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      耐高低溫試驗在客車涂裝中的應用

      發布時間:2019/12/10   來源:www.sendyikao.com

      1 引言

      2009年春節后, 公司銷售市場反饋, 出現多起車輛表面膩子開裂引起大面積脫落的質量問題, 分析后發現出現問題的車輛主要集中在北方地區。據此分析膩子開裂的外部因素是溫差變化大, 故對采用的原子灰進行耐高低溫試驗, 以找到解決措施。

      2 第一輪耐高低溫試驗

      2.1 樣板制作

      1#鍍鋅鋼板+常州A環氧底漆+原子灰 (1~2 mm) ;

      2#鍍鋅鋼板+常州A環氧底漆+原子灰 (2~3 mm) ;

      3#鍍鋅鋼板+常州A環氧底漆+原子灰 (3~5 mm) ;

      4#鍍鋅鋼板+磷化底漆+中涂漆+原子灰 (1~2 mm) ;

      5#鍍鋅鋼板+磷化底漆+中涂漆+原子灰 (2~3 mm) ;

      6#鍍鋅鋼板+磷化底漆+中涂漆+原子灰 (3~5 mm) ;

      7#鍍鋅鋼板+進口環氧底漆+原子灰 (1~2 mm) ;

      8#鍍鋅鋼板+進口環氧底漆+原子灰 (2~3 mm) ;

      9#鍍鋅鋼板+進口環氧底漆+原子灰 (3~5 mm) ;

      10#鋁板+磷化底漆+中涂漆+原子灰 (2~3 mm) ;

      11#鋼板+國產陰極電泳底漆+原子灰 (2~3 mm) 。

      2.2 試驗條件

      “80℃, 1 h→室溫放置1 h→-50℃, 1 h→室溫放置1 h”為1個循環, 共做10個循環。在每個循環結束后觀察記錄外觀變化情況:原子灰本身是否有開裂等現象;原子灰與底材之間是否有分層、脫落等現象。

      2.3 試驗結果

      試驗結果見表1。

      表1 試驗結果     

      表1 試驗結果

      根據試驗中樣板在高低溫時的彎曲狀況, 擬采用方鋼制作膩子樣板固定支架, 將樣板固定后再作高低溫循環試驗。目的是為了進一步摸擬實車蒙皮與骨架焊接后表面刮涂的原子灰在高低溫變化中的情況。

      3 第二輪耐高低溫試驗

      3.1 樣板制作

      12#鍍鋅鋼板+阿沃德環氧底漆+原子灰 (1~2 mm) ;

      13#鍍鋅鋼板+阿沃德環氧底漆+原子灰 (2~3 mm) ;

      14#鍍鋅鋼板+阿沃德環氧底漆+原子灰 (3~5 mm) 。

      為了盡可能模擬車身蒙皮的實際狀況, 對比鋼板在自然狀況和固定狀況下與原子灰的配套性, 將樣板固定在工字形支架上。

      3.2 試驗條件

      高低溫循環試驗條件不變。

      3.3 試驗結果

      試驗結果見表2。

      表2 試驗結果     

      表2 試驗結果

      從上述試驗結果可以看出:在溫差較大的地區, 膩子層厚極易造成膩子層在鋼板上開裂、脫落。提高車身平整度、降低膩子刮涂厚度是解決膩子層開裂、脫落問題的首選措施。

      根據實際施工情況, 按“底漆不同干燥條件+不同原子灰+不同用量固化劑”制板進行耐高低溫循環試驗。

      4 第三輪耐高低溫試驗

      4.1 樣板制作

      15#鍍鋅鋼板+常州A環氧底漆 (70℃烘干35 min) +原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      16#鍍鋅鋼板+常州A氧底漆 (70℃烘干35 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      17#鍍鋅鋼板+常州A環氧底漆 (70℃烘干45 min) +原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      18#鍍鋅鋼板+常州A環氧底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      19#鍍鋅鋼板+常州B環氧底漆 (70℃烘干35 min) +原子灰 (2~3 mm) +固化劑過量1倍;

      20#鍍鋅鋼板+常州B環氧底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +固化劑過量1倍。

      將15#、18#樣板固定在工字形支架上, 樣板兩端沒有采用鋁型材固定。將19#、20#樣板固定在工字形支架上, 樣板兩端用鋁型材固定。

      4.2 試驗條件

      ⑴“80℃, 1 h→室溫放置1 h→-50℃, 1 h→室溫放置1 h”為1個循環, 記作A。

      ⑵為了與其它內飾件同時進行試驗, 8個循環后試驗條件調整如下:“80℃, 4 h→室溫放置0.5 h→-40℃, 4 h→室溫放置0.5 h”為1個循環, 記作B。

      ⑶觀察記錄要求不變。

      4.3 試驗結果

      試驗結果見表3。

      表3 試驗結果     

      表3 試驗結果

      從上述試驗結果可以看出:中蒙皮下沿采用鋁裝飾條結構的車身很容易發生膩子開裂脫落。

      根據車身結構的不同, 擬采用更換底漆的方案來解決上述問題, 樣板制作時底漆改用“磷化底漆+中涂漆”進行耐高低溫循環試驗。

      5 第四輪耐高低溫試驗

      5.1 樣板制作

      21#鍍鋅鋼板+磷化底漆+中涂底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      22#鍍鋅鋼板+磷化底漆+中涂底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~3 mm) +過量固化劑;

      23#鍍鋅鋼板+磷化底漆+中涂底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      24#鍍鋅鋼板+磷化底漆+中涂底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +過量固化劑。

      為將樣板21#~24#固定在工字形支架上, 樣板兩端采用鋁型材固定。

      5.2 試驗條件

      高低溫循環試驗條件同內飾件試驗條件。

      5.3 試驗結果

      試驗結果見表4。

      表4 試驗結果     

      表4 試驗結果

      根據車身結構的不同和上述試驗結果, 擬繼續采用更換底漆并采用開明縫、打膠的方案來解決上述問題, 樣板制作時底漆改用“中檔進口雙組分環氧”進行耐高低溫循環試驗。

      6 第五輪耐高低溫試驗

      6.1 樣板制作

      25#鍍鋅鋼板+中檔進口環氧底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      26#鍍鋅鋼板+中檔進口環氧底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      27#鍍鋅鋼板+中檔進口環氧底漆 (70℃烘干45 min) +杜邦原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      28#鍍鋅鋼板+磷化底漆+中涂底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      29#鍍鋅鋼板+磷化底漆+中涂底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~3 mm) +過量固化劑;

      30#鍍鋅鋼板+磷化底漆+中涂底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      31#鍍鋅鋼板+磷化底漆+中涂底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +過量固化劑。

      將樣板固定在工字形支架上, 樣板一端采用鋁型材固定。并且開明縫、打膠處理 (目的是檢驗采用該方案是否能夠解決原子灰大面積脫落的問題) 。

      6.2 試驗條件

      高低溫循環試驗條件同內飾件試驗條件。

      6.3 試驗結果

      試驗結果見表5。

      表5 試驗結果     

      表5 試驗結果

      從上述試驗結果可以看出:過量添加樹脂和固化劑, 會造成原子灰早期開裂和脫落, 因此在實際施工中必須嚴格控制。

      7 第六輪耐高低溫試驗

      2009年市場反饋有2臺車出現大面積原子灰脫落的嚴重質量事故, 該車已實際運營近3年。脫落的原子灰層反面有油狀物。擬采用耐高低溫試驗找出質量事故的原因并制定出相應的解決方案。

      7.1 樣板制作

      32#鍍鋅鋼板+進口高檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      33#鍍鋅鋼板+進口高檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~3 mm) +過量固化劑;

      34#鍍鋅鋼板+進口高檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~3 mm) +少量固化劑;

      35#鍍鋅鋼板+進口高檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      36#鍍鋅鋼板+進口高檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +過量固化劑;

      37#鍍鋅鋼板+進口高檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +少量固化劑;

      38#鍍鋅鋼板+進口高檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑;

      39#鍍鋅鋼板+進口高檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~3 mm) +標準固化劑。

      將樣板32#~37#固定在工字形支架上, 樣板兩端沒有采用鋁型材固定。將樣板38#、39#固定在工字形支架上, 樣板一端采用鋁型材固定。并且鋁型材固定的一端采用開明縫、打膠處理。

      7.2 試驗條件

      試驗條件同內飾件試驗條件。

      7.3 試驗結果

      經1~2個循環后32#~39#樣板外觀均大面積開裂脫落, 鋼板上面及底漆背面有大量的油狀物。

      根據上述結果, 再作重現性試驗并增加多種底漆品種進行對比。

      8 第七輪耐高低溫試驗

      8.1 樣板制作

      40#鍍鋅鋼板+進口高檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~4 mm) +標準固化劑;

      41#鍍鋅鋼板+進口高檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~4 mm) +標準固化劑;

      42#鍍鋅鋼板+進口中檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~4 mm) +標準固化劑;

      43#鍍鋅鋼板+進口中檔環氧底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~4 mm) +標準固化劑鍍;

      44#鍍鋅鋼板+常州環氧底漆 (烘干70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~4 mm) +標準固化劑;

      4 5#鍍鋅鋼板+常州環氧底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~4 mm) +標準固化劑;

      46#鍍鋅鋼板+國產防護綠底漆 (70℃烘干45 min) +標準原子灰 (2~4 mm) +標準固化劑;

      47#鍍鋅鋼板+國產防護綠底漆 (70℃烘干45 min) +收光原子灰 (2~4 mm) +標準固化劑;

      48#鍍鋅鋼板+國產防護綠底漆 (70℃, 45 min) +收光原子灰 (2~4 mm) +標準固化劑。

      將樣板40#~47#固定在工字形支架上, 樣板兩端沒有采用鋁型材固定。將48#樣板固定在工字形支架上, 樣板一端采用鋁型材固定, 采用開明縫、打膠處理。

      8.2 試驗條件

      試驗條件同內飾件試驗條件。

      8.3 試驗結果

      試驗結果見表6。

      從上述試驗結果可以證明下述理論的正確性:不飽和聚酯膩子可直接涂刮在鋼板、鋁材、不銹鋼上, 附著力極佳。而在鍍鋅鋼板上附著不良, 因為鍍鋅層與不飽和多元酯的雙鍵起反應生產金屬鹽, 產生銹蝕、起泡、涂層剝離等問題。鍍鋅鋼板需經特種處理或采用專用的板金膩子才能消除上述不匹配的問題。

      9 結語

      在制定涂裝工藝時, 必須充分考慮底材、車身結構、底漆品種、底漆的厚度、底漆烘干工藝、膩子的品種、黏度、固化劑用量的控制、厚度、后道的烘干工藝及道數等, 并進行反復多輪次的重現性試驗, 方可制定出合理的、無質量隱患的、高品質的涂裝工藝。

      表6 試驗結果     

      表6 試驗結果

      近幾年來車身電泳涂裝工藝在大中客車上應用廣泛, 由于國產客車車身平整度與歐美先進國家的客車平整度相比差距很大, 需用大量的膩子。電泳底漆品種的選擇必須考慮與膩子的配套性, 建議進行多輪次的高低溫試驗, 否則造成的損失將十分巨大。

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