Введение: Дефекты лакокрасочного покрытия — «за каждым дефектом скрыт физический или химический принцип»
Что больше всего страшит окрасочный цех? Не цена краски — не сжатые сроки поставки — а «дефекты». Кратер размером с большой палец может привести к переделке всего изделия — одна подтёк требует шлифовки и повторного окрашивания с увеличением более чем на 2–3 технологические операции — межслойное отслаивание и вовсе может привести к полной выбраковке всей системы покрытия. По статистике — затраты на переделки из-за дефектов окраски составляют 15–25% от общей стоимости окрасочных работ. «Каждая — переделка — = — расход — краски — + — расход — рабочего — времени — + — задержка — сроков». В этом разделе выбраны пять наиболее часто встречающихся дефектов окраски — исходя из физических и химических механизмов — приведены причины, меры предотвращения и способы устранения. «Знать — причину — значит — можно — принять — верные — меры».
Дефекты окраски — это аномальные явления, возникающие в процессе нанесения и сушки/отверждения покрытия из-за аномалий в рецептурном проектировании, параметрах нанесения, условиях окружающей среды или состоянии подложки, при которых внешний вид покрытия (кратеры/игольчатые поры/апельсиновая корка/подтеки) или его свойства (межслойное отслаивание/плохая адгезия) отклоняются от ожидаемых стандартов качества. За каждым дефектом стоит ясный физический или химический механизм — найди его — устрани его — задокументируй его. «Дефект — это — лучший — учитель».
I. Причины возникновения и меры по устранению пяти наиболее распространённых дефектов окраски
| Дефект | Внешние признаки | Коренная причина | Меры предотвращения | Способ устранения |
|---|---|---|---|---|
| Кратер (Crater) | Круглое углубление — диаметр 0,5–5 мм — в центре видна подложка | Загрязнители с низким поверхностным натяжением (силиконовое масло/масляный туман/пот рук — γ<20 мН/м) попадают на влажную пленку — возникает градиент поверхностного натяжения — краска оттекает наружу | Строгая чистота цеха — исключить силиконовое масло — использовать молекулярный пеногаситель вместо чистого силиконового — фильтрация воздуха >F7 класса | Шлифовка и удаление дефектной зоны — подкраска — при сильном повреждении — сплошное — перекрашивание |
| Прокол (Pinhole) | Частые микропоры — диаметр <0,5 мм — проникают до основания или промежуточного слоя | Растворитель/вода испаряются при отверждении — пузырьки поднимаются на поверхность — слой уже схватился — после «лопания» пузырька — невозможно — растечься — и — затянуться | Снизить скорость нагрева при сушке (<15°C/мин) — добавить медленно сохнущий растворитель — увеличить время открытости слоя | Шлифовка — подкраска — или — тонкое — распыление — одного — слоя — финишной краски — для заполнения — проколов |
| Подтеки (Sagging) | На вертикальной поверхности — слой стекает вниз — образуя «слезы» или «занавес» | Вязкость при низком сдвиге слишком низкая — толщина пленки слишком велика — > гравитация > предел текучести — краска «стекает — вниз» до отверждения | Добавить тиксотропную добавку (бентонит/аэросил SiO2) — контролировать толщину одного слоя <50 мкм — снизить степень разбавления | Влажная пленка — немедленно — выровнять кистью — сухая пленка — шлифовка — перекрашивание |
| Апельсиновая корка (Orange Peel) | Поверхность — как — кожура апельсина — волнистая — низкий блеск — не — гладкая | Недостаточное растекание — вихри Бенара — слишком быстрое испарение растворителя — градиент поверхностного натяжения — > слой — не успевает — растечься — и — высыхает | Добавить выравниватель (полиэфирсилоксан) — увеличить долю медленно сохнущего растворителя — снизить вязкость при нанесении — продлить время открытости | Шлифовка — полировка — сильно — > перекрасить финишем |
| Расслоение (Delamination) | Между слоями — потеря — адгезии — большая площадь — отслаивается — или — местное — вздутие | Превышен интервал перекрашивания (поверхность слишком гладкая/нет зацепления) — или — грунт не полностью отвержден — или — загрязнение между слоями (пыль/масло) | Соблюдать окно перекрашивания — при превышении нужно шлифовать до шероховатости (Rz>30 мкм) — сохранять чистоту между слоями — не делать «выходные» — а потом — не перекрашивать» | Невозможно — локально — исправить — необходимо — полностью — удалить — и перекрасить |
Часто задаваемые вопросы
Q1: Кратеры (сиккативы) — почему силиконовое масло является «главным врагом»? Загрязнение всего 0,001% может испортить всю партию изделий?Силиконовое масло (PDMS/полидиметилсилоксан) имеет чрезвычайно низкое поверхностное натяжение (≈20 мН/м — в 2 раза ниже, чем у краски) «одна капля — диаметр — 2-5 мм — кратер —» увеличение — >50 раз. «строгая — фильтрация — воздуха — в — цехе — (>F7) — исключить — использование — содержащих — кремний — разделительных — агентов — и — смазочных — масел — применять — полиэфир-модифицированные — силиконовые — выравниватели — (совместимы — без — кратеров) — это — три — линии — защиты — от — кратеров —».
Q2: Игольчатые поры — почему чем быстрее нагрев при запекании, тем больше игольчатых пор?Быстрая скорость нагрева — поверхность покрытия достигает температуры отверждения раньше, чем внутренняя часть — поверхность быстро образует пленку — пар растворителя изнутри — «запечатан» под — пленкой — «не может выйти» давление — накапливается — прорыв —> — игольчатые поры. «Оптимальная — скорость — нагрева — < — 15 — °C — / — min» оставлять — время — для — растворителя медленно — «уходить» при этом — в рецептуре — добавлять — высококипящий — медленно сохнущий — растворитель — (например — DP — nB — / — ди — пропиленгликоль — бутиловый — эфир) — продлевать — время открытости — чтобы — растворитель — имел — достаточно — времени — испариться — «убежать» наружу.
См. также / Связанные материалы
Резюме
Пять наиболее частых дефектов окраски — кратеры (силиконовое масло/загрязнение) — игольчатые поры (вскипание растворителя — быстрый нагрев) — подтёки (низкая вязкость/толстая плёнка) — апельсиновая корка (недостаточное растекание) — межслойное отслаивание (адгезия/превышение времени) — у каждого есть чёткая физическая/химическая причина и применимые на практике меры предотвращения. Kexin New Materials предоставляет поддержку в анализе дефектов окраски и оптимизации технологических процессов: «пусть ваша окрасочная линия меньше переделывает и больше выпускает».