席 蕙
(桂林長海發(fā)展有限責(zé)任公司,廣西 桂林 541001)
某產(chǎn)品在高低溫貯存恢復(fù)時,其中一個發(fā)射天線表面出現(xiàn)了40%面積掉漆的現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)象,工藝技術(shù)人員對該問題進(jìn)行了探討,并組成了工藝試驗小組,希望能通過相關(guān)工藝試驗,找出該發(fā)射天線大面積掉漆的原因所在,從而采取解決措施,杜絕該類質(zhì)量問題的再發(fā)生。
涂層與基體的粘附力是判斷涂層實用性能的基本指標(biāo)。粘附力是一種界面作用力,在涂層的有效期內(nèi),涂層必須牢固地附著在基體表面,粘附力是判定涂層性能的關(guān)鍵因素。附著力與涂層保護(hù)性能關(guān)系密切,即涂層附著力高,涂層表面致密,則能有效地起到保護(hù)作用。憑著長期的工藝工作經(jīng)驗,我們初步判定掉漆的原因有以下兩種:
a)天線噴漆前表面清洗不徹底。
b)固化劑超標(biāo)。
為了還原問題現(xiàn)象,工藝試驗選用樣件材料及噴涂油漆與發(fā)現(xiàn)問題的發(fā)射天線完全相同,為此我們用不同工藝方法制備樣件,如烘干漆與自干漆、光面與毛面、有油與無油、固化劑比例不同等,比對其在溫度儲存、溫度循環(huán)試驗后外觀的變化情況,同時對漆膜附著力進(jìn)行測試,觀察是否出現(xiàn)掉漆現(xiàn)象。工藝樣件按圖1的要求進(jìn)行分類。
圖1 樣件分類圖
試驗所使用的噴涂設(shè)備為普通噴槍和W-0.9/10-S型空壓機(jī),噴涂干燥設(shè)備為DF-204型電熱鼓風(fēng)干燥箱。試驗選用樣件材料及噴涂油漆與 234#C波段發(fā)射天線完全相同,基體材料為牌號為 3A21的δ2鋁板,噴涂油漆為鋅黃環(huán)氧底漆H06-2、軍綠色氨基烘干磁漆A04-60、環(huán)氧漆稀釋劑X-7、氨基漆稀釋劑X-4、氨基烘干漆快干劑(固化劑),噴涂前基體表面經(jīng)H·Y預(yù)處理。
GJB150A-2009 《軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法》
GJB4439-2002 《軍用飛機(jī)噴漆通用要求》
試樣制備→打鋼印編號→噴漆前處理→噴漆→環(huán)境試驗→附著力測試
(1)工藝樣件制備
a)選用鋁合金3A21板材,并裁剪成2mm×150mm×150mm,共32件。
b)按表1要求將試件打鋼印編號。
光面有油1 10%固化劑 1-1-1-1 2 2 20%固化劑 1-1-1-2 2 3 30%固化劑 1-1-1-3 2 4 10%固化劑 1-1-2-1 2 5 20%固化劑 1-1-2-2 2光面無油6 30%固化劑 1-1-2-3 2 7 10%固化劑 1-2-1-1 2加固化劑8 20%固化劑 1-2-1-2 2毛面有油9 30%固化劑 1-2-1-3 2 10 10%固化劑 1-2-2-1 2 11 20%固化劑 1-2-2-2 2 12毛面無油毛刷清潔:用毛刷沾汽油刷洗;布擦清潔:用布沾汽油擦洗一次,打鋼印“6”以示區(qū)別。30%固化劑 1-2-2-3 2 13 光面有油 2-1-1 2 14 光面無油 2-1-2 2 15 毛面有油 2-2-1 2 16烘干毛面無油 2-2-2 2
c)全部試件噴漆前進(jìn)行H·Y處理。
d)按表1試件編號要求分別進(jìn)行毛化、涂油處理,在去油過程中,我們發(fā)現(xiàn)涂油的試樣用布沾汽油擦洗一次后,存在油污明顯未去除干凈的痕跡,而用毛刷沾汽油刷洗則好于前者,為此我們又將有油的試件按布擦清潔和毛刷清潔再行分類,并將用布擦清潔的試件打鋼印“6”以示區(qū)別。
e)全部試件按工藝規(guī)程要求噴涂底漆,并放置30分鐘。
f)烘干漆按工藝規(guī)程要求噴涂烘干面漆,放入烘箱,120℃烘烤2小時。
g)自干漆的試件按照以下方式噴涂面漆:將調(diào)好的面漆分做3份,每份150 ml,分別加入10%(15ml)、20%(30ml)、30%(45ml)的固化劑攪拌均勻,噴涂面漆后放置24小時,待漆完全干透。
(2)環(huán)境試驗
a)參照GJB150A-2009相關(guān)要求,按表2要求對全部樣件進(jìn)行溫度儲存試驗,試驗后仔細(xì)檢查樣件的外觀變化情況,并將檢查結(jié)果記錄入表4。
表2 溫度儲存試驗
b)參照GJB150A-2009相關(guān)要求,按表3要求對全部樣件進(jìn)行溫度循環(huán)試驗,試驗后仔細(xì)檢查樣件的外觀變化情況,并將檢查結(jié)果記錄入表4。
表3 溫度循環(huán)試驗
(3)漆膜附著力測定
漆膜附著力測定參照GJB4439-2002的相關(guān)要求進(jìn)行。
a)將被測試的表面用潔凈的布擦試一遍,除去漆膜表面的塵土和污物。
b)在被測試表面處用自來水浸泡24小時,測試前擦掉表面的水份后立即測試。
表4 工藝試驗噴漆板環(huán)境試驗后外觀及附著力檢驗記錄表
c)將膠帶貼在漆膜上,用手指直接按壓膠帶,使膠帶粘貼均勻,不應(yīng)有空隙或氣泡。
d)用手拉住膠帶的一端,以垂直于被測漆膜表面的力迅速斯下膠帶。
e)仔細(xì)檢查膠帶貼過的部位,看漆膜有無損傷和脫落現(xiàn)象。如漆膜完整如初,則判定該部位漆膜附著力符合要求,并將檢查結(jié)果記錄入表4。
根據(jù)試驗記錄表4的記錄情況,可以看出:
a)氨基烘干磁漆采用烘干方式,無論材料為光面、毛面、有油、無油、布擦清潔、毛刷清潔,漆膜附著力在環(huán)境試驗條件下均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,說明使用烘干方式對零件表面的清潔方式適應(yīng)性較強(qiáng)。
b)氨基烘干磁漆加固化劑自干方式中,零件表面無油的一組,噴漆試樣均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。零件表面有油的一組:固化劑含量為10%的,出現(xiàn)一件輕微邊掉漆;固化劑含量為20%的,出現(xiàn)一件少量掉漆現(xiàn)象;固化劑含量為30%的,出現(xiàn)一件嚴(yán)重龜裂、一件輕微龜裂、一件邊緣掉漆現(xiàn)象。說明氨基烘干磁漆加固化劑自干方式中,只要清洗徹底,漆膜附著力也符合標(biāo)準(zhǔn)要求;同時從零件表面有油一組的數(shù)據(jù)也反應(yīng)了固化劑含量對漆膜附著力有一定的影響,固化劑含量越高,漆膜附著力越差,固化劑含量應(yīng)控制在10%為宜。
c)從試驗效果來看,由于用360#砂紙打磨后,表面粗糙度變化不夠大,使得零件的光面和毛面對漆膜的附著力影響不大。
根據(jù)以上試驗數(shù)據(jù)分析,可以得出以下結(jié)論:
a)采用氨基烘干磁漆烘干的工藝方式,漆膜附著力在環(huán)境試驗條件下均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
b)采用氨基烘干磁漆加固化劑自干的工藝方式,在油污染清洗徹底的情況下,漆膜附著力在環(huán)境試驗條件下均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;而在油污染未清洗徹底的情況下,漆膜附著力在環(huán)境試驗條件下則不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
c)造成天線掉漆現(xiàn)象的原因為:零件表面清洗不徹底。
根據(jù)產(chǎn)品的工藝流程和裝配情況,解決以上質(zhì)量問題,可采取的措施有以下二種:
措施一:在極化罩裝配前后采用二次噴漆的工藝流程,即極化罩裝配前噴氨基烘干磁漆烘干,極化罩裝配后噴氨基烘干磁漆加10%固化劑自干。優(yōu)點:有利于清洗工序的操作。缺點:增加了生產(chǎn)的周轉(zhuǎn)、周期和產(chǎn)品成本。
措施二:在不更改工藝流程的情況下,對整個天線進(jìn)行徹底清洗,嚴(yán)格控制漆料與10%固化劑的配比,并由專業(yè)工藝人員親自操作和記錄。優(yōu)點:不改變工藝流程,不增加產(chǎn)品成本。缺點:對清洗工序的潔凈要求較高,對漆料與固化劑的配比要求較嚴(yán)格,必須嚴(yán)格受控。