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鋁型材涂裝過程中“龜裂”的分析與探討

時間:2013-12-30 09:49來源:擠壓模具設計培訓 作者:www.www.quanlianaf.com/a/526 點擊:
1.前言 鋁型材漆膜表面出現深淺大小各不相同的裂紋,如漆膜呈現龜背花紋樣的細小裂紋,則稱為龜裂,更嚴重者,漆膜從裂紋處能見
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1.前言

  鋁型材漆膜表面出現深淺大小各不相同的裂紋,如漆膜呈現龜背花紋樣的細小裂紋,則稱為“龜裂”,更嚴重者,漆膜從裂紋處能見到下層表面,則稱為“開裂”。

  鋁型材氟碳漆涂裝生產中,“龜裂”在立式線冬季生產薄料時較常見,通常出現在型材的上半部分,“龜裂”長度約為1米。雖然“龜裂”現象不經常發生,但由于氟碳涂料價格較貴,生產成本較高,如果出現“龜裂”將不能返工,只能報廢。

  為此本文通過試驗,從調漆工藝、漆膜厚度、烘烤溫度、烘烤時間、固化升溫曲線等方面探討鋁型材涂裝生產中產生“龜裂”的原因。

2.實驗部分

  2.1 實驗設備

  某鋁廠立式氟碳生產線。

  2.2 試樣制備

  每批都用20支6米長型材進行試驗,尺寸如圖1所示。
用某抗裂性能較差的二涂氟碳面漆,按不同的調漆工藝、漆膜厚度、烘烤溫度、烘烤時間、固化升溫曲線等條件進行試驗。
  
  2.3 性能檢測方法

  采用目視的方法對型材易龜裂的部位進行檢測,根據不同的龜裂程度進行評級,標準如下:

  0-1級——無裂紋或有零星輕微不見基材裂紋,客戶可接受;

  1-5級——“龜裂”見基材,程度依次增加至漆膜卷起,客戶不能接受。

  將20支試驗型材進行全檢,個別異常數據不采納,評級取平均值。3.結果與討論

 

  3.1 調漆工藝對涂料“龜裂”的影響

  鋁型材涂裝生產時,要根據施工環境的溫度和相對濕度加入適量的稀釋劑來調節適當的粘度來控制漆膜的表面,以確保噴出的漆膜平整,無流墜、橘皮和云狀現象。

  在溫度為18℃,相對濕度為27%時,使用不同調漆工藝的油漆進行試驗,具體工藝參數及檢測結果見表1

 

  注:頭尾兩支料膜厚較厚,檢測結果不采納。

  試驗表明,“龜裂”程度與調漆工藝存在很大關系,調漆越干,“龜裂”程度愈大。 

  3.2 漆膜厚度對涂料“龜裂”的影響

  為了能使涂料能夠起到保護基材和裝飾的作用,漆膜厚度必須達到一定的要求,根據GB/T5237.5-2008要求,二涂平均膜厚≥30μm,最小局部膜厚≥25μm。

  同樣在溫度為19℃,相對濕度為32%時,在保證底漆膜厚一致的情況下,噴涂不同厚度的面漆進行試驗,具體參數及檢測結果見表2

 

  試驗表明,“龜裂”程度與面漆漆膜厚度存在較大關系,面漆漆膜越厚,“龜裂”程度愈大。

  3.3 烘烤溫度對涂料“龜裂”的影響

  涂料經噴涂流平后需要高溫烘烤后才能固化成膜,氟碳涂料通常烘烤溫度控制在230~240℃之間,烘烤溫度過低,涂料附著性能達不到要求。

  同樣在溫度為18℃,相對濕度為28%時,在保證其它工藝一致的情況下,按不同的烘烤溫度進行試驗,具體參數及檢測結果見表3

 

  試驗表明,“龜裂”程度與烘烤溫度存在一定關系,烘烤溫度越高,“龜裂”程度愈大。

  3.4 烘烤時間對涂料“龜裂”的影響

  根據氟碳涂料的工藝要求,其固化條件為230~240℃,8分鐘以上,烘烤時間不夠則性能無法保證,控制烘烤時間主要是靠調節鏈條的鏈速,本廠固化爐在鏈速為3.2米/分鐘時,230℃以上時間約12分鐘,鏈速為3.8米/分鐘時,230℃以上時間約9分鐘。

  同樣在溫度為20℃,相對濕度為27%時,在保證其它工藝一致的情況下,按不同的鏈速控制烘烤時間進行試驗,具體參數及檢測結果見表4

 

  試驗表明,“龜裂”程度與烘烤時間存在較大關系,烘烤時間越長,“龜裂”程度愈大。

  3.5 固化升溫曲線對涂料“龜裂”的影響

  由于“龜裂”通常出現在型材的上半部分,長度約為1米的范圍內,因此對“龜裂”處與其相鄰部位的固化爐溫曲線進行測試,結果如圖2所示

 

 

  從圖2中可以看出,在“龜裂”處的固化升溫曲線中存在異常,在升溫過程中有一段時間溫度維持在120℃左右,不能升溫。由此可表明,“龜裂”程度與固化升溫曲線存在很大關系,是造成“龜裂”的根本原因。

4.結論

  通過對上述影響鋁型材涂裝生產中產生“龜裂”的原因探討,可以得出產生“龜裂”的根本原因是固化升溫時有一段時間維持在120℃左右,這屬于設備原因造成的,設備有待改進。

  “龜裂”與調漆工藝、漆膜厚度、烘烤時間存在較大關系,與烘烤溫度存在一定關系。
對于上述原因,在生產時抗裂性差的涂料時應提前注意控制,發現問題應及時調整。

參考文獻:

  [1]無,如何減少鋁材氟碳漆噴涂中的“大龜裂”缺陷[J],表面工程資訊,2009,5: 12-12

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