李 振， 李 川， 赵成林
（长城汽车股份有限公司徐水分公司技术中心，河北 保定 071000）
摘要： 针对漆膜脱落问题，从修补漆性能、底材表面漆膜、烘烤设备及相关对比试验等方面分析了漆膜脱落原因，确认了该问题是由底材表面处理不当、打磨手法不规范及珍珠粉珠光漆附着力较弱造成的。为此，修改了作业指导书，同时调整了修补漆配方，问题不再复发。
关键词： 漆膜脱落； 工艺； 材料
0 引言
某车型自上市以来，售后市场反馈珍珠白漆膜脱落问题5例，这部分车型PPM值为411，故障里程均小于2 000 km。漆膜剥落属于严重的产品质量问题，极易造成顾客抱怨，品牌形象受损，甚至引发顾客退车、换车。为迅速解决该问题，开展了关于漆膜脱落问题的调查、分析、验证、解决、后续的跟踪工作。
１ 问题调查
针对问题车缺陷部位进行现场调研，情况如图1所示。
经与经销商确认，漆膜脱落问题发生在经销商检查库存车，揭除车身外部防护膜时，该车右前门表面漆膜随胶带剥落。现场通过简单仪器（漆膜膜厚仪）检测，得出如下结果：
1）目视漆膜脱落后的表面光滑有光泽，色漆、清漆涂覆完整，未发现打磨痕迹；
2）测量脱落漆膜部位的漆膜膜厚为109 μm，与右后车门、机盖膜厚部位相近且属于正常工艺范围，周边漆面未脱落部位膜厚为220 ~ 310 μm，同时出现流漆现象，可判定该区域进行过补漆处理，脱落的漆膜为修补后喷涂的清漆层。后返厂调查问题时，发现有该车检查票及返修记录单，证实了该车此部位确实经过了补漆处理。
２ 问题分析
初步分析造成漆膜脱落的原因主要为漆膜间附着力差，漆膜间不能形成紧密牢固连续的膜层，分子间的凝聚力下降。
漆膜间的附着力本质上为一种分子间的界面作用力，包括两方面： 1）有机涂层与基体金属表面的黏附力；2）有机涂层本身的凝聚力[1]，主要体现在各涂层间的固化交联反应。在喷涂及烘烤过程中，不同漆层接触形成界面，产生物理、化学方面的力，相互作用，构成漆膜间的附着力。
我公司使用的色漆为珠光漆，中涂与清漆为水性漆。在本案例中，问题产生在漆膜修补过程，在红外线烤灯烘烤达到一定温度（依据高温漆、低温漆不同材料而定）的条件下，低分子树脂发生固化交联反应成膜，构成修补漆膜与正常漆膜之间的附着力（见图2 ~ 3）。
３ 现场问题排查及验证
该涂装车间共计4个小修室体，每个室体分别设计前处理（补漆）、烘烤、后处理（质量确认，抛光）3个工位，节拍为69 JPH，线体设计有送风、排风设施。线体操作人员主要由工作经验5年以上的员工组成，技能纯熟。发生漆膜脱落问题的为汉米尔顿白颜色（珠光漆），排查其他颜色，并无附着力不合格的现象发生。修补色漆由廊坊立邦涂料有限公司开发；低温修补清漆、固化剂、稀释剂由河北省鑫正德工贸有限公司（鹦鹉）提供，型号分别为923-155、929-91、352-91，高温修补漆使用正常车身喷涂用清漆，由巴斯夫中国有限公司提供，红外线烤灯由上海奎柯机电科技发展有限公司提供。
基于上述情况，针对漆膜脱落问题展开原因调查及验证，附着力测定使用单刃切割刀具划格法，2 mm间距，用3M专用附着力测试胶带粘贴测试部位，根据漆膜脱落情况判定结果。
3.1 修补漆（高温、低温）性能验证
相同条件： 1）依据工艺要求对问题部位依次使用800#、2000#砂纸打磨，打磨至失光状态，要求手触摸漆膜有明显粗糙感； 2）色漆采用立邦厂家提供的珍珠白低温修补色漆和珍珠白低温修补珍珠漆； 3）烘烤温度分别采用140 ～ 150 ℃（高温清漆）、70 ～ 80 ℃（低温清漆）。
控制变量：清漆采用高温清漆、低温修补清漆。
经过验证，使用高温清漆、低温清漆修补后附着力分别为1级、0级，附着力均合格，无问题。据此可说明，漆膜脱落问题与使用的清漆修补材料无关。
3.2 底材表面处理验证
相同条件： 1）色漆均采用廊坊立邦开发珍珠白低温修补色漆、珍珠白低温修补珍珠漆；2）清漆均采用高温修补清漆；3）使用短波红外线烤灯，烘烤时间为20 min，烘烤温度140 ～ 150 ℃。
控制变量分为底漆打磨、底漆不打磨。
经过附着力测试，底材进行打磨后，漆膜附着力测试结果为0级，附着力合格；不进行打磨，漆膜剥离，附着力严重不合格。据此可说明底材表面处理方式不当（未打磨）是造成漆膜脱落的重要原因之一。
3.3 不同烘烤设备条件下漆膜性能
相同条件： 1）根据工艺要求对问题部位依次使用800#及2000#砂纸打磨，打磨至失光状态，要求手触摸漆膜有明显粗糙感； 2）色漆均采用廊坊立邦开发的珍珠白低温修补色漆、低温修补珠光漆；3）清漆均采用高温修补清漆、低温修补清漆； 4）分别使用高温修补清漆、低温修补清漆修补，分别在短波红外线烤灯140 ～ 150 ℃、20 ～ 30 min，70 ～ 80 ℃、10 ～ 15 min进行烘烤固化； 使用低温修补清漆修补，将小修烤枪功率调整至最大，烘烤6 ～ 10 min进行验证。
控制变量：红外线烤灯、烤枪设备。
经过划格法测试，在红外线烤灯条件下，漆膜附着力测试为0级，验证合格；小修烤枪烘烤后，漆膜附着力测试为5级，漆面脱落严重不合格。针对该现象，在现场使用小修烤枪设备，测试修补其他颜色之后的附着力，验证结果为0级或1级，这证明现场短波红外线烘烤设备、小修烤枪设备对漆膜脱落问题无影响，推测为其他因素干扰了验证结果。
3.4 颜色对比验证
选取实色白（巴斯夫实色漆）、珍珠白（珠光漆）作为验证对象。修补工序前者为色漆、清漆；后者为底色漆（不含珍珠粉）、珠光漆（含珍珠粉）、清漆，分别按照以下验证条件开展验证。
相同条件： 1）依据工艺要求对问
题部位依次使用800#及2000#砂纸打磨，打磨至失光状态，要求手触摸漆膜有明显粗糙感；2）色漆修补分别按照实色漆、珠光漆的修补步骤进行；3）清漆均采用低温修补清漆；4）将烤枪功率调整至最大，烘烤6 ～ 10 min进行验证。
控制变量：实色白、珍珠白修补漆。
经过划格法检测，实色白漆膜附着力为0级，验证合格；珍珠白漆膜附着力测试为5级，漆面大面积脱落，严重不合格。进一步从厂家了解得知，珍珠白底色漆主要由树脂、色浆构成，与实色白底漆构造相同；珍珠粉漆主要由珍珠粉（原料为云母粉）、树脂构成，固体含量为40% ～ 45%，较实色白固体含量（34%）大。由于珍珠白中珍珠粉不参与交联反应，树脂在加热过程中由于分子间距离较大形成的化学键作用力弱，导致涂层间分子作用力下降，即附着力下降。在进行珠光漆修补时，喷涂色漆的第二层含珠光粉，与清漆的附着力较实色白与清漆的附着力低。此为珍珠白修补漆脱落的重要原因之一。
综合上述验证结果，漆膜脱落原因为：1）底材表面处理不当：在修补漆膜弊病时，打磨手法不规范，打磨范围小于最终喷涂清漆的范围，导致出现漆膜脱落问题。2）珍珠白珠光漆特性：本身含有珠光粉，降低了不同涂层间的作用力，削弱了附着力。
４ 结语
针对验证出的结论，在作业指导书中增加“在进行珍珠白珠光漆修补时必须进行重点打磨，且打磨面积大于喷涂后清漆喷涂面积的”要求，并对员工进行了重点操作技能培训，对该措施持续进行跟踪确认；同时要求立邦厂家对现场修补漆成分进行了调整，在珍珠漆中增加固化剂，m（珍珠粉） ∶ m（固化剂）=3 ∶ 1，增大漆膜附着力。从随后对售后问题的监控来看，漆膜脱落问题不再发生，对策有效。
（详见《现代涂料与涂装》2017-3期）
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