手机外壳涂装质量控制

徐永，周润根

（1.湖北工业大学化学与环境工程学院，湖北 武汉 432200；2.东莞康佳模具塑胶有限公司，广东 东莞 523685）

手机外壳涂装质量控制

徐永*，周润根

（1.湖北工业大学化学与环境工程学院，湖北 武汉 432200；2.东莞康佳模具塑胶有限公司，广东 东莞 523685）

介绍了手机外壳二喷二烤涂装工艺，分析了生产过程中出现的涂装质量问题，如漆膜发白、局部出现应力纹、橘皮、UV漆膜发黏等，提出了相应的解决措施。该工艺实现了手机外壳涂装的大批量流水线作业，日产量达到60 000 件，综合良品率达到96%。

手机外壳；塑料；涂装；缺陷；质量控制

1 前言

喷油是手机外壳制造中的关键技术，它与手机的结构、造型、外观质量和可靠性密切相关。漆膜的外观质量直接关系到手机胶件喷油生产的良品率以及整机的造型质量和市场热点。

手机外壳喷油是利用空气喷涂原理，将手机外壳固定在喷油夹具胶件上，然后将喷油夹具以集中方式固定在自转制具上，通过固定喷枪以空气喷涂方式将漆液定量、均匀、连续地输送到手机塑胶件表面，溶剂挥发、漆膜固化后在胶件表面形成均匀、连续的漆膜。

2 手机外壳涂装工艺

2. 1 手机外壳二喷二烤工艺流程

装配喷涂夹具─手动擦油清洗─手动静电除尘─上件─自动静电除尘─除湿烘干─自动静电除尘─底漆喷涂─流平预热─烘烤─冷却─自动静电除尘─UV喷涂─流平均化─紫外线固化─降温(40 ～ 60 °C)─冷却─下件。

其中，线速度以5 m/min计算,流平段温度为常温，底漆预热段温度40 ～ 65 °C；底漆烘烤段温度60 ～ 75 °C，面漆均化段温度40 ～ 60 °C， UV炉温度通过UV炉排风量调节至40 ～ 60 °C，喷油胶件下线时产品表面温度控制在40 °C以下。

2. 2 涂装工艺说明

从涂装工艺流程可以看出，手机胶件喷涂工序主要分为两大部分，一是前处理工序，包括装配喷涂夹具、擦油清洗和静电除尘；二是喷涂工序，包括底漆、UV漆喷涂。

(1) 装配喷涂夹具。将产品装配到夹具上，然后将装有产品的夹具固定在方筒上，再将方筒固定在流水线自转制具上。图1为已经装配好的手机外壳。

图1 装配线上的手机外壳Figure 1 Mobile telephone crust on assembly line

(2) 手动擦油清洗。采用无尘布蘸工业酒精或抹机水清洗塑胶件表面。注塑件素材通常用抹机水清洗，已喷底漆丝印的产品在喷 UV前需用工业酒精清洗胶件表面。通过手动擦油清洗，可清除塑胶件表面的水分、油污、可见的灰尘颗粒、胶丝以及喷油夹具带来的漆皮等。

(3) 手动静电除尘。通过对塑胶件的每个区域进行手动静电除尘，可以消除胶件表面在周转、擦油操作过程中产生的静电，进一步清除残留在胶件拐角区域的胶丝和喷油夹具带来的漆皮等。最后将胶件从非净化区域传送到100 K净化区域。

(4) 自动静电除尘：通过对塑胶件的每个区域进行自动静电除尘操作，进一步清除残留在胶件表面的不可见灰尘颗料(5 μm以上)，将胶件从100 K净化区域传送到10 K净化区域。

(5) 手机胶件喷涂工序工艺要求

以C315香槟金前壳喷油工艺为例，底漆、面漆喷涂工艺规范见表1和表2。

表1 底漆喷涂工艺规范Table 1 Spraying process criterion of primer

表2 面漆喷涂工艺规范Table 2 Spraying process criterion of topcoat

2. 3 漆膜性能指标

胶件在喷油后的强度以及在破坏过程中的韧性与素材相比不下降，结构与样板相符。胶件对角扭曲30° ～ 45°，无开裂、脆断、变形和油漆脱落等现象。其漆膜常规检测项目、技术指标和检验方法见表3。

对于手机新机型产品，在试产阶段需进行例行试验验证，批量生产时每月进行抽查验证。例行试验包括：

(1) 盐雾试验。按照GB/T 1771–2007《色漆和清漆 耐中性盐雾性能的测定》测试，试验后漆膜表面无变色、起皮、起泡、脱落和褪色等现象。

(2) 温湿度交变冲击试验。喷漆胶件置于温湿度交变试验箱内，经25 °C/65%/1 h、60 °C/90%/4 h、45 °C/95%/10 h、−20 °C/1 h等10个循环试验后，在常温下恢复2 ～ 4 h后检查外观、结构及各项功能。放置24 h后进行二次密着性试验，并检查外观质量。试验后漆膜表面应无变色、起皮、起泡、脱落、褪色等现象，静置24 h后再做密着性检查，发现附着力不下降，外表及附着性无异常。

表3 漆膜性能指标及检验方法Table 3 Coating performance indexes and test methods

3 涂装常见问题及解决措施

3. 1 漆膜发白的原因及控制措施

在高温高湿条件下，喷涂过程中的压缩空气使漆液雾化。受气流的影响，被雾化了的漆液中的溶剂大量挥发，并带走大量的热量，使漆液温度下降。当该漆液喷涂到塑件上时，由于涂层中的溶剂继续挥发，使塑件表面温度进一步下降。当塑件表面温度下降到空气湿度的露点温度以下时，与该表面接触的空气中的水蒸气受冷而发生冷凝，水分进入涂层，导致涂层内混合溶剂的溶解度参数远离树脂的溶解度参数(水的溶解度参数为23.4)，从而使涂层内的树脂析出。因此，为了防止漆膜发白，应防止塑胶件在喷涂过程中其表面温度降低到露点温度以下，从而阻止水分进入涂层。具体措施为：在高温潮湿天气，调漆时可根据湿度情况在溶剂中添加5% ～ 10%的防潮剂，有条件的可开启喷房的恒温恒湿系统，并让喷漆件尽快进入到预热段[1]。

3. 2 漆膜局部区域出现应力纹的原因及控制措施

塑胶件在成型过程中，因产品结构形状复杂、模具设计不合理或者受注塑工艺参数的影响，其内部存有残余应力，从而造成各部位密度不均，如两股或多股料流之间形成的夹水纹，进胶口表面的气纹，排气不良处形成的塑料松散等。

喷涂后在湿膜状态下，油漆中的溶剂对胶件表面会发生溶解和溶胀作用，这种溶解和溶胀作用是漆膜与塑胶表面之间附着力的来源。但是，溶剂的溶解力过强或漆膜呈湿膜状态的时间过长，都会导致胶件被侵蚀，胶件表面分子状态越松散的地方(如夹水纹、气纹、塑料松散处等)越容易被侵蚀，从而出现分子重排，导致漆膜附着差的现象。

此时，可通过改善模具排气、提高模温生产，同时喷油可采用溶解力较弱的稀释剂，增加漆膜厚度，适当降低烘烤温度等措施加以控制。

3. 3 漆膜表面出现橘皮的原因及控制措施

漆膜表面出现橘皮的主要原因是漆膜在表干前没有充分流平，或在没有流平之前溶剂已挥发掉，导致漆膜形成过程中连续相被破坏。

此时可采取降低油漆黏度、增加湿膜厚度、使用慢干稀释剂、提升雾化压力、缩短喷漆距离等措施。

3. 4 UV漆膜发黏的原因及控制措施

出现UV漆膜发黏的主要原因是UV漆膜在固化过程中紫外光能量不够。此时应检测UV能量、UV炉和UV灯管等情况。

4 结语

通过调研，根据手机外壳涂装工艺原理，探讨了手机外壳涂装质量控制要点，解决了手机外壳在涂装过程中常见的漆膜问题，实现了手机外壳涂装大批量流水线作业，单日产量达到60 000件，综合良品率达到96%，取得了良好的应用效果。

[1] 叶扬祥, 潘肇基. 涂装技术实用手册[M]. 2版. 北京: 机械工业出版社, 2005.

Coating quality control of mobile phone crust //

XU Yong*, ZHOU Run-gen

A two-spraying/two-baking process for coating mobile phone crusts was introduced. The coating quality problems existing in production were analyzed, including film blushing, local stress-induced wrinkling, orange peel, UV film sticking, etc. The countermeasures were presented. The process achieves a batch flow-line operation for coating mobile phone crusts with a daily yield up to 60 000 pieces and a comprehensive percentage of good-quality products up to 96%.

mobile phone crust; plastic; coating; defect; quality control

College of Chemistry and Environmental Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan 432200, China

TQ639

A

1004 – 227X (2012) 07 – 0070 – 03

2012–02–26

2012–03–19

徐永（1975–），男，河南开封人，工程师，研究方向为家电及手机塑胶料、油漆的研发和应用。

作者联系方式：(E-mail) xuyong@konka.com。

[ 编辑：韦凤仙 ]