金湘安
(西安电子工程研究所,陕西 西安 710100)
【涂装】
腻子喷涂在机械零件涂装中的应用
金湘安
(西安电子工程研究所,陕西 西安 710100)
介绍了腻子喷涂应用在机械零件上时的操作要求、操作步骤以及注意事项。
机械零件;腻子;喷涂;应用
Author’s address:Xi’an Electronic Engineering Research Institute, Xi’an 710100, China
在如今的机械加工行业,随着设备和工艺不断进步,工件的加工缺陷表现得越来越细微,这些微小缺陷一般情况下不影响工件的使用,可以直接喷涂底漆和面漆。但是,对那些要求较高的工件则必须先进行修补操作,才能满足使用要求。为了消除诸多缺陷带来的影响,往往都是采用涂腻子的方法来填平或消除这些缺陷,再经过仔细打磨后获得平滑的被涂面。腻子是专供填平表面缺陷用的,含颜料和填料量较多,与各种漆基研磨后呈浆状的涂料,其质量和施工方法将直接影响到最终的涂层效果。完美的涂装效果不仅要求面漆要有优良的表现,而且要求底漆和腻子同样性能良好。涂装专家们常说,腻子的处理对涂层性能有着极为重要的作用。因为即使选择了恰当的涂层系统,但若腻子层没有处理好,涂层的外观质量依然会很糟糕。要获得优良的腻子效果,需考虑施工方式及品种性能两个方面。
1. 1 涂装方法
腻子的涂装方法并非只有人们所熟知的刮涂一种,只是因为刮涂无需其他设备而且施工方便,所以应用最为广泛。除此之外,腻子的涂装方法还有刷涂、浸涂、点涂、喷涂等,只要应用得当,施工效果往往能事半功倍。在机械加工件(特别是铸造件)的需涂漆表面上一般都会有影响涂层质量的凹坑、划伤、刀纹、砂眼等缺陷,如图 1所示。这些缺陷的突出特点是小而多,且分布极其散乱(如砂眼、气孔等)。如果采取刮涂腻子的方法,不但工作效率低下,且不可避免地会出现各种漏刮现象(见图2)。主要原因是铸造砂眼数量多、单个面积又非常小,分布极不均匀,导致涂完底漆后,工件表面漏刮的地方就会非常明显地显现出来,即使喷涂了面漆也不能完全消除。因此在机械零件上刮涂腻子的方法已逐渐无用武之地,取而代之的是适合精细加工的腻子喷涂。
1. 2 可喷涂腻子的选择
应根据机械零件的特点(包括材质、表面状况以及涂装方式)来选用腻子。由于腻子层的性能由腻子自身决定,其性能及对所选涂装方式的适应性是选择的关键。优良的腻子应具有下列特征[1]:
(1) 良好的涂装性、干燥性和打磨性。
(2) 腻子层应具有良好的填平性、较小的收缩性、较好的致密性以及一定的机械强度。
(3) 对上层涂料的吸收要小,与上下涂层的结合力要好。
图1 机械零件表面的缺陷Figure 1 Defects on the surface of a machine part
图2 腻子漏刮后零件的外观Figure 2 Appearance of machine part with skipped scraping of putty
而用于喷涂的腻子还要求具有较好的流平性和可喷涂性,这主要体现在腻子的黏度必须可控。黏度可控则润湿性可控,润湿性可控则附着力可控。与普通腻子相比,可喷涂腻子的黏度较小,在固化前能充分润湿被涂工件表面,增加了基材和腻子层的吸附点和接触面积,从而保证了腻子层与基材的结合力。
2. 1 工艺过程
(1) 采用常规的刮涂法局部补刮较大的砂眼、凹坑等缺陷,干燥后打磨。
(2) 在干燥速率较慢且性能优越的醇酸腻子中加入与其配套的已稀释过的醇酸底漆,稀释至可喷涂的黏度,充分搅拌后采用对嘴式PQ-1型喷枪用直径2.5 mm以上的大喷嘴,将空气压力调高到0.8 MPa左右,将腻子均匀地喷涂到工件表面。
(3) 待工件在空气中静置15 min左右(达到表干程度),采用“湿碰湿”工艺再喷涂一遍,形成丰满而较厚的腻子层。
(4) 腻子层彻底干燥后,用320#至360#水砂纸(任选其一,后同)细细地打磨(水磨、干磨皆可),尽量做到不残留砂纸的磨痕。如需打磨表面是如图 1所示的标准圆柱侧面,手工打磨较难达到理想效果,可将其装夹在车床上,在较低转速下先用180#至240#砂布粗磨(干磨),再用320#至360#砂布细磨一遍(干磨),以减轻劳动强度,并提高打磨质量和生产效率。打磨时砂布不宜压得过紧,应从容不迫地细致操作。
(5) 打磨完毕进行吹灰或水洗,干燥后再喷涂一层底漆,目的是让打磨过的腻子层中进一步渗透底漆,以提高腻子层的强度和层间的附着力,同时也可借助底漆的光泽查看砂眼、划痕的修补情况,如图 3所示。若效果不是很满意,可再重复一遍喷腻子的工序。
(6) 干燥后再用360#至400#水砂纸认真细致地打磨,喷涂第一道面漆,充分干燥后再用500#至600#水砂纸精磨,绝对不可以留有任何打磨的痕迹,经检查确认无误后再喷涂最后一道面漆,如图 4所示,该涂装效果完全可以满足设计与使用要求。
图3 用腻子喷涂零件表面的效果Figure 3 Appearance of machine part after putty spraying
图4 成品效果Figure 4 Appearance of finished product
采用腻子喷涂法可大大减轻刮涂腻子和打磨腻子的劳动强度,缩短加工周期,最主要的是解决了使用刮涂法在高装饰性涂装中不易解决的砂眼、针孔、刀纹、砂纸纹等问题,极大地提高了产品的装饰性能。而且,腻子喷涂法无需特意采购新的设备和工具,利用现有的空气压缩机和喷枪即可。
2. 2 注意事项
喷涂腻子的操作看似简单,其实与喷涂普通涂料有较大不同,在施工时须注意以下几个方面:
(1) 腻子的固体分含量较高,易产生沉淀,故在使用之前应充分搅拌均匀,确保其上下颜基比一致。而且在长时间的喷涂过程中也要偶尔上下摇晃喷枪,避免产生沉淀。
(2) 因为固体分含量高、黏度大,所以在喷涂时需要更大的压力和喷嘴。压力一般在0.8 MPa以上,喷枪的型号则以对嘴式PQ-1型为佳,枪嘴直径在2.5 mm以上。
(3) 调稀腻子用的底漆必须与所用腻子配套,且应符合该腻子技术条件所推荐的溶剂或稀释剂类型,如果选用不当,会造成腻子凝胶或涂膜不牢。
(4) 使用过程中应严格遵守相应涂装方法的操作要点或规程。
(5) 腻子涂层应喷涂得均匀、完整,不应有露底、流挂等弊病。膜厚一般控制在200 ~ 250 μm。
(6) 应严格按照规定的干燥规范进行干燥。腻子层在烘干前应有较长时间的晾干,然后逐渐升温,以防烘得过急而起泡。在喷涂含有强溶剂的面漆(如硝基漆、过氯乙烯漆等)时,腻子层一定要干透,一般推荐烘干,因为烘干的腻子层耐强溶剂的能力比自然干燥的要好很多。
(7) 快干的硝基腻子和过氯乙烯腻子收缩性大,在调至可喷涂黏度时的固体分含量太低,填平性和流平性差,且挥发速率太快,喷涂时容易产生粗粒、疙瘩、拉丝、发毛等弊病,因此不推荐使用喷涂法。
(8) 在工艺操作中一方面需要严格遵守每道工序的操作规范,另一方面需要操作者具备扎实的操作基本功和严谨、精细的工作作风。
涂层的性能与其厚度及致密性有很大关系。一般而言,溶剂型涂料一道涂装后形成的涂层厚度不超过25 μm,无法较长时间地抵抗外界腐蚀介质的侵害和机械冲击等,不能较好地起到保护产品表面的目的。采用腻子后形成有足够厚度和致密的涂层,可提高整个涂层的平滑度、光泽和丰满度,极大地提高其保护和装饰作用。
腻子刮涂法适用于表面有明显的大缺陷且腻子刀、砂纸和人手容易操作的工件。腻子喷涂法适用于高装饰性的,表面有大面积砂眼、针孔、砂纸纹等小缺陷的工件的涂装,尤其是刮涂法不易操作的复杂部位,如尖角、棱边或内腔等。而且涂装效率可提高5 ~ 6倍。但是如果工件表面有明显的大缺陷,还是要先用刮涂法将其填补,打磨平整后再以喷涂法解决砂眼、针孔、砂纸纹等问题。这就好比机械加工行业的粗加工和精加工一样。因此,腻子喷涂法并非能够完全取代刮涂法,它只是对刮涂法的补充和完善,或者说是与刮涂法的一种完美结合。
[1] 王锡春, 姜英涛. 涂装技术[M]. 2版. 北京: 化学工业出版社, 1993: 585.
[ 编辑:杜娟娟 ]
Application of putty spraying to machine part painting
JIN Xiang-an
The operational requirements, procedure and some points needing attentions about the application of putty spraying to machine parts were introduced.
machine part; putty; spraying; application
TQ630
B
1004 - 227X (2016) 18 - 0973 - 03
2015-12-17
2016-05-17
金湘安(1970-),男,湖南邵东人,技师,长期从事机械、电子类产品的三防防护工作。
作者联系方式:(E-mail) jinxinxiaoshi@sina.com。