博一建材讯：摘要：主要介绍影响客车涂层表观质量的光泽、雾影、桔皮、鲜映性、颜色等指标的测试原理和相应测试仪器，并从工艺角度探讨如何改善涂层表观质量。
关键词：客车涂层；表观质量；测量评估；工艺优化
进入21世纪，为了提高客车车身的耐腐蚀性和涂层的耐候性，国内外客车生产厂家都根据自身需要，对涂装生产线进行技术改造，并对所用的涂装材料和工艺不断进行优化更新。如今客车车身涂层的耐腐蚀性能一般都能达到十年以上不产生穿孔腐蚀，耐候性也能达到在严酷条件下三年不产生明显失光及变色。在重视车身耐蚀性和耐候性的同时，客车涂层的外观装饰性要求也愈来愈高，因为涂层质量(外观、鲜映性、光泽、颜色等)的优劣是人们对客车产品质量最初的直观评价，它直接影响客车的市场竞争力，因此，涂层表观质量已成为影响产品销售价值的一项决定因素。然而涂层表观质量通常是靠目测来进行评估，由于没有明确的评估标准，况且受观察者的主观感受与个人经验影响较大，其结果不够客观。
近几年来，用于检测涂层表观质量的测试仪器不断开发应用，测试标准也在不断地制定完善。涂层的外观质量可以用客观的、可测得的参数来描述。
对外观特征的准确化不仅能帮助进行有效的质量控制，而且也可以帮助提高涂层质量和改进制造工艺。
1.涂层表观质量的评估
1．1 光泽
光泽是评估一个表面时得到的视觉印象。它表征漆膜表面向一定方向反射入射光的光量，直接反射的光量越大，光泽的感觉就越明显。光泽效果主要是光线与样品表面的物理性能相互作用的结果，在光滑和高度抛光的表面上入射光在主反射方向上反射，入射角与反射角几乎相等，成像清晰；在粗糙表面上，光线朝各个方向漫射，成像模糊。
光泽仪是利用光电原理测定镜向反射光，它所探测的是反射角度上小范围内的光强度，该光强度与材料和入射角度有关。对于油漆涂层，入射角度增加，反射光的数量增多，余下的入射光则穿过涂层表面被吸收或散射(被吸收的光强度取决于涂层颜色)。因此，在同一漆膜表面，照明入射角不同，会出现不同的反射光强。为了清楚区分从高光泽到低光泽的整个测量范围，一般定义三个不同的角度(光路)20°、60°和85°。为提高测量的灵敏度，对于不同的光泽度范围，应选用不同角度的测量仪进行测量。
如图1所示60°光路适用于测量光泽度为10～70的中光泽度范围；若用60°光路测量光泽度超过70°的高光泽时，则应采用20。光路测量；若用60°光路测量光泽度低于10的低光泽时，则应采用85。光路测量。我公司采用的是德国BYK-Gard-ner公司出品的微型多角度光泽仪。测试光泽时，可同时得出20°和60°两个数据，并且可测平均值和标准偏差，携带使用方便简单。
1．2 雾影
两件高光泽涂装样板光泽测量结果相近，但肉眼观察有明显不同的外观。若一个景物投射到这两块样板表面时，一个表面上反映的是清晰的影像，而另一个表面上则反映的是清晰但有晕轮包围的影像。这种有晕轮包围的效果被称为雾影。这是因为有微小纹理的高光泽表面会在接近主反射光的方向产生低强度的散射光，使得表面虽然看起来有高的光泽和成像质量，但上面有乳状的雾影。
雾影是高光泽表面所特有的现象，因此，雾影的测量采用20。角光路，如图2所示。由于金属漆所特有的闪光效果影响景物的影像效果，因此，雾影的测量只适用于本色漆，不适用于金属闪光漆。BYKGardner公司生产的微型雾影一光泽仪是在20。光泽度接收孔的两侧各加装一个附加接收孔(20。光泽仪的光圈范围是1．8。)。雾影读数越低，则表面质量越好。它可以同时测量20。光泽和雾影，非常适合于对成品测量和生产工艺的质量控制。
雾影通常是由生产工艺中特定的控制参数所引起的，通过对雾影的测量，可以定量分析影响雾影的各种因素，如颜料种类和分散程度、树脂和添加剂的种类以及涂装方法和工艺流程等。
1、3 桔皮
桔皮是一种漆膜病态，但在高装饰性涂料中，它是评价涂膜质量的一项重要指标。在汽车工业中，波状结构大小在0．1～30mm波长的被称为桔皮或流平／流挂性能不好。在高光泽表面上可以观察到桔皮，即亮暗区域交错的波状结构。一般在约0．5m的距离时，可观察到的是短波纹，而在约3m的距离时，可观察到的是长波纹。通常用视觉进行评估外观上的这些现象，描述为桔皮程度或纹理大小等主观术语。目前世界上对桔皮的定量测定尚无统一的标准，最新的测试仪器为BYK-Gardner公司生产的激光桔皮仪(Wave-Scan)。它为便携式仪器，利用干电池作为动力，可在实验室和现场使用。仪器使用激光点光源来照射样品，仪器在试样表面上推移10cm的扫描范围，光源以60。角照射试样，在对面用同样角度测量在波峰或波谷及在斜坡上反射光的强弱信号，这样便得到表面的光学轨迹，根据光学轨迹的变化来测定桔皮程度。如图3和图4所示。
涂膜的长波、短波数值越小越好。试验结果表明，短波纹受底材的粗糙度影响较大，而长波纹的变化则与施T工艺和涂料的流平特性等关系更为密切。
1．4 鲜映性(DOI)
在涂膜的表观质量中具有代表性的是涂膜的光泽度和平滑性。70年代末期，Et本等工业发达国家推荐用“鲜映性”这一术语表达涂层的外观装饰性，其含义是指涂层表面反映镜物(或投影)的清晰程度，它是涂膜光泽度、丰满度和平滑性的综合表现。
众所周知，一个平整而又有光泽的物体表面，对具有一定亮度的影像可以产生清晰而又不失真的反射，但若该表面不平整，失光泽，则会使影像模糊甚至发生严重畸变，这是涂膜鲜映性测定的基础原理。国外有关鲜映性的研究表明，用现有的汽车涂料制成各种油漆样板，在测定其鲜映性的同时，分别测出它们的光泽度和平滑性。大量的测试数据表明，尽管光泽度是构成鲜映性的重要因素，但它们的依存性不大，而且目前所使用的汽车涂料都不难确保获得高的光泽度；相比之下，涂膜的平滑性与鲜映性密切相关，要提高涂膜的鲜映性，应着重改善它的平滑性，因此如何控制涂膜长、短波数值对平滑性的改善具有重要的意义。测量鲜映性的仪器有便携式PGD仪和BYK-Gardner公司生产的激光桔皮仪(Wave-Scan)，其中Wave-Scan桔皮仪可同时测量鲜映性(DoI)和涂膜的长短波值。
1．5 颜色
颜色是一种视觉，是光刺激人的眼睛后在人的大脑所引起的反应。颜色的测定有目测法、孟塞尔色座标表示法，比较可靠、准确的方法是用分光光度计和色差仪进行数据测量。借助于测量仪器，可随机检查出厂产品的颜色、控制批次之间的颜色偏差，以及测试颜料对气候和温度的稳定性。常用的色差仪已发展成小型便携式、双光束、多种光源、不同观察视角。由于在不同的视角，金属闪光漆涂膜的明度和色调是不同的，测定金属漆的闪光效果和色差，需采用多角度分光光度计、二视角或三视角的测色计。
2.改善涂层表观质量的探讨
涂层的光泽、雾影、桔皮、鲜映性、颜色这几个指标既有联系又有区别，从成因上分析都与油漆的细度、湿膜的平整度、油漆颗粒的亲合性、油漆的填充性和底板的粗糙度有关，要提高涂层的表观质量需从以下几个方面人手。
(1)为了提高涂膜的平滑性，应尽量减少湿膜平整后的波幅，而波幅的大小取决于喷涂时油漆颗粒的细化程度。颗粒越细，漆膜就越平整光滑。
(2)关于湿膜的平整性。一般认为漆膜越厚，其平整度越好。试验结果表明，干燥后的汽车中间涂层膜厚在车身水平面上以30μm、在垂直面上以40μmm为宜；而面漆涂层膜厚在水平面上以50μm、在垂直面上以30μm为宜。
(3)由于汽车车身的涂装需通过多道工序进行，因此，若空气中飞散的涂料微粒过量地附着在车身上，将会严重影响涂膜的鲜映性。所以要得到鲜艳光洁的车身涂膜，必须对涂装作业全过程中的过量喷涂微粒采取控制并限定在最低范围内。
(4)所谓填充性是指油漆填平被涂物表面的凹凸缺陷，使之平整光滑的性能。试验表明，采用固体成分比较高的硬质涂料，在进行多次喷涂烘干后，底面上的不平度得到迅速改善。
(5)底板表面粗糙度对涂膜的鲜映性影响极大，要提高涂膜鲜映性，必须对底板进行充分地打磨抛光。
(6)两个同样颜色而不同光泽的样品，肉眼看上去有不同的效果。较高光泽的样品看上去比较低光泽的样品要暗一些且颜色饱和度高一些，要得到一致的外观，就必须控制光泽和颜色两项指标。
3.结束语
对客车涂层表观质量进行客观的分析和评估，利用检测手段进行数据分析，并不断地优化涂装工艺，才能从根本上改善表观质量。当然，整车的外观质量不仅仅局限于涂层的表观质量(包括边角细节处理)，还受整车的钣金水平、外装饰件和附件的精细化处理、整车的造型和图案的色彩搭配等因素的影响。
参考文献：
[1]王锡春，杨必暖，林鸣玉．最新汽车涂装技术[M]．北京：机械工业出版社，1998．
[2]刘国杰．现代涂装工艺新技术[M]．北京：轻工业出版社，1998．
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