重防腐涂料喷涂施工常见误区及对策

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欢迎访问e展厅 展厅 7 喷涂/清洗/表面工程展厅 PVD涂层设备, 电镀设备, 热镀锌设备, 超声波清洗机, 静电喷粉机, ... 重防腐涂料喷涂工艺通常运用于防腐寿命要求高、使用环境苛刻的产品，典型的如风力发电机、海洋船舶部件等，这些产品的重防腐漆料、喷涂实施过程均有细致严格的要求。重防腐涂料喷涂后，其形成涂层的主要特点：①厚膜化，重防腐涂料干膜厚度通常在200μm以上，甚至可高达2mm；②重防腐喷涂层需要具有在苛刻条件下长效防腐的能力，在化工大气和海洋环境里，一般要求可使用10年或15年以上；③涂层有良好的附着力、物理性能和力学性能，对钢铁基体或其它被涂物有较强的附着力。 风电、海洋船舶部件的特殊使用环境、高额的维修成本、喷涂施工的特殊性，决定了喷涂质量的经济重要性，喷涂企业必须保证防腐喷涂的施工质量，避免给自己和客户带来经济损失。 1 重防腐漆料喷涂过程控制要点 严格的涂装施工管理：三分产品、七分施工；强调关键过程控制，持续优化。反之，如果发现过程不符，无论产品测量结果如何，都有必要考虑重新喷涂，消除隐于无形的质量隐患。 1.1 严格的涂装前处理 1.1.1 毛坯外观质量检查与清洗 钢铁件表面平整及边角倒圆，对保证涂层膜厚的均匀、涂层附着能力很重要。除油不彻底及过度锈蚀，可能造成喷砂时表面处理不达标，尤其是对表面要求较高的涂料，如无机富锌漆，通常会导致后序涂层剥落。 毛坯外观及清洗质量不达标，缘于操作者不明确控制标准、不了解毛坯质量与涂漆质量的因果关系。对于初期施工的喷涂车间，此类现象比较普遍，可通过规范化施工方案来解决。首先，要求技术人员能够根据不同产品的特点，针对不同部位编制施工方案，避免一个施工方案指导所有产品施工，回避各个产品的特殊点。施工方案应指出产品各个部位如何做到：平整底材，避免凹凸、砂眼；打磨自由边(一般R=2mm)；明确多孔质的铸件，在流程上保证放置足够的时间，彻底去油去水，必要时采用加热法蒸发油污水分。另外，应确保压缩空气管道安装油水分离器。 1.1.2 喷射表面处理 可能存在磨料选用不当，如钢砂、钢丸不加区分；只看粗糙度值，简单认为粗糙度越大，涂层附着力会越高；喷砂后停留超过规定时间(如6h)，仍安排喷涂；喷砂后吊运、踩踏、触摸喷砂面，局部污染，不能有效处理到位。 该问题的纠正，首先应明确粗糙度的实质。粗糙度可从几个方面来认识：①形状(粗糙度微观轮廓),取决于是棱角砂还是丸料；②深度(微观波峰与波谷的距离)；③密度(波峰与波谷的数量)，如图1。 不合适的深度与密度，影响附着力、油漆覆盖能力(造成点蚀)和清洁能力。而磨料的硬度决定了能否形成緢链状外观。选用不当的磨料形状、尺寸，即使粗糙度值达到，也是无法达到防腐设计预期的防腐意图。当粗糙度值大于等于涂层厚度值时，容易导致漆膜不均匀、波峰过早点蚀、谷底截留气泡。如施工富锌漆时要求水养护干燥，在粗糙度大于膜厚的情况下，锈蚀的可能性放大。此例也说明，粗糙度大的表面不适宜涂较薄的漆膜。 磨料的选择应在喷涂工艺设计阶段完成。严格按顾客要求选择磨料类型、尺寸，并对每批入厂磨料进行硬度、化学成分、尺寸的检验，保证磨料质量。结合工厂实际设备和人员进行实验调整，确定空气压力等参数。 1.2 金属热喷涂 热喷涂层直接喷涂在铸件表面，一旦发生返修，将面临反工序喷涂带来的防护困难，返修过程中粗糙度处理和热喷涂很可能造成非返修部位损伤和污染，造成二次返修。所以，首先施工方案要确保喷涂一次做到位，必要时倒角、小孔、狭小部位的喷涂制作工艺防护，协助喷涂。其次，确保操作者按施工方案执行到位，如：避免停滞过长时间后又重新喷涂，形成2层皮或台阶；倒角没有喷到位等。 1.3 喷漆 施工之前，技术员必须确定操作工对特定油漆的施工方案是否清楚，如湿膜厚度、涂覆方法(无气喷涂、空气喷涂、刷涂、滚涂)、干燥时间、湿度要求、固化条件等。为操作者提供直观的作业指导书和培训是必要的，操作者和检验员的培训应在施工前完成，首件跟踪落实执行情况，完善工艺，纠正施工错漏。 关于特定油漆的施工方案，现以相对湿度为例，来说明其重要性。风电产品常见的3层(底层、中间层、面层)防腐漆料，油漆使用说明书相对湿度要求为不大于80%。但聚氨酯面漆，则要求相对湿度不大于85%。而无机富锌漆，以国际牌Interzinc22为例，说明书明确指出“相对湿度低于50%时，固化将严重推迟，需要采用蒸汽或喷水等方式提高湿度……”，湿度低于50%，会影响固化，该漆膜硬度大，容易出现龟裂。以我公司为例，2011.7月~8月两个月之间收集了60余组相对湿度值，经计算，平均在40%。而在这段时间内，没有采用水养护固化的件，60%出现了龟裂。经调查与试验，湿度不达标与膜厚过厚，是其中主要原因。 另外，稀释剂的不规范使用，导致配漆误用的问题，提醒生产管理者重视和规范各级库房的管理。 喷涂工艺应充分考虑漆料的基本施工条件：湿膜厚度、涂覆方法（无气喷涂、空气喷涂、刷涂、滚涂）、干燥时间、湿度要求、固化条件，并充分实现过程控制的策划和保证，确保落实到操作者和检验员，保证过程能力稳定。 2 油漆涂装检验 在喷涂工艺设计和质量策划时，每个环节的检验、实验方案应明确、详细。注意容易走入的误区。 （1）自检、检验时光线不足。尤其是喷砂工序，可能造成漏喷与后序繁琐的返修。光线不足时，检验员和操作者可用光照仪测量，核对是否达到喷涂区亮度要求。一般以可清楚阅读普通印刷品为宜。 （2）粗糙度检测方法选择不当。常用方法有粗糙度对照板ISO8503、针式测量仪、烙印胶带法。选择使用时，没有评价各测量方法的测量精度、测量原理、与顾客要求的符合性和适用性。 使用比较样块时需注意粗糙度值是Ra还是Rz或其他，应与顾客要求的粗糙度值计量单位一致。粗糙度样板有喷丸粗糙度比较样板、抛砂粗糙度比较样板、加工表面粗糙度比较样板、铸造表面粗糙度比较样板、防腐表面处理Sa2.5等粗糙度比较样板。首先，各种样板适用场合不同，在顾客要求确定数值或公差范围较小的粗糙度值时，鉴于其目测判断误差大，建议放弃使用样板，改用其他方法测量粗糙度。 烙印胶带法的特点是可测量平面和曲面，测量准确。但是测量成本偏高。一般采用针式与胶带法配合使用，用后者校正前者。 （3）没有按要求进行漏涂点检测。对规范不理解或对该检测方法不了解，可能导致施工单位没有在喷涂检验方案中进行漏涂点检测。有漏涂点会导致电解穿透屏障，加速腐蚀的形成。漏涂点检测可以确定膜的连续性、稳定厚度，以帮助发现防腐层过薄、漏出金属或存在针孔的部位，也是结构复杂产品膜厚测量的有效辅助手段。使用的仪器是电火花检测仪。 （4）清洗后未检测铸件表面的盐分，误认为清洗后铸件很干净，没有分析清洗过程中可能导致盐分残留的输入因素。 钢砂、清洗后与喷砂后的铸件表面，都应该进行盐分检验或抽检，选择合适的清洗剂和清洗用水，从流程上监控可能的盐分污染。 （5）误认为十字划格法只能运用于膜厚不大于250μm涂层。对于十字划格法，常有这样的描述：“十字划格法可以运用于膜厚小于250μm的涂层”，但膜厚小于250μm的涂层，也可用拉拔法测量附着力，只是十字划格法不适用于膜厚大于250μm的涂层的附着力实验。特殊漆料如无机富锌漆，其典型厚度小于125μm，但不建议用十字划格法。在使用十字划格法时，需要根据膜厚区分划格间距。如果划齿钝了，及时修磨。 （6）判断油漆有没有干燥固化，用指甲压抠，观察有没有压痕(油漆未硬干，将显示压痕)。 以无机富锌底漆为例，该漆的特点是漆膜薄(一般小于120μm)、硬度大，不能用指甲抠的方法来判断涂层固化程度。普通方法是用硬币或硬物刮擦漆膜，目测只有少量漆粉掉落，则为基本干燥，此时才可做拉拔实验或包装发运。 3 喷涂过程工具的运用 多样、适宜、方便、安全的工具，是保证操作效率的基础，同时，也是一个改善质量的好办法，投入低，见效快。 3.1 表面处理工具 应用喷砂、扫砂、砂轮机修磨等通用方法处理表面，采用钳工过扣解决螺纹孔去锈，既消耗人力物力，又隐藏质量隐患。对死角、凹窝、小孔、边缘进行除锈、喷砂前预处理表面、涂层返修等重要过程，均需要专用的工具。 旋转丝刷：针对松动浮锈和附着杂物，处理后表面光滑。注意无法除去氧化皮，建议用于螺纹除锈，非喷砂面处理。 砂纸盘：边缘打磨有效去除毛刺。 砂轮：处理边缘、凹坑。 针枪：有效到达角落等一般工具无法到达的位置，注意磨去毛刺，避免涂层点蚀。 笔形钢丝刷：专对付角、孔等狭小位置。 3.2 其他易被忽视的辅助工具 万向吊环。万向吊环配合吊带，能够轻松翻转喷涂后的风电产品。有效避免磕碰。有助于在喷涂过程中调整工件姿态、协助检验翻件，优化喷涂流程。 此外，尚有防爆安全的照明工具，合适安全的脚手架,锋利坚固的铲刀，标准色卡，各种试验用仪器工具、粘胶、放大镜检查镜，防护材料或工具：纸质胶带、磁性橡胶、防雨布、工件状态警示牌等。 4 结语 （1）重防腐喷涂过程通常为“表面处理-热喷涂-喷漆”，其中贯穿着4个方面的工作，对于每个产品，过程是通用的，但4个方面内容是不同的。①文件：喷涂工艺人员在掌握客户要求和喷涂理论知识的基础上，针对具体的产品进行个性化设计，并用直观的表达方法体现在文件中，便于操作人员掌握；②操作：产品结构、喷收稿日期：2011-11-04；修订日期：2011-12-10作者简介：刘继红(1979-)，女，甘肃天水人，助理工程师，质量工程师.主要从事机械加工及重防腐喷涂的质量管理工作．涂位置、油漆特性，决定了每种产品涂装施工的不同特点；③检验：喷涂过程中的检验项目和检验节点，取决于顾客的要求及对喷涂环境和质量稳定性的主动判断；④工具：了解施工效率、质量瓶颈，通过改善防护、操作、施工工具，突破质量、效率瓶颈。 （2）明确喷涂过程控制任务分布原则：三分产品、七分施工。过程控制中，结果的检验和控制应严格，但不应为质量控制的战略重点。须将自检、检验、工艺技术力量的重点放在反复核查、持续纠正环节，致力于过程控制能力稳定。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (12/6/2012)