汽车涂装腻子鼓泡剥落问题及其应对措施

    前言：国内的汽车工业虽然发展了几十年，但就本人熟悉的汽车涂装行业来说，在发展的过程中，由于资金、认识的原因，走了很长的道路以及弯路。也正因为此，也出现了许许多多的奇怪的问题，或是工艺管理导致、或是涂装材料的质量稳定性导致、或是设备先天不足导致等等。按照本人对当前涂装行业的了解，此类问题目前对国内设备先进及工艺管理严格的涂装线来说已基本不会出现，但对国内某些涂装线来说可能还会经常出现，也因此希望本文能在此类问题出现时，给相关技术人员提供一个解决问题的思路。本文只是就某个特定时期及特定环境下出现的某个具体问题进行描述，仅供参考。

    关键词：腻子鼓泡、汽车涂装、固化剂配比、电泳柔韧性、工序间串液

    腻子鼓泡（爆腻子）问题，曾在某汽车厂多个涂装线反复出现，现将本人解决此问题的过程描述如下，请各位同行批评指正。

    一、问题描述：

    1、腻子刮涂工艺流程如下：

    电泳下线后检查→刮涂一道腻子→晾干→烘干→检查→第一次打磨（干砂）→二次检查→（补刮涂）→晾干→烘干→水砂→烘干→三次检查→吹灰→粘性纱布擦净→喷中涂→烘干→检查→腻子修补→打磨→面漆上线检查→粘性纱布擦净→喷面漆。

    2、出现问题的工序节点一般在第一次腻子烘干后和中涂烘干后，面漆烘干后偶尔会出现。部位一般为腻子刮涂较厚的焊缝处，A类表面偶尔出现。

    3、问题表现：局部的腻子表面或者有腻子的中涂表面在烘干下线检查时发现鼓泡，直径一般在2-5cm。鼓泡严重时，直径10cm左右。鼓泡后，中涂、腻子和电泳漆膜的复合涂层或者腻子、电泳漆膜的复合涂层全部剥落，剥落后下面为不完整的有磷化膜或无磷化膜钢材表面。

    4、问题原因：复合涂层各层，在涂布过程中发生应力变化，从而导致层间附着力问题，或者可以说是各涂层间的应力匹配问题。

    二、排查方向及对策

    一）各涂层状态及电泳槽液状态排查：

    1、电泳涂层在车身上的附着力及电泳漆膜硬度排查。排查方式为从生产过程中的整车中，按照间隔5台、10台、13台的选择方式抽检。A类表面抽检结果表明均达到工艺要求：附着力0级（划格法），硬度H-2H（铅笔硬度）。

    2、中涂层在电泳涂层上的附着力及中涂层硬度排查。排查方式同上。检测结果为：附着力0-1级，硬度HB。

    3、实验室标准试板，随线电泳板、刮腻子、喷中涂、喷面漆，检测标准试板复合涂层的性能，附着力0-1级，硬度HB，抗冲击30kg/cm，厚度65-79μm。

    4、模拟前处理极端状态下，对电泳漆膜附着力的影响，如进电泳槽前的工件表面状态分别为磷化膜返锈、磷化膜挂灰、磷化膜发花等。其中，磷化膜挂灰会对电泳附着力有较严重的影响，并严重出现腻子鼓泡、剥落现象。

5、模拟电泳槽液极端状态时，如通过添加磷化液和硅酮类，提高槽液被污染度的方式，做模拟实验。

    1）实验结果1：添加磷化液在0.3%时开始出现变化。0.5%时，腻子鼓泡严重。此实验同时对不同牌号的电泳漆也做了比对，电泳涂料A和电泳涂料B均出现此问题。换句话说，槽液受到严重污染后会导致腻子鼓泡加剧。

    2）实验结果2：消泡剂加入对腻子鼓泡有不良影响，此实验的目的是模拟脱脂液清洗不净带入电泳槽液中。该添加比例在0.3%时，开始批量导致腻子鼓泡出现。

    二）腻子工艺：

    1、一次刮涂厚度：一次刮涂厚度超过1mm时，此类问题通过实验室检测，容易出现腻子鼓泡问题。

    2、腻子晾干时间：晾干时间低于工艺要求的20%时，会导致腻子已开始出现轻微鼓泡问题。

    3、腻子固化剂配比：腻子：固化剂一般在2%左右（腻子厂商提供工艺），调整固化剂添加比例后验证：固化剂比例超过3.5%，即会导致大量腻子鼓泡剥落问题。

    三）涂装环境影响因素排查。正常来说，电泳、中涂、面漆所处的涂装车间相对比较干净、密闭，但对不同的厂家可能因设备投入的差异，而出现环境较脏，灰尘、颗粒较多等问题，如果工艺管理不严格，对腻子鼓泡来说，也是重要影响因素之一。此点通过实验室模拟的结果表明：灰尘、油性污染等，均会影响腻子鼓泡，并对中面涂的附着力产生严重影响。

    四）电泳漆膜柔韧性问题的影响：通过实验室调整电泳漆膜硬度、柔韧性的方式，来做相关实验。系列实验结果表明：相对韧性较好（柔韧性1mm，抗冲击实验反面无剥落）的电泳涂层，对上层涂层如腻子、中涂的应力变化适应能力要好，各复合涂层的层间附着力均有良好表现，检测结果基本好于或等同于技术协议要求。

    五）腻子本身品质比对试验。不同厂家、同一厂家不同批次的腻子，在生产现场随线生产并抽样检测后也发现，在腻子鼓泡问题上均有不同表现。

    三、解决措施：

    1、控制腻子固化剂配比，严格控制腻子刮涂工艺（一次刮涂厚度、晾干时间、烘干温度等）；

    2、改善电泳漆膜机械性能，调整电泳漆膜韧性（调整电泳涂料的分子量分布、调整合适的颜基比等）；

    3、改善腻子品质，保证批次间的质量稳定性（明确技术协议内容、加强入厂检验等）；

    4、保证磷化膜状态，严格控制前处理工艺及加强各水洗槽液的质量控制；

    5、采取措施杜绝工序间的串液（设备小范围整改、维护等）。

    针对上述工厂的涂装线，采用了1、2、5方式后，经过近半年的现场情况观察，已基本消除此类问题的出现。