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乘用车金属闪光漆及其施工技术,介绍了金属闪光漆的成分特性及与普通漆的区别、金属闪光漆的配方、功能特性、品种;金属闪光漆的施工工艺
2019年10月05日    阅读量:206    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

1 金属闪光漆的成分特性及与普通漆的区别

“金属漆”是“Metallic Paint”的直接意译,是目前流行的一种汽车面漆。因为在这种漆里掺配了金属粉末,即在它的漆基中加有微细的铝粒,光线射到铝粒上后,又被铝粒透过漆膜反射出来。看上去好像金属在闪闪发光一样,故又称金属闪光漆中国机械网okmao.com


它可以让经过涂装的钣件表面看起来更闪闪动人,而且在不同的角度下、由于光线的折射,会让车色、甚至轮廓都会有所变化,让整车外观造型看起来更丰富有趣,给人们一种愉悦、轻快、新颖的感觉,在金属漆的外面,还加有一层清漆予以保护。改变铝粒的形状和大小,就可以控制金属闪光漆膜的闪光度,所以现在金属漆应用十分普遍。


金属漆是以特制的鳞片状金属粉(如铝粉、青铜粉等)为颜料配制而成,形成涂膜后,金属粉在不同层次中呈定向排列,随着光线入射角和反射角的变化,从不同深处反射出类似繁星闪烁的金属光泽(闪光效应)。


同时配有各色透明的有机或无机颜料,可制成多种色彩,用于汽车、家用电器等的涂饰,由底漆和罩面清漆配套使用。常用品种为热固型丙烯酸漆或聚酯漆。由于掺配金属粉末后有了金属成分,因此漆膜的硬度增强,耐磨性提高,不容易被风沙刮伤。正因加了金属粉末,其成本也高于普通漆。但由于黑、白、红、黄等“素色漆”加了银粉之后,其颜色就会有所改变,达不到较好的效果,所以这些颜色的车型多数仍是普通漆。


现在的汽车漆分为高温烤漆和低温烤漆,所谓高温烤漆也就是原厂生产的车辆本身的油漆;低温烤漆就是由于种种原因(比如碰擦……)要给车辆上色的油漆,粗略的区分有2K 漆和硝基漆,后者已经退出了历史舞台。2K 漆品质从低到高又分为纯色漆、金属漆、珍珠漆、多工序漆(做完颜色再做清漆,看上去很饱满,很舒服),纯色漆中白色最便宜,蓝色和红色最贵。


金属漆具有超长的耐候性、优异的保光保色性、耐酸、耐油、耐盐雾、超强的抗污染性、高强度、高光泽、耐紫外线、附着力极强、涂膜致密、耐冻融性好,且具有很好的装饰性。广泛应用于交通、石油、化工厂管道、设备储罐、反应釜、高速公路护栏、高档建筑等的防腐装饰。客车、卡车广泛使用金属漆。金属漆又包括银粉漆、珍珠漆(珠光漆)、特殊效果漆等。


银粉漆不是油漆中加了“银”,而是加有规则或不规则的小铝片,铝片又根据颗粒的大小分为细、中、粗银。除此之外根据加工的不同它又可分为平光、抛光、高闪光银。简单地说,含粗铝片的银粉漆,正面看起来相对侧面要亮,含细铝片的则反之。珍珠漆也不是在油漆中加了“珍珠”,而是加有镀了二氧化钛的云母,看上去像蚌壳内壁的感觉。它也有颗粒粗细之分。因二氧化钛镀膜厚度不同,所以又有很多种不同颜色的珠光漆。


金属闪光底漆中铝粉、云母珠光粉和其它着色颜料一起,构成漆膜体系的着色成分。与其它普通色漆不同的是,金属闪光底漆因效应颜料的加入而产生随角异光异色性,即在涂料中能随观察者的视角的变化,呈现出不同的明度及彩度。


这就要求金属闪光底漆的配色必须达到3 ~ 5 个角度下颜色的一致。素色漆、银粉漆与珠光漆的不同是:外观有色珠光漆在不同角度下看颜色变化也不同(正侧面),银粉漆在不同角度下看颜色变化相对较弱,而素色漆正侧面看几乎没有变化。


所以外观视觉上的差异,珠光漆更好看,其次为银粉漆,再是素色漆。由于铝粉和云母珠光粉比其它多数着色颜料的密度大,很容易沉降,但它与一般颜料沉降的不同之处是一旦发生沉降,较容易搅拌均匀。所以配色时必须将铝粉浆、珠光粉浆和闪光底漆搅拌均匀,注意搅拌速率不能太高,否则过大的剪切力将破坏效应颜料的结构。


2 金属闪光漆的配方、功能特性及品种

(1)金属闪光底色漆配方

金属闪光底色漆之所以具有特殊的装饰效果,是因为该涂料中加入了金属铝粉或珠光粉等效应颜料。这种效应颜料在涂膜中定向排列,光线照过来之后通过各种有规律的反射、透射或干涉,最后人们就会看到有金属光泽的、随角度变光变色的闪光效果。


溶剂型金属闪光底漆的基料有聚酯树脂、氨基树脂、共聚蜡液和CAB 树脂液。其中聚酯树脂和氨基树脂可提供烘干后坚硬的漆膜,共聚蜡液使效应颜料定向排列,CAB 树脂液主要是用来提高底色漆的干燥速率、提高体系低固体分下的黏度,阻止铝粉和珠光颜料在湿漆膜中杂乱无章地运动和防止回溶现象。有时底色漆中还加入一点聚氨酯树脂来提高抗石击性能。典型的金属闪光底色漆配方组成见表1。


⑵闪光漆的品种、性能与用法

轿车常用闪光漆的品种、性能与用法见表2。


⑶单组分金属闪光底色漆

单组分金属闪光底色漆采用世界名厂之优质原料,吸纳国际最先进银粉(珠光粉)定位处理技术,品种齐全,颜色准确,能提供极佳的遮盖力和闪烁效果,并且不易产生发花、浮色等不良现象。金属闪光漆底色漆与“瀚斯”清漆配合,珠光圆润,漆膜通透、鲜艳具立体感,充分表现出高贵品质,适用于各类车辆整车喷涂或局部修补。喷涂方法:第一层薄喷,第二三层湿喷,层间间隔5 ~ 10 min,完成后再用清漆罩光。金属闪光底色漆适用于经P1000 砂纸湿磨除去油污的旧漆类产品及“瀚斯”中涂底漆之表面。调配比例一般视环境温度而定,以适宜喷涂黏度为宜。

⑷金属闪光底色漆配色要点

金属闪光底色漆中铝粉、云母珠光粉和其它着色颜料一起,构成漆膜体系的着色成分。与其它普通色漆不同的是,金属闪光底色漆因效应颜料的加入而产生随角异光异色性。一般情况下效应颜料的加入量由所需涂层的厚度、透明度和遮盖力决定。但也不应使用过高含量的效应颜料,因为它们会妨碍颜料的取向性,从而造成涂层的光泽损失。在汽车涂料中,一般用量范围为:铝粉2% ~ 5%,珠光粉2%~ 4%。由于客户一般要求闪光底色漆在厚度为12 ~ 15μm 时必须达到遮盖力的要求,所以效应颜料一般与其它颜料配合使用。常用效应颜料与配合使用的颜料有炭黑、透明的有机或无机颜料(如透明氧化铁红、酞菁蓝、透明耐晒紫红)等。配色过程中喷板方式应正确、合适。选用带中涂色的样板,分别喷2 道金属闪光底色漆,然后湿碰湿喷罩光清漆。严格控制各层间的厚度和闪蒸时间,这样就可保证效应颜料良好的定向排列。轿车一般要求金属底色漆膜厚为13 ~ 17 μm,罩光清漆膜厚为35 ~ 45 μm。


3 金属闪光漆的施工工艺

金属闪光漆具有独特的闪光效应和金属光泽。如果采用的涂装方法正确,并能掌握影响涂层质量的因素及出现缺陷的解决方法,在喷涂金属闪光漆后车身就显富丽华贵;否则,容易产生颗粒、印迹、大理石纹色差、流挂等缺陷。如果认为金属闪光漆有闪光效应而不需罩清漆,则会存在一些缺点:如铝粉定向不良,影响金属闪光效应;个别铝粉片可能会“伸出”漆膜表面,增加表面粗糙度,影响漆膜光泽和鲜映性;由于铝粉片上面的漆层很薄,清洁擦拭时,很容易损伤铝粉片。施工前施工人员必须首先了解金属闪光漆的一些性质,只有这样才能更好地选择最合适的施工方法。常见的金属闪光漆为双涂层系统,即金属底色漆+清漆。常用的金属底色漆为单组分自干型并具有快干特性。一般由热塑性丙烯酸树脂、改性树脂、闪光铝粉、助剂等组成。常用清漆为双组分型聚氨酯类。普通漆相对银粉漆施工简单,成本也低。由于本身组成不一样,素色漆所含物质性能结构与金属漆相差较大,加上施工工艺的不同,它们会有很大的区别。金属漆有很多优点,主要体现在耐候性、耐酸雨、耐化学品性;具有良好的附着力、硬度、柔韧性和耐磨性,这些是普通漆难以达到的。


金属漆颜色选择要根据实际情况而定,某部位需修补时,如果调色员没有尽可能调到与原部位一致,修补喷涂后很明显看得出来。所以选颜色尽量选相对常见的,像白、黑之类的。金属闪光漆的施工多采用喷涂法,由于含有铝粉,用静电喷涂时有一定困难,要采取特殊的措施。施工黏度控制在17 ~ 25 s,黏度高于30 s 时,涂膜易出现结皮,铝粉也容易倾斜或重叠,黏度太低则漆膜不丰满。涂膜的厚度一般控制在30 μm 左右,涂层太薄时铝粉容易外露,导致涂膜表面粗糙,涂膜太厚时,铝粉会随着涂料的流动产生移位而堆积到一起。喷涂压力以0.25 ~ 0.35 MPa 为宜,压力过低从喷枪喷出的不是漆雾而是漆滴,在被涂物表面形成颗粒堆积、凹凸不平,压力过高,铝粉会在漆膜内云集。配好的金属漆应在8 h 内用完以免胶化浪费。剩余的漆料要盖严桶盖,存放在阴凉干燥处。每道漆要间隔24 h 以上,最后一道面漆涂后需保养7 ~ 15 d 后使用。金属漆对稀要用专用稀释剂。一般环境涂2 道底漆,2 ~ 3 道面漆,特殊环境可增加涂装道数。


4 车身局部补涂金属闪光漆的方法

涂装前处理。涂装前处理包括清洁与打磨旧漆膜、涂覆原子灰、打磨原子灰涂层和调色。涂装前的表面处理作业是保证金属闪光漆膜修补质量的前提,在操作中应注意以下事项:原子灰的颜色应尽量与将要使用的金属闪光漆颜色一致,减少涂装闪光漆的用量,降低成本和提高工作效率;打磨用水砂纸应用66# 以上的,以防出现砂纸纹;若不具备调色条件,应到调色中心去调色;调色应在白天光线充足时进行,微调最好用喷涂法;必须严格控制好稀释剂的用量。

第一道金属闪光漆的喷涂。喷涂第一道金属闪光漆时所用的压缩空气压力、金属闪光漆黏度及喷涂距离都应比修复性的整车喷涂时小,并且用1/4 重叠喷涂法进行2 遍“湿喷湿”喷涂。注意:每遍喷涂的金属闪光漆层不能太厚,否则极易出现大理石纹色差和流挂缺陷;喷嘴直径要选用1.4 ~ 1.8 mm 的;第一道金属闪光漆仅喷涂在原子灰涂层上。

第二道金属闪光漆的喷涂。待第一道金属闪光漆自然干燥3 ~ 5 min 后喷涂第二道金属闪光漆。喷涂闪光漆时采用的压缩空气压力及喷涂距离都应比喷涂第一道金属闪光漆时大,但比整车喷涂时小,还要注意的是:第二道金属闪光漆的喷涂面积应为第一道的2 倍以上;喷涂时采用1/2 重叠喷涂法;第二道金属闪光漆膜的总厚度应为20 ~ 30 μm。

喷涂清漆。待第二道金属闪光漆自然干燥5 ~ 10min 后喷涂2 道(湿喷湿)清漆。其中第一道喷涂采用1/2 重叠喷涂法,而第二道喷涂则采用3/4 重叠喷涂法。喷涂清漆时要注意调喷光泽,并且罩清漆的厚度应为10 ~ 15 μm。

修饰。用与所用金属闪光漆配套的匀化稀释剂修补区与原漆膜的接口处,以防出现虚光、橘皮等缺陷。烘干。首先让清漆层流平10 min,然后将车身置于60 ℃下干燥约30 min。所用金属闪光漆不同时,漆膜的干燥时间应略有不同。注意:漆膜烘干前一定要流平,否则极易产生气泡、针孔等缺陷,因为在开始烘烤的10 min 内溶剂的挥发十分剧烈。


5 高级乘用车车身翻新的闪光漆施工方法

影响涂层质量的主要因素是金属闪光效应,而金属漆中铝粉片排列定向,可引起闪光效应的变化。金属闪光效应:假定光线以45°角入射,从入射光的角度观察,铝粉片排列不规则时,明暗程度差别不大。这是由于部分光线在各个角度上散射所致。而铝粉片平行排列则就不同,如按上述方法观测,颜色发暗,从侧面观察,非常明亮,因为平行排列的铝粉片成镜反射,这种从不同观察角度而引起的明暗之差,称为金属闪光效应。

铝粉的定向排列:铝粉喷涂在底材上,理论上是可以任意取向的,但实际上为了使其势能减低,趋向于稳定状态,一般在黏度许可的条件下都是平行于底材排列的,而正是这种排列,使得漆膜具有最大的光泽、最亮的颜色和适当的闪光。在此过程中,影响其定向排列的有两个方面:一是在喷清漆前,着色底漆自然干燥时,体积要尽可能收缩,且使铝粉片平行;二是在此过程中,黏度和触变性尽可能增大,保证在溶剂挥发时溶剂湍流影响铝粉片,使定向取向程度不致变差。为了最大限度满足上述两个条件,对材料和涂装方式都有特殊要求。

⑴颜料和铝粉

对于铝粉颜料其分散性同装饰性密切相关,同颜料的遮盖力也有关。另外,铝粉的粒径对涂层也会产生影响,采用小粒径铝粉,对底材可以有足够的遮盖力;若采用大粒径铝粉,可以形成明亮的涂层。铝粉粒径对彩色金属闪光底色漆也有类似的影响,采用粒径较大的铝粉形成的涂层更暗。配制彩色金属闪光底色漆时,铝粉颜料的用量不超过颜料的50%。这主要是为了防止当着色颜料含量很少、铝粉含量很大时,有机颜料在耐候性测试时过早遭到紫外线破坏。因此,一般使用2种不同分散度的铝粉浆来提供良好的金属反射效应或提供较好的遮盖力。


⑵树脂

金属闪光漆的树脂颜色浅,透明度高,酸值低,有优良的物理性能和耐候性。常用氨基树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂和丙烯酸非水分散体等。丙烯酸树脂漆装饰性高、耐候性好、透明无色、抛光和打磨性良好,通常适于作罩光清漆。

⑶助剂和溶剂

一般来说,底色漆中溶剂挥发应较快,而罩光清漆中应采用挥发慢的溶剂,这可以提高涂层的平整度。溶剂对底涂层的任何再溶解均会导致金属铝粉的重新取向,形成肉眼可见的发黑或有斑点,也就要求配制的底色漆必须具备抗再溶解性,采用醋酸丁酸纤维素(CAB)可解决这一问题。涂料中添加CAB 的目的是控制金属铝粉的取向,促进溶剂挥发,使底色漆在涂罩光漆之前能达到指触干,CAB 的另一作用是保护底色漆避免清漆中的溶剂对其再溶解。试验发现,CAB 用量为固体树脂的25%时,底色漆的干燥性和外观良好,并且不降低涂层的热固性;用量大于40%时,底涂层对面漆的湿润性差,增大了涂层的热塑性。

⑷喷涂方式

在金属闪光漆施工中,铝粉片在底材上的平行定向受漆膜中溶剂运动的影响。在现场施工黏度下,约85%的溶剂在着色底漆的干燥过程中溢出。溶剂在漆膜表面的挥发而引起表面张力变化,同时着色底漆干燥时漆膜中的溶剂从底部向表面连续移动而造成湍流或紊流。漆膜中铝粉片受紊流影响,不再平行排列,最终“冻结”在一个倾斜位置上。如果在金属闪光漆施工时,着色底漆同底材接触时存在大量溶剂,则在底漆膜干燥过程中这种运动较强烈。相反,若在施工过程中存在较少溶剂,铝粉片平行排列的定向过程就不会受到较大的影响。因此,着色底漆采用“干喷涂”,以减少成膜过程中的紊流,从而达到最大的金属闪光效应。

综合上述各因素,着色底漆干喷涂、罩光清漆湿喷涂的喷涂方式最佳。此外,在具体的施工方式中,要求一道数遍,每层要薄,多次喷涂,取代一道厚膜的施工方法,闪蒸时间充分,使溶剂充分挥发,从而在罩涂清漆前溶剂尽可能挥发出去。


6 金属闪光漆漆膜的外观缺陷分析与防冶

随着人们生活水平的提高,金属闪光漆在豪华乘用车上的应用也越来越广。但其施工要求比较高,特别是浅色金属闪光漆施工时稳定性、色差等质量问题不易控制,在金属闪光漆施工中如果没有丰富的实践经验,很容易使漆膜外观产生颗粒、印迹、大理石纹色差、流挂、气泡等缺陷。此外,金属漆容易出现发花(云斑)、遮盖力差、脱落,修补时易咬底,从而造成返工。下面就常见问题的原因及其预防措施加以分析。

⑴附着力不良

最常见的是底色漆与底材脱落,这是由金属漆的性质决定的,金属底色漆为热塑性油漆,附着力较差。出现这种现象的原因可能有:①底材打磨不充分,如在已经烘干的本色面漆上喷涂金属漆更容易出现,因为面漆漆膜较硬且光滑,影响底色漆与面漆之间的附着力,故需要充分打磨以提高附着力;②层与层之间闪干时间太短,或者底色漆稀释不充分;③油漆干燥不充分;④涂层之间不配套,一般情况下,底色漆与聚氨酯漆之间的附着力较好;⑤底色漆与清漆之间分层。如出现此类情况,需及时改进调整配方。

⑵云斑(俗称发花)

在大面积金属闪光漆喷涂施工时,经常出现这种漆膜弊病。主要原因有: ①喷涂金属闪光漆时喷幅太窄,压枪不均匀,喷涂时涂料未搅拌均匀,或者涂层内有些铝粉产生漂移、凝聚、位移等;②罩光清漆与金属闪光底色漆之间的闪干时间不足,即金属银粉漆没有达到足够的相隔时间,“干燥不足”令部分金属银粉漆被清漆溶解,其结果是金属漆内的铝粉或颜料颗粒浮起使其位置发生改变;③第一道罩光清漆喷得太湿,导致底色部分溶解,使铝粉片发生移动,形成不规则排列,经光线折射后显出云斑;④底色漆调漆时调得太稀,即黏度太低,一般情况下,喷涂第一道时黏度应稍高,这样可提高遮盖力。

预防措施:喷涂金属银粉漆时,应均匀地喷涂,不能喷涂太湿,并应按照工艺要求调配油漆。喷涂清漆前,需确保金属银粉漆有足够的相隔时间和干燥。如果云斑出现在喷涂清漆之前,可重新调配底色漆,再进行喷涂施工,此时应将空气压力调至最低。若出现在清漆之后,应采用细号砂纸打磨平整,然后重新进行施工。

⑶咬底

咬底一般发生在新喷面漆涂层与旧涂层之间的驳口处或填补过原子灰的中间涂层上面,把第一道漆溶解,给喷涂施工带来极大不便,这在金属漆修补时经常碰到。主要原因有:①打磨时把清漆打露,露出底色漆,因底色漆耐溶剂性能差,新喷涂的底色漆对旧涂层溶解,引起皱缩,俗称咬底;②底漆或腻子未干透,其耐溶剂性能差,在露出底漆的周围或原子灰的边缘发生溶解,出现咬底。

预防措施:确保底漆干透;喷涂一层隔绝底漆,如在上面喷涂一层中涂漆,待其干燥后再喷涂,或者喷涂时不要喷得太湿,要晾干10 ~ 15 min 后再喷涂第二道漆,这样可避免过量的溶剂溶解底部漆料。

(4)底色漆粗糙

颗粒点大这种问题在大面积施工中经常碰到,有时在金属底色漆上会浮有一层黑色颗粒点,影响金属漆外观。主要原因有:①金属底色漆不干净,颜料较粗,没有过滤;②喷涂施工中的接头,如整车喷涂时起枪处若时间过长,油漆干燥,再次喷涂油漆不能溶解漆雾点,造成此处底色漆粗糙。整车喷涂时可通过增加喷漆工来缩短干燥时间,从而减少接头;③油漆黏度太高,或者稀料挥发速率太快。如出现这种情况,可根据环境温度调整油漆黏度,或调换稀释剂;④参数不正确,喷枪调得不合适,如喷涂气压偏高、漆流量又偏低时易出现干喷,即漆料未喷涂到工件表面时,稀料已大部分挥发掉,造成银粉漆粗糙。

预防措施: 加强喷涂前的清洁,对底色漆进行过滤,喷涂时严格按照金属漆的施工参数施工,喷涂2 ~3 道,晾置约10 min 后用黏尘布擦拭表面,把浮在底色漆上的银粉颗粒揩干净。注意速度要快,力量要轻,否则有可能将黏尘布上的清漆遗留在待涂装表面。这很可能为接下来的涂装带来一些常见的问题,如缩孔、针孔以及附着力下降等。

乘用车金属闪光漆及其施工技术,介绍了金属闪光漆的成分特性及与普通漆的区别、金属闪光漆的配方、功能特性、品种;金属闪光漆的施工工艺 中国机械网,okmao.com

闪光汽车漆其它常见的问题及解决方法见表3。


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