喷房温湿度潜在失效模式影响分析

李鹏 圣长元 魏春波 沈永明

摘 要：文章主要针对涂料施工中喷房温湿度潜在失效模式的失效影响和分析，达到过程控制预防漆膜质量问题的目的。

关键词： 施工环境;温湿度控制能力;失效分析

中图分类号：U445  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2019）04-112-03

前言

众所周知温度、湿度、洁净度、光照度为涂装四度，其中温、湿度是涂料施工的重要控制参数，最佳的温、湿度参数往往可以获得优良的涂膜外观，那么超出最佳参数时，会造成涂膜外观不良或其它缺陷，正确控制温、湿度参数的范围和认识潜在失效风险尤为重要。

1 汽车涂装的中面涂常用涂料分类

中面涂常用涂料，按涂层一般分为中涂、色漆、清漆，按照稀释介质不同区分为溶剂和水性。

2 施工环境参数

施工环境参数包括喷漆房的洁净度（2.83L/min：个）、空气的温度（℃）和湿度（%RH）、风速（m/S），直接影响到涂料的施工质量。其中温度、湿度是重要控制参数，溶剂盒水性涂料不不同的温湿度施工窗口。

2.1 溶剂涂料

2.1.1 溶剂型（含1K清漆）温湿度施工窗口

2.1.2 对油漆外观的影响（表2）

2.1.3 溶剂型2K清漆温湿度施工窗口

2.1.4 对油漆外观的影响（表3）

2.2 水性涂料

2.2.1 温湿度施工窗口

2.2.2 对油漆外观的影响（表4）

3 涂装生产线温湿度控制能力对设备要求

大型供风系统空调向喷房提供经调温、调湿、除尘的洁净的新鲜空气。送风量取决于喷漆室内风速大小、换气次数，温、湿度和除尘程度取决于涂料的品种。附常见喷房送风空调机组（图4）。

条件说明：某些地区高温高湿，温度实际超过30℃时，开启冷冻水供送风空调内表冷段降低送风温度，但湿度控制在80%以下;因冷冻水的动能消耗大，梅雨季节空气湿度仍处于失控状态;使用水性漆，必须考虑降温和二次加热除湿功能，才能保证水性漆的施工质量。

4 温湿度条件对应的涂料调整

4.1 溶剂涂料调整和漆膜质量影响

4.1.1 一般/恶劣温湿度

通过增加一定量的助剂来改善油漆漆膜的流平外观，助剂加入量超过>4%，存在失光、发雾、爆孔问题;

4.1.2 原因

高温环境油漆漆膜表干过快，易造成漆膜中助剂不能完全挥发，高温烘烤固化会出现失光，发雾，严重时出现爆孔缺陷。（特别在异常停线和油漆成膜后的补漆情况，更为明显）。

4.1.3 应对措施

目前无有效的应对措施，现在执行的为喷房温度>30℃時开启送风空调冷冻水降温，仍处于一般/恶劣;规范油漆的温粘曲线（图5）和助剂曲线（图6）。

4.2 水性涂料调整和漆膜质量影响

在建议的条件范围以外进行喷涂容易发生问题，必需通过涂料的粘度调整，RC（防流挂助剂）等来应对。

4.2.1 现场应对措施

涂料技术服务人员根据现场涂膜施工情况（一般为喷涂后指触的干湿等级），确认对油漆参数调整方案，对油漆施工参数做调整;确认对机器人工艺参数部分的调整方案，对喷涂参数做调整。

5 温湿度条件对喷涂设备的影响

5.1 良好/一般/恶劣温、湿度——喷涂设备（机器人/往复机雾化器和壳体、离子风吹净杆等）表面凝结积水，产生滴水或机器人静电高压故障。

5.2 使用工具

数显式温湿度表、红外测温枪。

5.3 操作步骤

首先将数显式温湿度表放在喷房，读取环境送风温湿度参数;再使用红外测温枪测量压缩空气、喷涂设备问题;根据焓湿图调整优化环境温湿度工艺设定参数，及调整压缩空气加热设定温度、油漆管中管设定温度。

5.4 举例冷凝水产生原因：温差大、露点温度低

5.4.1 应对措施1

根据喷房实际温湿度，使用焓湿图查找出露点温度，测温枪检测喷涂设备温度，依据检测结果对油漆管中管温度对应调整设定（图5），调整设定喷房温湿度参数（图6），设备开启压缩空气吹扫和调整压缩空气加热器温度（图7）。

例1：夏季喷房温度31℃湿度75%，露点温度为25.96℃，需考虑将油漆管中管温度设定为≥26℃。（检查油漆温控系统，油漆实际温度是否与喷漆室环境温度偏差过大，尽量减小温度差异值，可以对油漆温控系统的设定温度进行调整，参考调整范围为20～28℃。）

例2：冬季喷房温度22℃湿度65%，露点温度为14.96℃，检测喷涂设备温度是否低于露点温度，当低于时，需要考虑将喷房温湿度做适当调整，可以设定为温度23℃湿度70%，露点温度变化为17.08℃。

5.4 特殊情况处理

情况1：自动机雾化器和旋杯容易形成冷凝水，造成在喷涂过程中冷凝水滴落在涂膜表面，应根据需要安排空位对雾化器和旋杯表面进行清擦;

情况2：自动机壳体内部形成冷凝水，造成高压分流形成短路电流，在喷涂过程中出现高压故障，可以利用安装在手臂内部的压缩空气管路6*105pa的压缩空气自动吹干冷凝水;

情况3：对应上述措施后，自动机仍然出现高压故障（高压无法正常），通知自动机维修人员停线检修或人工对自动机喷涂后少漆部位进行喷涂处理。

6 失效模式的失效影响

7 结束语

通过对喷房温湿度潜在失效模式影响的延伸研究，能对材料、工艺、设备方面有新的认识，发现寻找到更合理的涂装现场控制参数，更好的服务于喷涂作业，以获得最佳的漆膜外观。同样，涂装文件中FMEA、控制计划中参数数据分析管理的延伸研究，才能使数据不仅停留在文件中，更好的发挥现场指导作用。