陶永亮

（重慶川儀工程塑料有限公司 400712)

燈具注塑件真空鍍膜 附著力等檢查方法

陶永亮

（重慶川儀工程塑料有限公司 400712)

檢查燈具注塑件真空鍍膜附著力是驗證鍍膜零部件表面膜層質(zhì)量水平的一項重要指標，鍍膜附 著力的好壞直接影響鍍膜零部件的防蝕性和使用效 果。本文應用國家標準的和結合實際的情 況，介紹了鍍膜附著力測試方法和其他測試項目對附著力作用的闡 述，旨在幫助大家對真空鍍膜附著力檢 查，以正確選用方法進行鍍膜附著力等測 定，保證鍍膜質(zhì)量。

燈具注 塑件；真空 鍍膜；附著 力等；檢查 方法；鍍膜質(zhì)量

1 前言

汽車燈具（含LED燈具）注塑件的加工，由于較多的注塑件經(jīng)過真空鍍膜后，零件才能達到燈具所使用的要求，而對真空鍍膜件的附著力的檢查很重要了。特別是燈具實際使用的環(huán)境受到日曬、風吹、雨打及春夏秋冬的氣候變。為了延長產(chǎn)品的使用壽命，保證燈具的防腐蝕性能和裝飾能力，達到真空鍍膜零部件表面鍍膜層的質(zhì)量要求，應用國家的相關的標準，結合實際的情況，制定了燈具注塑件真空鍍膜附著力等檢查方法，對保證鍍膜質(zhì)量有很大的幫助。

2 燈具鍍膜慨況

在真空中把金屬、合金或化合物進行蒸發(fā)（或濺射）使其沉積在被涂覆的物體（稱基體）上的方法，稱為真空鍍膜［1］。汽車燈具（含LED燈具）鍍膜基本上分兩種，一種是燈體、反射視圈鍍鋁，其一般使用ABS,PBT,PC和PC+ABS合金等材料制作，安裝在燈具里面的，起反射、折射和裝飾作用；一種是配光鏡鍍透明膜，一般使用PC等透明材料制作，安裝在燈具外面，屬于燈具是外罩，鍍膜要求都是比較高的。至于鍍膜工藝方法在這里不作一一敘述。如圖1所示。

3 鍍膜檢查主要是附著力檢查

鍍膜質(zhì)量的好壞，最終必須體現(xiàn)在膜層質(zhì)量的優(yōu)劣上，所以鍍膜后的質(zhì)量檢測主要是對膜層性能的檢測，為了保證鍍膜的可靠性，對鍍膜的機械性能(如附著力、耐磨性、硬度等)耐腐蝕性能（耐醇、耐化妝品、耐汗性等）和環(huán)境試驗性能(如鹽霧、紫外線老化等)三個方面測試。其中附著力檢查是貫穿在鍍膜質(zhì)量檢測中的一根主線，許多耐腐蝕性能、環(huán)境試驗性能測試的落腳點都是在附著力上面，通過一系列的性能測試后的評定都會對附著力有個綜合評定，因此鍍膜檢查的內(nèi)容主要圍繞附著力在進行的，而其他性能中的內(nèi)容則可根據(jù)不同使用要求選擇性的進行檢測。鍍膜后質(zhì)量檢測是評判鍍膜質(zhì)量的最終依據(jù)和確保質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)（包括膜層外觀評定）。

4 檢測標準和檢測方法

4.1 膜層機械性能試驗主要是包括膜層的附著力、耐磨性、硬度、厚度測試等，以保證鍍膜的最基本的要求。

4.1.1 附著力測試：

膜層的附著力是指鍍膜與被鍍表面之間通過物理和化學的反應作用在一起牢固程度。附著力是一個多種因素影響后的綜合特性。是驗證零部件表面膜層質(zhì)量水平的一項重要指標。附著力測試依據(jù)GB/T9286-1998色漆和清漆漆膜的劃格試驗。用鋒利的刀片(刀鋒角度為15-30度),在被測試樣品的表面劃格10*10個1mm小格，縱向各劃11根線,組成一個100格的小方塊，劃線用均勻切割速率在鍍膜上形成規(guī)定的切割數(shù)，切割都應劃透至底材表面，用毛刷將測試區(qū)域的碎片清理干凈，用黏附力350-400g/cm2的膠紙（此處采用3M的Scotch膠紙），牢牢的黏住被測試的小方格，為了確保膠粘帶于膜層接觸良好，用手指尖用力蹭膠粘帶或用橡膠檫用力檫拭膠紙使得膠紙與被測的區(qū)域的接觸面力度合乎標準，用手按住膠紙的另一端，以60°方向迅速拉下膠紙，同一個位置進行3次（圖2）。測試評定：切削邊緣刀口處平整完全平滑，100/100不掉漆，無一格脫落，刀口處平整，屬于最好的；如在切口交叉處少許膜層脫落，但交叉切割面積不能明顯大于5%，能夠接受使用，對要求高的產(chǎn)品大于5%一般盡量不用。

圖1

圖 2

圖3

GB5210-85規(guī)定了采用拉開法測定涂層附著力的方法。拉開法所測定的附著力是指在規(guī)定的速率下，在試樣的膠結面上施加垂直、均勻的拉力，以測定涂層間或涂層與底材間的附著破壞時所需的力，以MPa表示。此方法不僅可檢驗涂層與底材的粘接程度，也可檢測涂層之間的層間附著力；考察涂料的配套性是否合理，全面評價涂層的整體附著效果。盡管測定儀器價格較貴，但仍不斷得到推廣應用。

GB1720-89(79)規(guī)定了劃圈法測定漆膜附著力的方法。劃圈法所采用的附著力測定儀如圖3所示，按照劃痕范圍以級表示。按《漆膜一般制備法》制備的馬口鐵板固定在測定儀上，為確保劃透漆膜，酌情添加砝碼，按順時針方向，以80～100r/min均勻搖動搖柄，以圓滾線劃痕，標準圓長7～8cm，取出樣板，評級。具體方法在此不一一敘述，此方法主要用于平板式試件。在實際中根據(jù)情況選用，采用GB/T9286-1998劃格試驗法是比較實用，操作簡便。

4.1.2 耐磨性測試：

耐磨性膜層材料在一定摩擦條件下抵抗磨損的能力。它是鍍膜硬度、附著力和內(nèi)聚力綜合效應的體現(xiàn)，與底材種類、表面處理、膜層的干燥過程的溫度和濕度有關。測試方法有幾種。

①，依據(jù)GB/T1768-2006色漆和清漆 耐磨性的測定 旋轉橡膠砂輪法。標準中用固定在磨耗試驗儀上的橡膠砂輪摩擦膜層（色漆和清漆），試驗時要在橡膠砂輪上加上規(guī)定的砝碼。耐磨性是以經(jīng)過規(guī)定次數(shù)的磨損循環(huán)后鍍膜的質(zhì)量耗損來表示，或者以磨去該道涂層至下道涂層或底材所需要的循環(huán)次數(shù)來表示。方法復雜，但測試意義很重要。

圖4

圖5

圖6

圖7

②，采用NORMANRCA耐磨耗儀（型號：7－IBB－647）以及專用的紙帶（規(guī)格：11/16inchside或6/8inch diameter)，施加175g負重，帶動紙帶在樣品的表面磨檫150次。測試評定：150次（MIX）未發(fā)現(xiàn)涂層破穿（露出底材），如果采用的是UV鍍膜，要求耐磨性300個循環(huán)。

③，用摩擦器摩擦膜層的表面［2］，使膜層表面承受壓力600克，摩擦器應垂直于膜層表面。沿一直線往返摩擦20次（單程40次），行程為20mm。測試評定：膜層表面不應有損傷，如條痕和擦痕。（如圖4所示：左圖是未放鍍膜零件時的摩擦器，右圖是放在鍍膜零件后摩擦器的相對位置圖）

④，在質(zhì)量100g的砝碼外面包裹6層漂白棉布。把砝碼底平面放在試件的表面上，以大約1m/s速度來回勻速摩擦200次。測試評定：試件表面不露底合格。

⑤，用#000鋼絲羊絨摩擦鍍膜面。用＃000鋼絲羊絨鋪平試件上面放一件木塊，木塊大小可以隨意，但必須施加試件140g/cm2的壓力，速度10cm/sec,擦拭鍍膜面，來回2-5次就可以。測試評定：擦傷程度與標準樣板進行比較，相當于樣板上擦傷程度就可以。標準樣板的測試應按GB/T 1768-2006標準進行測定后進行封樣保存。如圖5所示。

4.1.3 硬度測試

硬度是指鍍膜對于外來物體侵入其表面時所具有的阻力。其實質(zhì)是膜層抗擊外力而不至于使本身遭到破壞的能力。漆膜硬度是其機械強度的重要性能之一，鍍膜的硬度與膜料的組成和工藝及干燥程度有關，如膜料干燥得越徹底，硬度越高。依據(jù)GB/ T6739-2006色漆和清漆鉛筆法測定漆膜硬度。用1H中華高級繪圖鉛筆，將鉛筆一端削去約5mm-6mm木頭，留下未劃傷的，光滑的圓柱型鉛筆筆芯，鉛筆保持90°在400目的砂紙上，把筆尖端磨平（成直角）后，裝在專用的鉛筆硬度測試儀上（負重750-1000g，鉛筆與水平的角度為45°）推動鉛筆向前滑動7mm長度。也可用手拿鉛筆直接用（負重750-1000g，鉛筆與水平的角度為45°）均勻在試件的不同部位劃3次，每一個位置一次，用橡皮檫清理干凈，當擦凈膜層表面上鉛筆芯所有碎屑后，破壞更容易評定，可用（6-10倍）放大鏡評定：鍍膜表面沒有壓痕，沒有可見的擦傷和涂層破損均未合格。（如果是UV漆，要求硬度達2H～3H作測試）。如圖6所示。

4.1.4 膜層的厚度：

膜層厚度是鍍膜的重要質(zhì)量指標之一,它關系到膜層的使用壽命、膜層材料消耗及成本、膜層的應力及膜層結合強度等。它的重要性在于保證涂覆達到規(guī)定的厚度，避免由于不適當?shù)暮穸葘е峦繉拥倪^早失效。干膜厚度的測量，必須在涂膜完全干燥后采用干膜測厚儀進行測定。依據(jù)GB1764-79漆膜厚度測量法。三件25mmX25mm厚度為1mm鋼板用粘接劑貼在試件的不同位置而一起鍍膜；電磁膜厚計探頭在基準板上測五點進行校正調(diào)零，分別測三個標準膜厚樣板，尺寸根據(jù)膜厚計帶的膜厚樣板是11.4±0.5μm，49.9±0.5μm和101±0.1μm，其中101±0.1μm與鋼板厚度基本一致，并進行測量數(shù)據(jù)校正；取下鍍膜后的鋼板，清楚反面粘接劑痕跡，放在基準板上用探頭直接測量五點，舍去測定的上下值，最后取剩下3次的平均值。將三件鋼板測量厚度的算術平均值為鍍膜的平均值。測試評定：鍍膜厚度為5-～10μm，沒有底漆取下限，鍍鋁厚度為10-～20μm，沒有底漆取下限。如圖7所示測量鍍膜后鋼板，取平面上五點進行測量。

4.2 耐腐蝕性試驗

膜層在使用中，經(jīng)常受到工業(yè)化學品和有機溶劑的“干蝕”而使膜層受到破壞，膜層抵抗這種“干蝕”的能力為耐腐蝕性。是鍍膜性能測試的重要項目之一，有耐醇、耐mek、耐水性、耐濕性，耐堿性，耐污染性（耐家用化學品性）等測試。

4.2.1 耐醇測試

依據(jù)GB9274-88色漆和清漆耐液體介質(zhì)的測定。工業(yè)酒精可作為油漆、制塑等工業(yè)的溶劑。用純棉布浸泡酒精（濃度≥97%），包在專用的500g/cm2砝碼上，以40-60次／min的速度，20mm左右的行程，在樣品的表面來回300次。測試評定：膜層表面無明顯破壞的痕跡。

4.2.2 耐mek測試

依據(jù)GB9274-88色漆和清漆 耐液體介質(zhì)的測定。丁酮是一種優(yōu)良的有機溶劑和有機合成原料，丁酮主要用作涂料工業(yè)的多種樹脂溶劑，丁酮是油漆的重要溶劑，硝酸纖維素、合成樹脂都易溶于其中。將mek（丁酮）滴在工件表面，靜置2min，擦去丁酮，靜置1h后，看外觀是否變化。測試評定：外觀無異常膜層無起泡。

4.2.3 耐水性測試

鍍膜后的產(chǎn)品在實際使用中往往與潮濕的空氣或水分直接接觸，隨著膜層的膨脹與透水，就會發(fā)生起泡、變色、脫落、附著力下降等各種破壞現(xiàn)象，直接影響到整個產(chǎn)品的使用壽命。影響鍍膜耐水性的因素主要是：組成鍍膜料的組成成分；被鍍膜的表面處理質(zhì)量及鍍膜質(zhì)量。依據(jù)GB5209-85 色漆和清漆 耐水性的測定 浸水法。水質(zhì)在試件投試前為無色，清澈且導電率小于2μs/cm的去離子水，如發(fā)現(xiàn)變色便混或?qū)щ娐蚀笥?0μs/ c m時，應換水。試件放在恒溫水40±2°C中浸泡24h后，將試件用濾紙吸干水跡檢查破壞現(xiàn)象，檢測評定：膜面應無破壞，膨脹，變色等。附著力劃格試驗合格。

4.2.4 耐濕性測試

耐濕是指膜層對潮濕環(huán)境而產(chǎn)生腐蝕的抵抗能力，這種性能是在熱帶或亞熱帶使用鍍膜產(chǎn)品非常重要的性能。依據(jù)GB/T13892-92色漆和清漆 耐濕性的測定 連續(xù)冷凝法。水浴40±2°C，相對濕度93%±2%范圍，試件下方25mm空間的氣溫為37±2°C,膜層表面連續(xù)處于冷凝狀態(tài)。試件至少放置48h后，在常溫下恢復24h，檢查破壞現(xiàn)象，檢測評定：膜面應無破壞，膨脹，變色等。附著力劃格試驗合格。

4.2.5 耐化妝品測試

依據(jù)GB9274-88色漆和清漆耐液體介質(zhì)的測定?；b品原料基礎原料：膠質(zhì)、蛋白質(zhì)、淀粉、油脂特殊添加劑：防腐劑、殺菌劑、維生素、酶類、色素等?；瘖y品的成分里頭有一些特殊的添加劑。有汞、鉛、砷等重金屬類。先用棉布將試件的表面檫拭干凈，將凡士林護手霜涂在產(chǎn)品的表面上，將產(chǎn)品防在恒溫箱中（溫度55-65°C，90-98%RH），保持24h，將試件取出，用棉布將化妝品檫拭干凈，觀察外表，24h后做附著力測試。測試評定：涂層表面無異常現(xiàn)象。附著力劃格試驗合格。

4.2.6 耐手汗測試

依據(jù)GB9274-88色漆和清漆耐液體介質(zhì)的測定。將手汗（主要的成分：氨水1.07%，NaCl 0.48%，其余為水）浸泡后的無紡布貼在試件的表面，用塑料袋密封后，在常溫的環(huán)境放置48h，將產(chǎn)品表面的汗液檫拭干凈，檢查膜層的外觀，24h后做附著力測試。測試評定：膜層外觀無異?，F(xiàn)象，附著力劃格試驗合格。耐磨性測試合格。

4.2.7 耐滲透測試

滲透是指液體以及溶劑通過半透性膜的擴散。依據(jù)GB9274-88色漆和清漆 耐液體介質(zhì)的測定。用材料（PE袋子，吸塑）分別剪成直徑1cm的圓塊放在鍍膜上面，上面平放500gf的重物（壓強為637g/cm2）之后放進60°C干燥箱中48h，檢查與圓塊接觸面外觀，24h后做附著力測試． 測試評定：膜層于吸塑材料袋子不黏連，膜層外觀無異常現(xiàn)象，附著力劃格試驗合格。

4.2.8 耐堿性測試

依據(jù)GB9274-88色漆和清漆耐液體介質(zhì)的測定。鍍鋁、鍍膜工件出爐后，空置在環(huán)境中，時間≥1h，然后滴上NaOH1% 溶液，觀察鋁層或膜層露底時間。環(huán)境溫度20±2℃測試評定：鍍鋁露底時間≥2min；鍍膜露底時間≥10min為合格。

4.3 膜層環(huán)境試驗

在質(zhì)量檢驗中廣泛應用人工模擬環(huán)境試驗。環(huán)境試驗提供了一種確定的、驗證環(huán)境影響的手段，目的在于發(fā)現(xiàn)鍍膜中膜料選擇以及工藝方面的缺陷，以便采取適當?shù)拇胧?，改進產(chǎn)品預期使用環(huán)境的適應性；包括有低溫、高溫、冷熱沖擊、鹽霧、紫外線老化等測試。

4.3.1 低溫保存測試：

低溫保存是指膜層（鍍膜產(chǎn)品在低溫保存或使用中）對低溫的適應性，依據(jù)GB2423.1-89電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 低溫試驗方法。將恒溫箱設置為20℃，95%RH，產(chǎn)品放置24h后拿出，在常溫條件放置24h后觀察外觀并做附著力測試。測試評定：涂層外觀無異常，附著力劃格試驗合格。

4.3.2 高溫保存測試

高溫保存是指膜層（鍍膜產(chǎn)品在高溫保存或使用中）對高溫的適應性，依據(jù)GB/T 2423.2-1989 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗B:高溫試驗方法。在溫度66℃，90%RH的條件下，放置88h，在常溫條件恢復24h，觀察外觀并做附著力測試． 測試評定：涂層外觀無異常，附著力劃格試驗合格。

4.3.3 冷熱沖擊測試

膜層經(jīng)受高溫和低溫的急速變化情況下，抵抗被破壞的能力。依據(jù)GB2423.22-87溫度變化試驗方法。試件從高溫環(huán)境突然進入低溫環(huán)境則被認為冷熱沖擊，主要測試鍍膜材料對極高溫或極低溫的抵抗力，試驗出產(chǎn)品于熱脹冷縮所產(chǎn)生的化學變化或物理傷害，可確認產(chǎn)品的品質(zhì)。

將試件放在溫度沖擊箱中，先在－20℃的低溫環(huán)境下保存24h，在1min內(nèi)將溫度切換到70℃的高溫環(huán)境并保存24h，接著將溫度下調(diào)到-20℃低溫，保存24小時．最后在1min內(nèi)將溫度切換到70℃的高溫環(huán)境保存48h，時間共120h。將產(chǎn)品常溫環(huán)境放置24h觀察膜層外觀并做附著力測試。測試評定：膜層外觀無異常，附著力劃格試驗合格。

4.3.4 耐鹽霧測試

評價膜層耐腐蝕性是膜層抵抗外來介質(zhì)作用防止被鍍底材被腐蝕的能力，其中鹽霧試驗是測試的重要環(huán)節(jié)。

鹽霧試驗為人工氣候環(huán)境“三防”(濕熱、鹽霧、霉菌)，是各種環(huán)境適應性和可靠性的一種重要試驗方法。依據(jù)GB/T1771-91耐中性鹽霧性能的測定和GB2423.17-2008電子電工產(chǎn)品基本鹽霧試驗規(guī)程試驗Ka:鹽霧試驗方法。鹽霧試驗箱溫度為35±2℃,RH>85%，鹽溶液的濃度為（5±1）%（質(zhì)量比），pH值在6.5-7.2之間的環(huán)境，將試件放入鹽霧試驗箱中，測試時間168h，將試件常溫環(huán)境放置24h，觀察涂層外觀并做附著力測試。測試評定：膜層無發(fā)白起霧，受損，起皺等；附著力劃格試驗合格，耐磨面膜做耐磨測試合格。

4.3.5 紫外線老化 (QUV) 測試

依據(jù)GB/T16422.3-1997紫外光老化試驗標準，紫外線老化(QUV)通過 紫外光加速耐候試驗機可以再現(xiàn)陽光、雨水和露水所產(chǎn)生的破壞［3］。將待測試件曝曬放在經(jīng)過控制的陽光和濕氣的交互循環(huán)中，同時提高溫度的方式來進行試驗。采用紫外光照射（100%紫外輻照，無冷凝，無暗周期）；UVA340燈管的輻照點控制在 1.35 W/（m2* nm）@340 nm；整個測試循環(huán)溫度控制在60℃（光老化）4h，采用50℃時的潮濕環(huán)境下（濕氣冷凝）4h，光老化和濕氣冷凝測試為一個循環(huán)8h，共作12次循環(huán)后，測試評定：鍍膜表面顏色無變化，附著力檢查用4B鉛筆做硬度檢查表面無破損和明顯的劃痕。

結束語

燈具注塑件真空鍍膜附著力檢查是一項全面評價鍍膜質(zhì)量的方式，還包括對膜層外觀的評定。對各項測試項目是根據(jù)產(chǎn)品使用要求而選用的，多一個測試項目，多整個鍍膜質(zhì)量提高有很大的幫助，同時也會給鍍膜成本有所增加。在與用戶合作過程中，依據(jù)用戶和產(chǎn)品要求，選擇可操作的測試項目，發(fā)現(xiàn)問題及時整改鍍膜工藝，較好的提高膜層的附著力和表面質(zhì)量。

在鍍膜質(zhì)量測試中，并得到了重慶小系車燈有限公司，重慶四聯(lián)光電科技公司，四川長虹模塑科技有限公司等單位的熱情指導和給力，在此一并表示感謝！

［1］李顏霞，塑料真空鍍膜,北京：化學工業(yè)出版社，1990.

［2］陳薀清，光學零件真空鍍單層或多層膜檢驗標準簡介,北京：《光學儀器標準化》，1989年第2期.

［3］李云奇，真空鍍膜技術與設備設計安裝及操作維護使用手冊,北京：化工工業(yè)出版社，2006.

Lamps and lanterns of injection molded parts vacuum coating adhesion such inspecting method

Tao Yongliang
（Chongqi ng sichuan engineering plastic Co., LTD China 400712）

Check lamps and lanterns of injection molded parts vacuum coating adhesion is to verify coating parts surface coating quality level of an important indicator, Coating adhesion direct impact on coating parts and corrosion prevention sex and using effect. In this paper application of national standard, and in combination with the actual situation, Introduces the coating adhesion test methods and other test items for adhesion effect of elaboration, Aimed to help everyone to the vacuum coating adhesion check, With the correct choice of methods for determination of adhesion etc，Coated，Ensure coating quality.

Lamps and lanterns of injection molded parts；Vacuum coating；Adhesion, etc；Checking method；Coating quality.

陶永亮，男，（1956年～），上海人，高級工程師。從事注塑模設計及工藝，注塑工藝、產(chǎn)品質(zhì)量和標準化管理等工作。