涂层外观出现质量缺陷的影响因素及对策

范 旭

（中航飞机股份有限公司， 陕西 西安 710089）

涂料是航空企业中必不可少的材料，能够应用于不同物件的表面，改善物件表面的性能。涂装工作也是航空企业的重要工作之一。但在实际的涂装过程中，涂层表面会出现不同的质量缺陷，严重影响产品的外观及性能。为解决涂层表面质量缺陷的问题，首先应了解涂装过程。

1 涂装过程

涂料是一种流动或呈粉末状态的有机物，可以干燥并固化以在物体表面形成膜。涂料具有保护功能：可使物表避免受阳光，雨水，风化，酸碱等物质的腐蚀；装饰功能：使物体表面具有美观，舒适的外观，如颜色，光泽，光滑度，立体感，等；特殊功能：夜光，引力，隔热，“三防”，防污染，隔热，防火等功能。

涂料由成膜物质（树脂，油脂，无机黏合剂等），颜料（有机颜料，无机颜料，填料），助剂（防沉降剂，防潮剂，流平剂等）,溶剂（矿物油精、煤油、汽油、苯等）组成。根据成膜材料的分散形式，涂料可分为无溶剂涂料，溶液涂料，分散涂料，水乳胶涂料和粉末涂料。根据颜料含量，涂料可分为浓浆型，搪瓷型和清漆型。根据干燥机理，涂料可分为挥发干燥型，固化干燥型，常温干燥型和加热干燥型。根据漆膜的形成工序，可分为底漆，中间漆和面漆。最常用的涂料包括油性涂料，天然树脂涂料，酚醛涂料，沥青涂料等十八类。

涂装前的表面处理包括金属表面处理：溶剂清洗，除油，除锈，磷化处理等；旧油漆去除：火焰法，碱溶液去除法，机械方法，脱漆剂等。航空涂装中最为常见的是金属的表面处理，主要方法为酸洗，磷化：喷漆规范以BE 表示。处理对象为薄板等小件，只能加工长度有限且重量较小的工件。很难同时用不同的材料清洗工件。机械除锈：喷丸，抛丸，喷砂。处理大型钢结构，厚度超过6 mm 的钢板，各种大型钢管，精加工后的工件局部处理等。处理设备包括大型喷砂室和现场喷砂设备。需要特殊的施工现场，应由专业的施工人员进行操作。

航空涂装喷砂表面处理的必要性：工件表面应通过溶剂清洁除去油和杂质，以确保涂层的附着力和美观性。通过喷砂处理增加工件的表面积，从而使涂料层具有更大的接触面积，并且通过分子间的结合力来增强涂层的附着力。通过喷砂，工件表面具有均匀的粗糙度，并且通过机械猫配合，提高了涂层的附着力。通过喷砂打磨，金属表面的氧化皮和铁锈被清除，使涂料中的防锈颜料能发挥防锈功能。

涂料的施工程序一般如下：涂料前准备→底漆施工→腻子填充和刮涂→抛光→二次底漆施工→面漆施工→干燥→抛光。涂层的质量缺陷不仅与漆质量等影响因素有关，也与涂装工序有着密切的联系。因此，避免涂层缺陷的前提是了解涂装工序以及涂装规范，遵守工艺程序。如果出现质量问题，首先应找出原因，然后采取措施。

2 涂装过程中涂层外观缺陷分析及对策

2.1 颜色不匀均

涂层外观颜色不均匀的原因主要包括涂料混合不均匀。为了解决这一问题，在涂装前，需要对涂料进行充分地搅拌，注意搅拌时间和搅拌速度。当涂料装进喷枪后，要轻轻旋转摇晃喷枪，防止涂料在喷枪内沉积，确保涂料均匀后进行涂装工作；压缩空气中混有油污。喷涂前，应当检查过滤器系统中的压缩空气，使其不含油，水或灰尘；被涂物表面被污染（例如指纹，油污，汗水等）。在涂装前，不应裸手触碰被涂物件表面，当发现脏污时，要用专用的清洁剂对其表面进行擦拭，注意擦拭力度不宜过重，选择的擦拭材料需要柔软，避免损害被涂物表面；喷涂方法不正确。导致涂层表面颜色不均匀的喷涂方法通常为没有合理控制喷枪与被涂物表面的距离，当距离过远时，颜色偏浅，距离过近时，颜色偏深，因此，应保持喷枪与被涂物表面的垂直距离一致。在正常的压缩空气条件下，调节涂料流量阀和喷枪表面（即喷型）控制阀，以使喷漆具有良好的雾化效果，并使喷枪表面均匀（中间略厚，周围较薄）。对于大面积喷枪表面，应为垂直椭圆形（通常称为扇形），对于小面积喷枪表面，应为圆形。具体距离取决于涂料、使用的喷枪类型和操作经验。喷涂曲面时，应尽量使喷枪垂直于曲面截面。对于有拐角，凸起或凹入的零件，将这些零件涂一次，然后喷涂平坦的表面。在经历两次喷涂后，要对这些被涂物进行最后喷涂，但每次喷涂的涂层不宜过厚，否则将会影响涂层的美观程度。在三次喷涂中，喷枪的喷涂范围要大过被涂物表面的边缘，保证喷涂的全面性。当喷枪进入喷涂部件的边缘时，喷枪表面应覆盖上表面的1/3～1/2。最好从顶部到底部以及从近到远按喷枪。对于大面积喷涂，当难以连续完成一个过程时，可以分段喷涂，但重叠处的涂层应尽可能均匀。

2.2 涂层颗粒

涂层外观有颗粒的影响因素包括压缩空气中有杂质、涂装环境中空气粉尘较多、上一涂层有颗粒等。针对上述问题，首先要确保涂装环境空气的洁净程度，方式空气中的灰尘附着在涂层表面，形成颗粒。其次，要检查压缩空气过滤装置，保证过滤系统正常工作，以免影响涂层质量。最后，严格按照工艺规范对每一层涂层进行控制，防止二次加工增加作业量。

2.3 涂层产气泡

涂层外观产生气泡的原因及对策为：底层有气孔。底层涂层的气孔会影响上层涂层的质量，因此，在涂装前，需要仔细检查上一涂层是否存在气孔，如果有气孔，则需要对气孔进行修补和密封，防止影响下层涂装；涂层太厚。每个涂层的厚度可以减小；涂装前，剧烈搅拌会形成气泡，涂装要待气泡消失后再进行。由于溶剂挥发太快，表面层会迅速增稠并且表面变干，因此气泡不会溢出。混合油漆后，放置一段时间以使气泡溢出；溶剂的混合比例不合适，挥发太快，成膜材料过于黏稠而不能填满间隙。应当调整溶剂和稀释剂的混合比例；涂层的黏度太高。调整黏度，保持黏度适中；固化温度过高或不均匀。可以降低固化温度，延长加热固化前的空气干燥时间，或控制温度均匀性。

2.4 涂层粗糙

涂层外观粗糙的成因及对策包括：在底层漆面未完全干燥成型前就进行涂装。涂装后，由于上层漆面还未成型，喷枪的作用力会使上层漆面出现滑动，继而出现凹凸，两层漆混合和会导致涂层薄厚不均匀。因此，必须严格遵守涂装工艺工序，在上层底漆完全成型后进行下一步涂装工序；被涂物表面温度过高。被涂物表面与喷枪内涂料存在温度差异也会导致涂层粗糙。因此，需要合理安排施工时间，以通风等方式降低被涂物表面的温度，当喷枪内涂料温度与被涂物表面温度相同时进行涂装工作。

2.5 涂层皱纹

涂层外观产生皱纹的原因及解决方式为：被涂物表面被污染。上漆之前，应该检查被涂物表面的清洁程度，小心擦拭，对于被涂物表面有凹凸不平的地方，用细砂纸进行打磨，然后上漆；涂层太厚，干燥剂过多。可以减少每层涂层的厚度并减少干燥剂的用量,增加涂料的喷涂流量，以快速喷涂的方式防止涂料结块，并保持正确的按压喷枪方法；底漆没有完全成型。应当按照环境温度、空气湿度，计算底漆的成型时间，并不断观察底漆涂层，当底漆成型后进行喷涂；喷枪距离基材表面过近。调整喷枪的距离；油漆稀释过渡。调整至适当的黏度；湿度过高。在规定的湿度范围内上漆和固化；固化前温度下降幅度过大。固化和风干应保持在常温下进行。

此外，涂层外观的质量缺陷还包括涂层不干燥且发黏：此问题主要是由于油的选择不当，涂层表面上的油渍未去除或保存时间过长以及干燥剂被颜料吸收所致。影响涂料难以干燥，例如蓝色，黑色和铁红色最容易干燥变质。通常，施工前可在油层中加入少量干燥剂，混合均匀后即可使用；浑浊的薄膜：防潮。可以控制涂料施工区域的相对湿度，并检查压缩空气以确保没有水分；基板温度低于露点温度，使表面凝结露水。基材温度与环境温度相同后，干燥或风干，直到表面没有水分，然后再进行涂漆；涂层表面有收缩腔和边缘收缩：表面被污染。上漆之前，请先用溶剂小心清洁。底层有孔：气孔应被填满后再上漆；涂层的表面张力太大，并且其对基材的润湿性差。底层抛光后再进行喷涂。

3 结语

涂料、表面预处理、涂装方式以及涂装技术都会影响涂层表面的质量。因此，涂装过程应严格按照规范进行，涂装环境要进行标准化控制，同时，要注意涂装人员的技术以及素质，对其失误与错误进行及时纠正，以避免涂层外观出现质量缺陷。