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重防腐涂料噴涂工藝通常運用于防腐壽命要求高、使用環境苛刻的產品,典型的如風力發電機、海洋船舶部件等,這些產品的重防腐漆料、噴涂實施過程均有細致嚴格的要求。重防腐涂料噴涂后,其形成涂層的主要特點:①厚膜化,重防腐涂料干膜厚度通常在200μm以上,甚至可高達2 mm;②重防腐噴涂層需要具有在苛刻條件下長效防腐的能力,在化工大氣和海洋環境里,一般要求可使用10年或15年以上;③涂層有良好的附著力、物理性能和力學性能,對鋼鐵基體或其它被涂物有較強的附著力。 風電、海洋船舶部件的特殊使用環境、高額的維修成本、噴涂施工的特殊性,決定了噴涂質量的經濟重要性,噴涂企業必須保證防腐噴涂的施工質量,避免給自己和客戶帶來經濟損失。 1、重防腐漆料噴涂過程控制要點 嚴格的涂裝施工管理:三分產品、七分施工;強調關鍵過程控制,持續優化。反之,如果發現過程不符,無論產品測量結果如何,都有必要考慮重新噴涂,消除隱于無形的質量隱患。 1.1 嚴格的涂裝前處理 1.1.1 毛坯外觀質量檢查與清洗 鋼鐵件表面平整及邊角倒圓, 對保證涂層膜厚的均勻、涂層附著能力很重要。除油不徹底及過度銹蝕,可能造成噴砂時表面處理不達標,尤其是對表面要求較高的涂料,如無機富鋅漆,通常會導致后序涂層剝落。 毛坯外觀及清洗質量不達標, 緣于操作者不明確控制標準、不了解毛坯質量與涂漆質量的因果關系。對于初期施工的噴涂車間,此類現象比較普遍,可通過規范化施工方案來解決。首先,要求技術人員能夠根據不同產品的特點,針對不同部位編制施工方案,避免一個施工方案指導所有產品施工,回避各個產品的特殊點。施工方案應指出產品各個部位如何做到:平整底材,避免凹凸、砂眼;打磨自由邊(一般R=2 mm);明確多孔質的鑄件, 在流程上保證放置足夠的時間, 徹底去油去水,必要時采用加熱法蒸發油污水分。 另外,應確保壓縮空氣管道安裝油水分離器。 1.1.2 噴射表面處理 可能存在磨料選用不當,如鋼砂、鋼丸不加區分;只看粗糙度值,簡單認為粗糙度越大,涂層附著力會越高;噴砂后停留超過規定時間(如6 h),仍安排噴涂;噴砂后吊運、踩踏、觸摸噴砂面,局部污染,不能有效處理到位。該問題的糾正,首先應明確粗糙度的實質。粗糙度可從幾個方面來認識:①形狀(粗糙度微觀輪廓),取決于是棱角砂還是丸料; ②深度 (微觀波峰與波谷的距離);③密度(波峰與波谷的數量)。不合適的深度與密度,影響附著力、油漆覆蓋能力(造成點蝕)和清潔能力。 而磨料的硬度決定了能否形成緢鏈狀外觀。 選用不當的磨料形狀、尺寸,即使粗糙度值達到,也是無法達到防腐設計預期的防腐意圖。當粗糙度值大于等于涂層厚度值時,容易導致漆膜不均勻、波峰過早點蝕、谷底截留氣泡。 如施工富鋅漆時要求水養護干燥,在粗糙度大于膜厚的情況下,銹蝕的可能性放大。此例也說明,粗糙度大的表面不適宜涂較薄的漆膜。磨料的選擇應在噴涂工藝設計階段完成。嚴格按顧客要求選擇磨料類型、尺寸,并對每批入廠磨料進行硬度、化學成分、尺寸的檢驗,保證磨料質量。結合工廠實際設備和人員進行實驗調整,確定空氣壓力等參數。 1.2 金屬熱噴涂 熱噴涂層直接噴涂在鑄件表面,一旦發生返修,將面臨反工序噴涂帶來的防護困難,返修過程中粗糙度處理和熱噴涂很可能造成非返修部位損傷和污染,造成二次返修。所以,首先施工方案要確保噴涂一次做到位,必要時倒角、小孔、狹小部位的噴涂制作工藝防護,協助噴涂。其次,確保操作者按施工方案執行到位,如:避免停滯過長時間后又重新噴涂, 形成2層皮或臺階;倒角沒有噴到位等。 1.3 噴漆 施工之前, 技術員必須確定操作工對特定油漆的施工方案是否清楚,如濕膜厚度、涂覆方法(無氣噴涂、空氣噴涂、刷涂、滾涂)、干燥時間、濕度要求、固化條件等。為操作者提供直觀的作業指導書和培訓是必要的,操作者和檢驗員的培訓應在施工前完成, 首件跟蹤落實執行情況,完善工藝,糾正施工錯漏。 關于特定油漆的施工方案,現以相對濕度為例,來說明其重要性。 風電產品常見的3層(底層、中間層、面層)防腐漆料,油漆使用說明書相對濕度要求為不大于80%。 但聚氨酯面漆,則要求相對濕度不大于85%。 而無機富鋅漆,以國際牌Interzinc22為例,說明書明確指出“相對濕度低于50%時,固化將嚴重推遲,需要采用蒸汽或噴水等方式提高濕度……”, 濕度低于50%,會影響固化,該漆膜硬度大,容易出現龜裂。 以我公司為例,2011.7月~8月兩個月之間收集了60余組相對濕度值,經計算,平均在40%。 而在這段時間內,沒有采用水養護固化的件,60%出現了龜裂。 經調查與試驗,濕度不達標與膜厚過厚,是其中主要原因。 另外, 稀釋劑的不規范使用, 導致配漆誤用的問題,提醒生產管理者重視和規范各級庫房的管理。 噴涂工藝應充分考慮漆料的基本施工條件: 濕膜厚度、涂覆方法(無氣噴涂、空氣噴涂、刷涂、滾涂)、干燥時間、濕度要求、固化條件,并充分實現過程控制的策劃和保證,確保落實到操作者和檢驗員,保證過程能力穩定。 2、油漆涂裝檢驗 在噴涂工藝設計和質量策劃時,每個環節的檢驗、實驗方案應明確、詳細。 注意容易走入的誤區。 (1)自檢、檢驗時光線不足。尤其是噴砂工序,可能造成漏噴與后序繁瑣的返修。光線不足時,檢驗員和操作者可用光照儀測量,核對是否達到噴涂區亮度要求。一般以可清楚閱讀普通印刷品為宜。 (2)粗糙度檢測方法選擇不當。常用方法有粗糙度對照板ISO8503 、針式測量儀、烙印膠帶法。 選擇使用時,沒有評價各測量方法的測量精度、測量原理、與顧客要求的符合性和適用性。 使用比較樣塊時需注意粗糙度值是Ra還是Rz或其他,應與顧客要求的粗糙度值計量單位一致。粗糙度樣板有噴丸粗糙度比較樣板、拋砂粗糙度比較樣板、加工表面粗糙度比較樣板、鑄造表面粗糙度比較樣板、防腐表面處理Sa2.5等粗糙度比較樣板。 首先,各種樣板適用場合不同, 在顧客要求確定數值或公差范圍較小的粗糙度值時,鑒于其目測判斷誤差大,建議放棄使用樣板,改用其他方法測量粗糙度。 烙印膠帶法的特點是可測量平面和曲面, 測量準確。但是測量成本偏高。一般采用針式與膠帶法配合使用,用后者校正前者。 (3)沒有按要求進行漏涂點檢測。 對規范不理解或對該檢測方法不了解, 可能導致施工單位沒有在噴涂檢驗方案中進行漏涂點檢測。 有漏涂點會導致電解穿透屏障,加速腐蝕的形成。漏涂點檢測可以確定膜的連續性、穩定厚度,以幫助發現防腐層過薄、漏出金屬或存在針孔的部位, 也是結構復雜產品膜厚測量的有效輔助手段。 使用的儀器是電火花檢測儀。 (4)清洗后未檢測鑄件表面的鹽分, 誤認為清洗后鑄件很干凈, 沒有分析清洗過程中可能導致鹽分殘留的輸入因素。 鋼砂、清洗后與噴砂后的鑄件表面,都應該進行鹽分檢驗或抽檢,選擇合適的清洗劑和清洗用水,從流程上監控可能的鹽分污染。 (5)誤認為十字劃格法只能運用于膜厚不大于250 μm涂層。 對于十字劃格法,常有這樣的描述:“十字劃格法可以運用于膜厚小于250 μm的涂層”, 但膜厚小于250 μm的涂層, 也可用拉拔法測量附著力,只是十字劃格法不適用于膜厚大于250 μm的涂層的附著力實驗。特殊漆料如無機富鋅漆, 其典型厚度小于125 μm,但不建議用十字劃格法。 在使用十字劃格法時,需要根據膜厚區分劃格間距。 如果劃齒鈍了,及時修磨。 (6)判斷油漆有沒有干燥固化,用指甲壓摳,觀察有沒有壓痕(油漆未硬干,將顯示壓痕)。 以無機富鋅底漆為例,該漆的特點是漆膜薄(一般小于120 μm)、硬度大,不能用指甲摳的方法來判斷涂層固化程度。普通方法是用硬幣或硬物刮擦漆膜,目測只有少量漆粉掉落,則為基本干燥,此時才可做拉拔實驗或包裝發運。 3、噴涂過程工具的運用 多樣、適宜、方便、安全的工具,是保證操作效率的基礎,同時,也是一個改善質量的好辦法,投入低,見效快。 3.1 表面處理工具 應用噴砂、掃砂、砂輪機修磨等通用方法處理表面,采用鉗工過扣解決螺紋孔去銹,既消耗人力物力,又隱藏質量隱患。 對死角、凹窩、小孔、邊緣進行除銹、噴砂前預處理表面、涂層返修等重要過程,均需要專用的工具。
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