高固高遮盖面漆结合力提升方案研究

摘要：高固高遮盖面漆遮盖力强、固体组分高、填充性能好、烘干时间短，可以满足飞机制造业零件的喷漆性能要求，具备外观均匀、漆层较薄等优点，可以有效降低零件重量，提升飞机运载能力，降低航空公司运营成本。在实际生产中发现高固高遮盖面漆出现大量掉漆现象，该技术方案针对高固高遮盖面积结合力问题进行分析及解决方案研究，旨在制定适用生产的合理工艺技术与管理方式。

关键字：高固高遮盖 面漆 分析 解决

1 研究背景

部分项目飞机机体结构件要求使用高固高遮盖面漆，该漆料可以满足飞机制造业零件的喷漆性能要求，具备外观均匀、漆层较薄等优点。但是，在实际生产中发现喷涂高固高遮盖面漆后，出现大量掉漆现象，产品质量受到客户的高度重视。经过查看不合格品处理文件发现，掉漆返修率高达50%，严重制约生产效率，返修合格率亦低于50%，需多次返修，严重影响了生产进度并造成经济损失。

2研究方案

针对高固高遮盖面漆掉漆故障率高查找主要症结，利用头脑风暴法从人、机、料、法、环等几个方面查找故障的末端原因。查询高固高遮盖面漆数据单，发现其高固体组分含量高，VOC（挥发性有机化合物）含量极低，使该面漆具有较少的烘干时间即可实现漆层干燥。由于漆料数据单中烘干时间要求无上限，缺少有效指导性，面漆掉漆率高。针对该面漆特点，从工艺控制时间、喷涂施工方法、零件周转控制等方面进行分析和改进，实现提升高固高遮盖面漆结合力的目的。

3原因分析

3.1工艺参数

面漆施工过程中的主要工艺控制参数有环境温湿度、喷涂过程控制、流平时间、烘干温度与时间等，通过对上述工艺控制参数进行排查，判断环境温湿度、喷涂过程及流平时间等都不是影响喷涂结合力的主要因素。发现干燥时间短时溶剂未完全干燥，耐溶剂试验不合格，干燥时间过长时，面漆被过度干燥，漆层结合力试验失败，出现漆层脱落现象。对多组试片进行耐溶剂、干结合力、湿结合力、铝棒测试、耐冲击测试，结果显示：干燥时间过短时溶剂未完全干燥，耐溶剂试验不合格；干燥时间过长时面漆被过度干燥，漆层结合力试验失败，出现漆层脱落现象。综上分析得出，该面漆高固组分含量高是结合力差的主要原因。

3.2施工方法

通过对零件生产应用情况进行现场跟产、故障分析、查找返修率高的零件特征，对面漆应用情况进行分析，发现返修高的零件具备相同喷涂方式，即首面喷漆时覆盖表面与翻面喷漆覆盖表面有重叠部分。通过分析，高固高遮盖面漆与底漆漆层结合力较好，面漆干燥后由于其高固组分含量高，面漆表面光滑、平整度高，第二层面漆在完全干燥的第一层面漆上结合力极低，即出现零件边缘及端面大量掉漆现象。分析判断，喷漆施工方法是造成面漆掉漆的主要原因。

3.3零件周转

自动喷漆线为脉动式生产模式，零件运行方式为单个托盘承载零件进行喷漆操作，整条生产线前后连贯，每个托盘按节拍进行流转，可视为单件流（托盘）。由于是单件流转模式，现有漆料喷涂方式中会出现节拍延滞，从而导致第一面喷漆完成可出现长时间放置在烘箱内再喷涂第二面的情况，上述现象会增加第一面面漆烘干时间，造成面漆被过度烘干，节拍延滞情况下再次喷涂面漆后即大量出现掉漆现象。

4 解决方案

4.1工艺参数改进

针对高固高遮盖面漆高固组分含量高，漆料数据单缺少具体烘干参数的问题，开展了摸索高固高遮盖面漆烘干参数的现场实验。在喷漆线通过调整烘干温度、烘干时间，经过多组对比实验，已摸索出高固高遮盖面漆主要工艺参数：第一面按要求厚度喷涂后，烘干温度60～70℃，烘干时间25～30分钟；再次进行第二面喷涂操作。通过上述操作可以有效降低高固高遮盖面漆的故障率，有效提高面漆结合力，满足项目质量要求。

4.2施工方法优化

通过检验调查分析发现，50%不掉漆零件边缘和端面面漆与底漆结合力极好，通过现场跟产发现，当零件第一面喷涂时边缘和端面尽量减少面漆覆盖时，零件第二面喷涂后掉漆现象大幅减少。经过对比实验，并根据操作者实践经验，通过最佳实践经验萃取，将原喷涂方式第一面喷漆时尽可能覆盖较多表面改为新喷涂方式第一面喷漆时仅覆盖第二面无法喷涂的区域，进行喷涂方式优化。该喷涂方式优化的理论依据为：高固高遮盖面漆与底漆漆层结合力较好，面漆干燥后由于其高固组分含量高，面漆表面光滑、平整度高，第二层面漆在完全干燥的第一层面漆上结合力极低。第一面喷漆时仅覆盖第二面无法喷涂的区域，可使第二面喷涂时的面漆最大程度的接触底漆漆层，减少与第一面干燥的面漆接触面积，有效提高了零件边缘和端面两层面漆搭接位置的漆层结合力，进而降低了零件漆层脱落。通过喷涂方式的优化，避免第一面喷涂覆盖零件边缘和端面，可以保证高固高遮盖面漆与底漆的接触面积，有效降低漆层脱落的情况发生。

4.3周转节拍调整

现有漆料喷涂方式中第一面喷漆完成后可长时间放置在烘箱内再喷涂第二面，可认为零件第一面烘干仅有下限（最少）时间要求。高固高遮盖面漆由于需要控制第一面的烘干时间，可认为零件第一面烘干存在上限（最多）时间要求，即零件第一面喷涂完成后必须在30分钟内移出烘箱并进行第二面喷涂。通过对喷漆线设备运行模式的研究，创造性的设计了批量流转的脉动式生产模式，即将10个托盘作为一个节拍。使用批量流转的脉动式生产模式，保证零件30分钟内移出烘箱，可以有效提高漆层结合力，降低漆层脱落故障率。

5 研究结论

本技术通过工艺参数改进、喷涂方式优化与周转节拍调整成功地解决了高固高遮盖面漆结合力差、一次交检故障高的问题，摸索了高固高遮盖面漆的材料性能，不仅为公司挽回了经济损失，而且保证零件的生产进度与产品质量。

参考文献

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[2] Tristar Coatings.Starathane HIHIDE 670【--】High Solids Fluid Resistant Polyester Polyurethane Topcoat【S】.2021