智数汽车大数据麦克恒通汽车轻量化在线
查看: 106|回复: 0
收起左侧

[油漆与涂料] 浅析曜金金属漆色差的影响因素及控制方法

[复制链接]
发表于 2020-3-24 11:30:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

亲,赶快注册吧,有更多精彩内容分享!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
【汽车材料网】浅析曜金金属漆色差的影响因素及控制方法
肖迪 孟东阳 孙亮
(东风商用车有限公司,十堰 442000)
摘要:从喷涂工艺、色漆厚度、中涂颜色3个方面研究了曜金金属漆色差的影响因素,提出了控制曜金金属漆色差的技术方案,使驾驶室整车颜色一致性得到有效控制。
关键词:汽车涂装 色差 曜金金属漆
1 前言

[size=1em]随着商用车技术的发展,改性PP、ABS等高分子材料已逐步应用到保险杠、前面罩、车门裙板等外饰件中,客户并不会因为外饰件基材的改变而降低对外观装饰性、整车颜色一致性的要求。金属车身和非金属外饰件由于基材理化性质的巨大差异,导致在涂装材料、工艺上存在明显差别,涂装工艺尤其是金属底色漆喷涂工艺的不同容易造成漆膜颜色的明显差别;另外,不同非金属外饰件存在中涂颜色多样、金属底色漆厚度控制差异等实际问题,为整车颜色的一致性带来了隐患。

[size=1em]目前,已有文献介绍了涂装材料、设备、工艺对金属漆色差影响的原理[1,2],本文选取了国内某品牌商用车现用曜金金属漆,详细研究了喷涂工艺、色漆厚度和中涂颜色对曜金金属漆色差的影响,根据试验结果并结合现状制定了控制曜金金属漆色差的技术方案,保证了驾驶室整车颜色的一致性。

2 试验部分2.1 主要原材料

[size=1em]试验用主要原材料包括国内某品牌白中涂、灰中涂、曜金金属底色漆及罩光清漆。

2.2 试验样板制备工艺

[size=1em]a.样板采用DC04冷轧碳钢板,尺寸为110 mm×70 mm×0.8 mm,样板制备工艺简述为阴极电泳、中涂、曜金金属底色漆、罩光清漆;

[size=1em]b.中涂,为研究中涂颜色对曜金金属漆色差的影响,白中涂、灰中涂按不同比例混合调整出7个中涂颜色,形成颜色梯度。中涂采用手工空气喷涂,控制中涂厚度35~40 μm,经140℃/30 min烘干后各样板颜色外观见图1。

[size=0.8em]图1 各中涂颜色梯度样板编号及外观

[size=1em]c.以A板为标准中涂颜色,其色度值(45°)L=89.6,a=5.8,b=1.1,测量其他中涂样板与A板的色差△E(45°),如表1所示。

[size=1em]d.曜金金属底色漆施工粘度控制为16 s/涂-4杯(22℃),试验样板制备方案见表2,曜金金属底色漆静电旋杯喷涂的工艺参数见表3。

[size=0.8em]表1 各中涂样板与A板的色差△E(45°)


[size=0.8em]表3 曜金金属底色漆静电旋杯喷涂工艺参数

2.3 性能测试与表征

[size=1em]漆膜色差的测量采用X-Rite MA68Ⅱ多角度分光光度计进行检验,采用D65光源从三个角度测量金属漆颜色(25°、45°及75°);漆膜表面形貌采用OLYMPUS GX71光学显微镜观察;漆膜截面形貌采用日立SU-70扫描电子显微镜观察。

2.4 曜金金属漆标准板制备工艺

[size=1em]本试验使用的曜金金属漆标准板制备工艺简述为:阴极电泳—中涂(A板)—曜金金属底色漆(空气喷涂工艺)—罩光清漆。

3 结果与讨论3.1 喷涂工艺对曜金金属漆色差的影响

[size=1em]曜金金属底色漆在中涂(A板)上按静电旋杯喷涂工艺、空气喷涂工艺分别制样,以曜金金属漆标准板作为基准,各样板与曜金金属漆标准板色差检验结果见表4,漆膜平面形貌和纵截面形貌见表5。

[size=0.8em]表4 喷涂工艺对曜金金属漆色差的影响

[size=1em]由表4可以看出,采用静电旋杯喷涂曜金金属底色漆的三块样板的色差△E值与标准板差异非常大,且差异主要表现在明度△L值上,与标准板相比,静电旋杯样板发暗;而采用空气喷涂的三块样板的色差△E值与标准板较为一致。由表5两种喷涂工艺样板的漆膜光学显微镜照片可以看出,在同样的金属底色漆厚度条件下,静电旋杯样板的铝粉含量少于空气喷涂样板,同时对比漆膜SEM截面形貌分析,静电旋杯样板漆膜铝粉的排列状态没有空气喷涂样板平整。

[size=0.8em]表5 曜金金属底色漆漆膜的平面形貌和纵截面形貌

3.2 色漆厚度对曜金金属漆色差的影响

[size=1em]曜金金属底色漆在中涂(A板)上按静电旋杯喷涂工艺、空气喷涂工艺分别制样,通过喷涂流量大小的调整形成色漆的厚度梯度,各样板色差检验结果见表6。

[size=1em]由表6可知,无论是空气喷涂还是静电旋杯喷涂,金属底色漆厚度过薄或过厚都会造成曜金金属漆色差;静电旋杯工艺喷涂曜金金属底色漆,颜色随色漆厚度的变化会发生更剧烈的变化。

3.3 中涂颜色对曜金金属底漆颜色的影响

[size=1em]曜金金属底色漆在不同中涂颜色的样板上按空气喷涂工艺制样,以在中涂A板上所制样板作为基准各样板的色差检验结果见表7。

[size=1em]由图1及表7可知,随着中涂色差变大,曜金金属漆色差△E值也越来越来大,目视颜色的差异越来越明显。

4 曜金金属漆色差的控制

[size=1em]曜金金属漆标准色板采用空气喷涂金属底色漆,而驾驶室车身采用静电旋杯喷涂工艺,色漆喷涂工艺的差异必然会造成漆膜颜色不能满足质量要求;此外,各非金属外协件的中涂颜色不同,对金属底色漆厚度差别也较大,导致非金属外协件颜色达不到要求,且外协件之间目视也存在颜色差异。因此需要对曜金金属漆涂装工艺进行有效控制。

[size=0.8em]表6 色漆厚度对曜金金属漆色差的影响

4.1 曜金金属漆色差控制技术方案

[size=1em]a.控制中涂颜色的一致性:各非金属外饰件的中涂颜色与车身中涂颜色色差△E(45°)<12;

[size=1em]b.严格控制金属底色漆厚度:控制范围为14~20 μm;

[size=1em]c.调整车身用曜金金属漆效应颜料含量:铝粉含量增加30%~40%,珍珠粉含量增加10%~20%;

[size=1em]d.调整车身金属底色漆静电旋杯工艺参数,如表8所示。曜金车身颜色色差检验结果见表9。

[size=0.8em]表7 中涂颜色对曜金金属漆色差的影响

[size=0.8em]表8 曜金金属漆色差控制调整方案

[size=0.8em]表9 曜金车身颜色色差检验结果

4.2 现场应用效果

[size=1em]通过对油漆材料和静电旋杯工艺参数的调整,曜金驾驶室车身颜色与标准板目视效果可接受;通过对各非金属外饰件中涂颜色的规范和曜金金属底色漆厚度的严格控制,各非金属外饰件的颜色与标准板及车身对比,目视颜色一致,外饰件之间颜色目视无差异,整车颜色目视基本一致。

5 结论

[size=1em]a.金属底色漆喷涂工艺对曜金金属漆颜色有很大影响,采用静电旋杯工艺喷涂曜金金属底色漆,铝粉含量少于空气喷涂工艺,铝粉的排列状态也没有空气喷涂工艺平整;

[size=1em]b.中涂颜色对曜金金属漆颜色有影响,各非金属外饰件的中涂颜色与车身中涂颜色色差△E(45°)<12,在此基础上严格控制曜金金属漆底色漆厚度,建议曜金金属底色漆膜厚控制范围为14~20 μm;

[size=1em]c.通过曜金金属漆色差控制技术方案的实施,整车颜色目视基本一致。对其他颜色的金属漆,涂装材料、工艺的调整对其颜色的影响效果也有所差异,需根据实际情况开展试验验证,才能得到更准确的色差控制方案和应用效果。



您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则