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【技术论坛】浅谈水性金属漆条纹发花问题改善优化方法

来源：花匠小妙招时间：2025-05-04 15:14

浅谈水性金属漆条纹发花问题改善优化方法

文/赵晓峰，诸嘉凌，白青山

摘要：主要介绍了涂装水性金属漆条纹发花现象发生原理,以及常见原因和影响因素,并给出了改善优化建议。

关键词: 涂装;金属漆;条纹发花

0 引言

30年前,我们看到的钢桶基本都是单一颜黑色，随着市场多样化发展及竞争形势日益加剧,各生产厂家为满足顾客消费者个性化的需求,提高产品的综合竞争力,开发了五颜六色的表面油漆,如红色、黄色、蓝色、橙色、白色等,这样也造就了市场上五颜六色的钢桶。

根据各种颜色本身性质和外观效果,油漆大体可分为素色漆、金属漆、珠光漆三类,其中在素色漆的基础上添加细微的金属粉、珠光粉,如铝粉、云母粉等新是金属漆和珠光漆,添加了金属粉、珠光粉会使漆面硬度提高，增强耐磨性，同时提高漆面光泽度和闪光效应,所以金属漆、珠光漆也就越来越受到顾客和市场的欢迎。金属漆和珠光漆从外观装饰效果来说更优于素色漆,需要更严格的施工要求,当然也在同等生产施工条件下更易发生各种质量问题。尤其是银色金属漆,自身颜色浅，在喷漆施工过程中更加容易发生目视明暗不均，如条纹、团雾状、斑点状等。

随着个性化需求的发展，涂装外观颜色质量在消费者选择购买种颜色影响因素中占比越来越高。同时,随着包装产品越来越普及,消费者对钢桶涂装外观质量要求也越来越高。本文主要介绍涂装水性金属漆条纹发花现象发生的原理，以及常见原因和主要影响因素,并给出一些实用的改善优化建议。

1 金属漆发花概念介绍

在一定的光线照射下,光线射到漆膜内的金属粉或者珠光粉的小颗粒上,又透过漆膜反射出来进入眼睛,给人一种愉悦、轻快、新颖的感觉,看上去就像金属在闪闪发光一样。而且随着眼睛观察角度和方向的变化,所接收到的反射光强度也会有变化,这就是金属漆或珠光漆闪光原理,见图1。油漆材料中添加的金属粉或珠光粉形状和粒径不同,光源照射在金属粉或珠光粉表面会出现一定方向的反射,在特定角度人眼接收反射来的光线最强,感觉最亮:换其他角度观察时,人眼接收反射来的光线较弱,这样就会出现明显的视觉差异。如果金属漆内的金属粉颗粒并非均匀一致,那么光源透过漆面照射到金属颗粒上，排列不规则部分则会发生漫反射,不论观察角度如何变化,反射进入人眼的光线强度基本一致;排列规则部分在不同角度反射的光线强度不一,人眼变换角度观察时,会呈现局部明暗相间现象,这就是油漆发花的原理,见图 2 。

2 金属漆发花产生的原因

漆面发花问题是因为油漆材料本身的特性加上生产施工过程中各种复杂条件综合影响所发生的一种油漆表面问题,不影响产品防腐功能。油漆表面发花问题是钢桶生产厂较为常见的一种问题,很多生产厂都存在类似的情况。导致漆面发花情况发生的因素很多,比如油漆材料自身的特性、施工参数、设备性能、环境状态等。

2.1 油漆材料方面

漆面发花问题受油漆材料本身影响大,通常只出现在金属漆、珠光漆上,金属漆中金属粉(铝粉)或珠光漆中珍珠粉(云母粉)含量越高,发花缺陷越容易发生。而且由于水性漆湿膜流动性比溶剂型漆流动性强,所以水性金属漆、珠光漆比溶剂型金属漆、珠光漆更容易发生发花问题。

另外,油漆材料添加剂添加多少会影响湿膜,湿膜过干或过湿都会导致发花问题的产生,影响理论同现场温湿度影响。

2.2 现场施工环境方面

良好稳定的现场施工条件是获得良好水性金属漆漆面质量的必要条件,施工环境状态对于漆面发花问题有较大影响,如喷房温湿度参数的控制,不稳定或者过高、过低的温湿度都不利于漆面发花问题的优化和改善。

溶剂挥发过快,则漆膜偏干,漆面流平不充分,油漆内金属粉或珠光粉不规则排列;溶剂挥发过慢,漆膜偏湿,不便于金属粉或珠光粉流平,出现不规则排列所以油漆温湿度对溶剂挥发快慢有直接影响，进而影响发花问题的产生。

2.3 喷涂仿形参数方面

在实际生产过程中,机器人喷涂参数、仿形等因素也是影响发花产生及程度的主要因素之一。

2.3.1 叠枪率

油漆漆膜不均匀也是影响漆面发花的主要因素叠枪率对漆膜均匀程度影响较大,通常情况下在建线调试初期就会确定固化叠枪率，所以调试前期仿形制作期间就要注意叠枪率对发花的影响,注意机器人喷涂轨迹之间的距离与油漆喷幅大小相匹配,尽可能获得均匀的漆膜。

2.3.2 喷枪设置

设计喷涂喷枪位置和枪的类型前,喷枪位置、方向、喷嘴类型的设计非常关键,直接影响漆面膜厚的均匀一致性。喷涂间距不一致、旋杯和被涂物表面之间的间距不合理,都可能会导致漆面膜厚偏厚或偏薄产生其他漆膜质量缺陷。

2.3.3 喷幅

喷枪喷涂油漆时喷幅的大小会对喷出的油漆和被涂物表面之间接触时的冲击力产生影响,从而影响油漆内金属粉的排列。

2.3.4 其他参数

喷涂过程中喷枪压力的大小间接影响漆面膜厚的一致性,转速偏高会造成喷出的漆膜偏干,不利于均匀转速偏低则会导致油漆雾化不良产生流挂、斑点等。喷涂压力稳定对于喷涂漆膜均匀性也有很大影响所以喷涂施工过程要保证稳定的喷涂压力。

2.3.5 膜厚

金属漆相比于素色漆膜厚要略低些,通常为 11-15 pm,分为两站喷涂,喷涂流量一般为 3:2,工位与工位之间喷涂间隔 300mm 以上为宜。

如调试前期各喷涂工位分层膜厚不合理或者不能保证各层膜厚均匀性,也会影响到发花情况。刚喷涂到被涂物表面的油漆,因为含有较多溶剂,拥有较厚的膜厚,随着流平作用的进行,油漆内的金属粉排列状态会慢慢趋于一致,如果喷涂均性较低、膜厚相差较大,那么不同区域流平程度也会不一致,造成金属粉排列角度易出现不一致,产生发花现象。

3 金属漆发花优化措施和方向

3.1 油漆材料优化

材料本身对发花情况影响较大，从材料自身优化发花情况的主要有以下几个方面:

金属粉含量高是影响发花的最直观因素，所以在满足光泽度、闪烁度等指标的前提下降低金属粉含量或者减小金属粉粒径可以减轻金属粉排布对外观发花情况的影响,这个优化注意需要得到前期产品规划部门的认可。

对油漆材料中的添加剂进行调整优化材料供应商需要制作多个梯度批次的油漆进行试验，经过验证确认最佳添加剂比例并进行配方固化。

3.2 现场施工方面

现场施工方面,主要是控制现场施工参数稳定,如严格控制喷房喷涂环境温度和相对湿度,通常情况下温度在(25+2)°、相对湿度在(65+5)%为佳。喷房温湿度环境参数通常由空调系统进行控制,油漆材料本身的温度和黏度也是影响发花产生的重要参数之一所以也要对输调漆系统进行管控,稳定输调漆系统。

油漆黏度根据厂家、配方等不同而不同,通常情况下会比同配方素色漆略高 4%~8%。

3.3 喷涂参数优化

3.3.1 叠枪率

在前期调试阶段最重要的工作之一就是是喷枪的选择和调试，既要保证喷枪和钢桶不干涉,同时也要保证喷涂获得均匀的漆膜,就要考虑到喷涂轨迹间距和旋枪喷幅匹配的问题。

珠光漆和金属漆的叠枪率一般不低于66.7%,即沿喷涂轨迹喷涂时下一道机器人的喷涂油漆区域能够遮盖住上一道机器人喷涂区域的 2/3。所以设置喷枪时必须要对雾化器、喷枪喷幅的大小等情况进行检查和评估,提前关注油漆膜厚的均匀性,避免出现类似斑马纹的明暗条纹。喷幅和仿形轨迹之间计算方法参考如下:如喷枪间距为 80 mm,要做到 2/3 的叠枪率,喷幅直径需调整到 240 mm。

3.3.2 喷枪设置

喷枪的喷涂间距、压力、方向以及喷枪和被涂面距离对喷涂膜厚达成均匀性至关重要。

金属漆的喷涂轨迹与轨迹之间的距离尽量不要超过 100mm,喷枪和被涂面之间的最佳距离为 200-240 mm,喷漆时喷枪喷漆的方向要和被喷涂物表面垂直,防止存在角度差引起喷幅不稳定导致膜厚不均匀。同时,喷涂过程遇到收枪、拐角处以及面与面交界等区域也需要重点关注,遇到这些位置时需要适当提高机器人的走枪速度,防止局部喷涂过厚产生发花情况。

另外,设置喷枪位置时也要以规划节拍及喷枪数量因素,以尽可能少的投资满足规划节拍。

3.3.3 喷幅

在流量、电压等参数相同的情况下,雾化器的喷幅越小,被喷出的金属粉和被涂面的角度就会越大,在油漆压力和成型空气等一定的情况下,喷枪喷漆流量越小则喷幅越小,流量越大则喷幅越大。喷漆室里的风平衡情况同样会影响喷幅的大小,喷漆室风速不稳,也会影响喷枪喷涂的喷幅情况,进而影响喷涂膜厚的均匀情况,所以建议喷房中下压风风速在0.3-0.5 m/s.横风不能超过 0.1 m/s。所以在确定喷幅过程中要综合匹配好流量、成型空气、电压等参数,最终确定最佳稳定喷幅。

3.3.4 其他参数

建议相同情况下金属漆的喷枪喷出速度要高于其他油漆 8%以上。

稳定的油漆压力有助于获得稳定的膜厚,建议采取电动泵替代传统的柱塞泵以便油漆系统压力更加稳定、也更便于监控,金属粉在输调漆系统内经过长时间运行,易在管道内发生沉积,如不及时清洗,会堵塞管路导致压力不稳,所以针对银色系金属漆也需要对输调漆管路进行定期清洗,建议系统清洗频次为2年1次。

4 结语

水性金属漆发花是一种油漆外观问题,并非油漆功能性缺陷,不影响车身防腐等功能。这种发花情况在行业普遍存在,只能进行持续优化,最终达到较好的状态。漆面发花的优化工作,需要不断优化相关影响参数等因素,并进行反复比对验证,持续改善直至达到较为良好状态。调试期间要从喷涂参数等因素对发花情况的影响考虑,为正式生产施工过程创造良好的先决条件。同时,注意对调试各时期的工作内容、参数情况、实物状态等进行记录汇总,这对于最终参数锁定至关重要,也便于后期出现波动时及时回调稳定。