手机涂装常见的表面缺陷.ppt
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1、手机塗裝常見的表面缺陷,2020/10/27,2,前言,塗裝表面缺陷不僅影响美觀 , 它也大大地減少了塗裝的保護功能 想要解决表面缺陷問題 , 我們就必須先將各種缺陷的定義和起因建立起來 , 然後再仔細地規劃和執行適合的預防計劃 有許多的缺陷是可以經過塗料的過濾和環境的管理就很快地被消除 塵粒和污物 樹脂凝膠 顏料聚粒 素材表面清洗欠佳 但也有許多的缺陷則必須從塗料配方來進一步的改善 , 方能達到所期望的效果 更換溶剂和樹脂 調節助剂如顔料分散剂、流變剂、流平剂等等,2020/10/27,3,前言,大多數的表面缺陷與物質流動有密切的關係。塗料被塗佈後 , 表面張力和地心吸引力便開始和對抗的粘力
2、來操控塗料的流動。所以能徹底了解表面張力現象 , 膜流和成膜時的各種變化 , 才是解决這些表面缺陷問題的最好方法 整體來說 , 湿漆膜的表面張力變異是造成許多的表面缺陷的主動力。而這些表面張力變異是受溫差與濃度差所影响 塗膜在固化和乾燥過程中 , 溶剂的揮發會改變塗料的溫度和濃度。相同情况下 , 固化反應的放(吸)熱現象 , 也能造成同樣的效果 往往這些的變化是區域性的 , 很容昜就會造成表面張力差率。物質會從低表面張力區流向高表面張區 塗料的粘力(粘度)是主要的動力能抗阻表面張力差率所引起的流動 , 但如果粘度超高時 , 它會防礙塗料的流平 , 導至不同的表面缺陷,2020/10/27,4,
3、表面科學?,1 cm,1 cm,1 cm,膜厚 = 10 micron,面積 = 1,000 cm2,1 mm,1 mm,1 mm,粒子總數 = 1,000,000,000,000 總面積 = 60,000 cm2,粒子總數 = 1 總面積 = 6 cm2,霧化,2020/10/27,5,什麽是表面張力?,一種液體的收縮性表面力 , 借以使其傾向于呈現球形及顯出最小的可能表面 表面能量是表面分子對體質分子剩餘的能量。這相等于製造一面積單位所消耗的功能。 表面能量 (surface energy, ergs/cm2 ) 相等于表面張力 (surface tension, dynes/cm) 牛頓
4、米 (N/M,表面,液體,空氣,2020/10/27,6,表面張力,溶剂的表面張力大多在 22 - 31 dynes/cm 樹脂的表面張力大多在 34 - 58 dynes/cm 表面張力值隨溫度升高而直线降低 溫度關係,2020/10/27,7,表面張力,混合溶剂和樹脂溶液的表面張力 濃度的關係,2020/10/27,8,表面張力梯度 (Surface Tension Gradient),許多的表面缺陷和湿塗層的表面張力梯度有很密切的關係。 塗料(所有液體)會由低表面張力區流向高表面張力區。,g1,g2,g1,g1,g2,g2,g1 g2,g1 g2,g1 g2,表面張力 g,2020/10
5、/27,9,一些常見缺陷名稱,水泡 (Blisters) 內部氣泡 (Air entrapment) 溶剂泡 (Solvent pops) 針孔 (Pin holes) 魚眼 與弹坑 (Fish eyes and Craters) 浅穴 (Dimples, Benard cells) 肥邊 (Fat edge) 桔皮 (Orange peel) 流挂(Sags, runs, curtains) 光泽变異 (Gloss variation) 色差 (Color mismatch) 異色班纹 (Mottling) 脏點、雜質、毛絲 (Dirt, foreign objects, fibers) 涂
6、膜硬度不足 (Film hardness deficiency) 色遮蓋不足 (Poor Hiding) 乾噴 (Dry spray),2020/10/27,10,描述: 表面的小氣泡或小氣孔 通常是空氣在製造和噴塗過程中被困陷在塗膜裹、塗膜經過固化後,表面呈現許多小氣泡或小針孔 這一類缺陷不僅破壞美觀,也是將來造成腐蝕和不耐侯性的起點,內部氣泡 (Air Entrapment),2020/10/27,11,起因: 塗料本質就容易“穩定”被困陷的空氣,容易產生泡沫 霧化滴太大 素材本身含許多氣孔 如果塗料的粘度低和塗層能保持液態時間長,那些被困陷的空氣就能在塗膜固化前释放出來,這樣就不會導至上
7、述的問題 相反地,在稀释剂快揮發塗料高粘度、快固化條件下,氣泡就很容易產生 预防: 使用消泡剂 (Defoamers)令被“穩定”的氣泡分裂 採用揮發性較較低的稀释剂 採用正確的分散和混合工程,減少空氣被困陷在塗料中 調整噴塗参數,防止空氣被壓溶在塗料中,內部氣泡 Air Entrapment,2020/10/27,12,水泡 (Blisters),描述: 圓凸狀之小泡 , 泡內含溼氣 可為單泡或多泡聚集 , 散布在漆面各處,起泡 (Blowing), air entrapment,2020/10/27,13,起因: 噴涂前素材表面含水份, 或者有含水的污垢 前制程素材水洗後沒完全烘干 素材表
8、面遺留指紋 ,汗(含鹽份,水份和油脂) 素材曾在低溫下(冷氣房)儲存, 移到噴涂前未除盡水氣 高壓空氣管中含水份過高(通常此項會發生大量水泡) 素材內有小凹孔 , 藏在內的水份, 烘烤過程中被釋放出來 金属素材表面有銹迹 ,磷化渣貭 ,砂孔等,水泡 (Blisters),2020/10/27,14,溶剂泡 (Solvent pop),别稱:氣泡 (Bubbles),描述: 圓凸狀之泡 , 內含溶劑蒸氣 (和水泡很像) 一般的小泡直径小于 1 mm 當氣泡爆破后,中間凹而圆邊凸起,形成如火山口狀或彈坑狀,2020/10/27,15,起因: 在烘烤過程中 , 漆的表面先成一片薄膜。未及時揮發的溶劑
9、在高温下产生蒸氣聚集形成氣泡。氣泡內的壓力使漆面凸起 , 若氣泡壓力超過薄膜的漆伸延力 , 氣泡便爆破 , 形成圓邊凸起之彈坑 流平時間不足 , 使漆在進入烤爐前 , 大量溶劑仍留在漆內 噴層太厚 , 進入烤爐前溶劑不能完全揮發掉 溶劑混合比不正確。造成含揮發性低的溶媒過多 底漆烘烤不足 ,仍有殘余的溶劑留在底漆內 噴槍空氣庒力太低 热源太近湿漆層表面 ,導致表面先乾 烤爐溫度過高 , 導致表面成膜速度快於漆內溶劑揮發速度 噴房湿度太高 , 溫度太低。,溶剂泡 (Solvent pop),2020/10/27,16,预防: 確保素材表面清潔 使用溶(稀释)剂調漆時必須考慮到噴房內的温度 ,湿度
10、和風速 ,然後仔細選择揮發性能配合當時噴涂環境條件的混合剂 每層漆膜厚度合適 使用正確的喷漆氣压力 烘烤前有適當的流平,避免加热过快,热源过近,溶剂泡 (Solvent pop),2020/10/27,17,針孔 (Pin holing),描述: 小凹穴 , 通常出源於丁一層涂膜, 直径都小于 1mm 它們有時會散布成一片,2020/10/27,18,起因: 極微量的溶剂残留在底層。在上層烘烤時 ,溶剂慢慢地上昇造成一隧道。由於上層的粘度大(固化中)不一容易流動 , 無化完全填滿這隧道 ,最後留下细長的空間 噴槍的氣压太低無法将涂料適當地微粒化 ,大粒子噴到素材表面時,微量的空氣被困在湿漆層中
11、, 烘烤時這些被困的氣泡就慢慢地被释放出來形成針孔,針孔 (Pin holing),2020/10/27,19,预防: 涂膜厚度合適 使用正確的喷槍氣压力 , 使涂料達到合適的噴霧 烘烤前有適當的流平 避免加热过快,热源过近 保持素材表面平滑乾淨,針孔 (Pin holing),2020/10/27,20,魚眼 (Fish Eyes),描述: 魚眼呈中間凸起 , 圓邊凹下的形狀 魚眼一般比氣泡大,直径可大至5 mm 魚眼中間偶兒會有顆粒存在 (是造成它的残屍),(Cissing), 火山口 , 弹坑 (craters),2020/10/27,21,起因: 素材表面被低表面張力的物質污染 硅 (
12、Silicone)类有机物 低分子碳氫化合物 , 脂肪 (Grease, wax) 氟碳化合物 (Fluorocarbons) 裸手接触素材 涂料本貭太敏感 ,容易产生區域性的張力差異,導至魚眼形成,魚眼 (Fish Eyes),魚眼和針孔 ,水泡及氣泡不一樣。魚眼的形成是的上而下。有點像月亮的表面,大多的大山口是被外來的隕石衝撞得來的。,2020/10/27,22,魚眼形成的基理,低表面張力的污染物造成向外的推動力 , 将涂料堆成一個外圈高凸的火山口,J = 流動量方程式 Dg 表面張力差 (dynes/cm) h粘度(poise) h膜厚(cm),2020/10/27,23,魚眼形成的基理
13、,生產线上己確認的成份 硅液的小滴(Droplets of silicone fluid)(g 20 dynes/cm) 氟碳液的小水滴(Droplets of fluorocarbon fluids)(g = 15 - 20 dynes/cm) 消泡剂 (Defoamers) 凝膠体粒子 (Gel particles) 灰塵 (Dirt) 纤維 (Fibers) 助濾物 (Filter aids) 噴霧物 (Overspray) 不溶硅化合物 (Un-dissolved silicones) 高压氣管和机器的油滴 (Oil droplet from compressed air-line o
14、r machines),2020/10/27,24,聚合物的表面張力 (Surface Tension of Polymers) 聚合物 表面張力 , dynes/cm 三聚氰胺 Melamine (HMMM type)57.6 環氧樹脂 (Epon 828)46 聚苯乙烯 (Polystyrene)42.6 聚乙烯基氯 (PVC)41.9 聚甲基丙烯酸树脂 (PMMA)压克力41.0 聚乙烯基醋酸酯 (Polyvinyl acetate)36.5 聚丁基丙烯酸树脂 (PBMA)34.6 低分子PBA流平剂 (Modaflow)32 低分子PEHA流平剂 (Resiflow)31.2 聚二甲基
15、硅氧烷 Poly(dimethyl siloxane)19.8,魚眼形成的基理,2020/10/27,25,魚眼形成的基理,聚二甲基硅氧烷 Poly(dimethyl siloxane) 表面張力 20 dynes/cm,抗魚眼剂,2020/10/27,26,预防: 禁止在生产线上使用含硅的物貭 護手膏 髮膠 脫模剂 潤滑剂 用適當的清洗溶媒如丙酮 (acetone)除去素材表面的硅化合物(小心素材被溶媒腐蝕) 確保表面清潔。使用適當的脫腊剂 ,脫脂剂 保持噴房乾燥 ,排氣流通 採用降低涂料表面張力的添加剂(危險!這类的添加剂舍會減低涂料的附著力),魚眼 (Fish Eyes),2020/10
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