剂的基础油具有适合的粘度及较高的粘度指数。

（b）闪点＞270℃，在高温230℃以下，不积碳、不易挥发。

（c）良好的氧化安定性，润滑剂在高温环境下与空气接触，不致很快生成氧化物。

（3）高湿度、酸碱环境对润滑的要求：

（a）抗水及水汽，润滑剂遇水不乳化、不溶解。

（b）耐酸、碱化学腐蚀，特别是磷化学物质等的反应。

（c）防锈、防腐性能。

（4）长效润滑的要求：

考虑到生产线生产任务繁重，应尽量减少设备维护所需时间，要求润滑剂应具有长效性；或者考虑方便可行的加注方式。

（九）涂装线高温链条油的要求

在涂装行业好的链条油应该满足一下几个条件：

（1）不含硅，与油漆相容性好。选用一种新的链条油时，应进行油漆相容性测试。

（2）挥发小，过大的挥发量不仅增大油品小号增加成本，而且如果增加过滤系统负担，如果过多的油蒸汽在烘箱内形成油滴，会造成缩孔。

（3）链条油应具有的其他性能，如润滑性，渗透性，粘附性，抗氧化能力等。

（4）润滑方式的选择：有些涂装线没有安装自动润滑系统，人工刷涂链条油，这会导致链条油过量，过多的挥发物污染涂装环境，造成涂装缺陷，此外，还应根据现场温度、油品质量等，合理调整润滑周期，在满足润滑需求的前提下，尽量少使用链条油。

对于高温润滑脂，除一般高温工况对润滑脂的要求，如挥发性、滴、落，抗剪切、积炭等，应同样考虑其挥发物对油漆的影响。

（十）链条油的选择

（1）测定链条油的蒸发率

蒸发现象是由于温度影响而使油变成气体的趋势。蒸发很大程度上取决于温度。过大的挥发量不仅增大油品消耗增加成本，而且如果增加过滤系统负担，如果过多的油蒸汽在烘箱内形成油滴，会造成缩孔。

（2）链条油与油漆的兼容性测试

测试方法1：降电泳湿膜挂板和高温链条油（或润滑脂）同时放入烤箱中，要求更为严格的会在容器内加入水，形成油水混合物，通过油水突沸溅射到刮板上，在规定的烘烤时间和烘烤温度条件下检测润滑脂是否挥发，挥发量是否超标，同时检查挥发物能否使电泳漆膜表面产生缩孔。

测试方法2：牙刷溅射实验，用牙刷沾上链条油，通过拔动牙刷毛使链条油溅射到喷漆膜板上，然后模拟实际工况进行烘烤，观察缩孔情况。

（十一）链条油的选择

如果这些含有油污、水分和细小颗粒的压缩空气在雾化涂料后直接喷涂在产品表面，将导致漆膜的严重缺陷。

（十二）高温链条油性能

特性：

（1）极佳粘附性，能牢固附着在摩擦面，不致被链条的离心力甩掉。

（2）良好润滑性能和抗极性能，降摩减磨。

（3）良好的渗透性，能渗入链环的各个摩擦环节，形成油膜；由于销和销孔的配合间隙小，普通的润滑剂很难到达摩擦面。

（4）闪点＞270℃，在高温230℃以下，不积碳、不易挥发。

（十三）涂装线高温润滑脂造成的污染

对于悬挂链，滑架滚轮轴承和烘箱内回转装置等都需要用到高温润滑脂，如果选择或使用不当，造成润滑脂滴落，或轴承内积炭残渣过多，也会对漆面造成污染。

用于悬挂链轴承的润滑脂，必须能在230℃持续工作，并且有优良的抗水以及抗化学腐蚀性能，在清洗磷化工工艺中，大量使用着有一定腐蚀性的液态，对链条和输送滚轮的化学腐蚀性较大。

一般常用的润滑脂为：全服聚醚类、PTFE稠化特种合成油、无机稠化剂、磺酸钙等稠化合成油等。需注意的是，无论使用哪种润滑脂，需严格制定加油周期，定期补充。

（十四）涂装线高温润滑脂的性能要求

（1）涂装系统的润滑都以不影响油漆工艺为前提，尤其是烘房内的高温润滑，更要保证油漆兼容性，与链条油一样，需进行缩孔实验。

（2）耐高温200℃以上，不易挥发，通常情况下，润滑油的适用温度比烘干炉内温度高20-30℃是比较经济，润滑脂滴点最好在300℃以上。

（3）优异的润滑与抗极压性能，以有效防止轴承磨损。

（4）在清洗磷化工艺中，由于大量使用着有一定腐蚀性的液体，对链条和输送滚轮的化学腐蚀性较大，所以选择润滑产品时还要注意润滑产品的抗腐蚀性。

（5）长效润滑，利于环境保护，方便工人的维护，表现除综合的经济性。

（6）对于烘箱内回转装置轴承，由于是不间断持续高温下工作，对润滑脂要求更高。

（十五）总结

为防止出现缩孔缺陷，应从多方面采取措施：

（1）控制源头，减少污染物来源，包括压缩空气、前处理工艺油、输送链润滑剂等。

（2）保证涂装生产线的洁净性，对烘房内壁及接油盘等定期清理，特别注意的是：要注意链条油喷射系统的喷嘴角度，防止将润滑油雾喷到工件上。

（3）加强电泳槽参数控制，包括电压、颜基比等，提高电泳漆的抗缩孔性能。

（4）选用与油漆相容性好的润滑油。选用一种新润滑油前，要先进行相容性实验。