手机涂装常见的表面缺陷.ppt

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,手机,塗裝常見的表面缺陷,前言,塗裝表面缺陷不僅影响美觀,它,也,大大地減少了塗裝的保護功能,想要解决表面缺陷問題,我們就必須先將各種缺陷的定義和起因建立起來,然後再仔細地規劃和執行適合的預防計劃,有許多的缺陷是可以經過塗料的過濾和環境的管理就很快,地,被消除,塵粒和污物,樹脂凝膠,顏料聚粒,素材表面清洗欠佳,但也有許多的缺陷則必須從塗料配方來進一步的改善,方能達到,所期望的,效果,更換溶剂和樹脂,調節助剂如顔料分散剂、流變剂、流平剂等等,前言,大多數的表面缺陷與物質流動有密切的關係。塗料被塗佈後,表面張力和地心吸引力便開始和對抗的粘力來操控塗料的流動。所以能徹底了解表面張力現象,膜流和成膜時的各種變化,才是解决這些表面缺陷問題的最好方法,整體來說,湿漆膜的表面張力變異是造成許多的表面缺陷的主動力。而這些表面張力變異是受溫差與濃度差所影响,塗膜在固化和乾燥過程中,溶剂的揮發會改變塗料的溫度和濃度。相同情况下,固化反應的放,(,吸,),熱現象,也能造成同樣的效果,往往這些的變化是區域性的,很容昜就會造成表面張力差率。物質會從低表面張力區流向高表面張區,塗料的粘力,(,粘度,),是主要的動力能抗阻表面張力差率所引起的流動,但如果粘度超高時,它會防礙塗料的流平,導至不同的表面缺陷,表面科學,?,1 cm,1 cm,1 cm,膜厚,=,10 micron,面積,=1,000 cm,2,1,m,m,1,m,m,1,m,m,粒子總數,=1,000,000,000,000,總面積,=,60,000 cm,2,粒子總數,=1,總面積,=,6 cm,2,霧化,什麽是表面張力,?,一種液體的收縮性表面力,借以使其傾向于呈現球形及顯出最小的可能表面,表面能量是表面分子對體質分子剩餘的能量。這相等于製造一面積單位所消耗的功能。,表面能量,(surface energy,ergs/cm,2,),相等于表面張力,(surface tension,dynes/cm),牛頓米,(N/M,高表面張力液體,(,如汞,g,319),低表面張力液體,(,如油,g,30),素材表面張力,g,45(PC),素材表面張力,g,45(PC),表面,液體,空氣,表面張力,溶剂的表面張力大多在,22,-,31,dynes/cm,樹脂的表面張力大多在,34,-,58,dynes/cm,表面張力值隨溫度升高而直线降低,溫度關係,表面張力,混合溶剂和樹脂溶液的表面張力,濃度的關係,表面張力梯,度,(Surface Tension Gradient),許多的表面缺陷和湿塗層的表面張力,梯度,有很密切的關係。,塗料,（所有液體）,會由低表面張力區流向高表面張力區。,g,1,g,2,g,1,g,1,g,2,g,2,g,1,g,2,表面張力,g,一些常見缺陷名稱,水泡,(Blisters),內部氣泡,(Air entrapment),溶剂泡,(Solvent pops),針孔,(Pin holes),魚眼 與弹坑,(Fish eyes and Craters),浅,穴,(Dimples,Benard cells),肥邊,(Fat edge),桔皮,(Orange peel),流挂,(Sags,runs,curtains),光泽变異,(Gloss variation),色差,(Color mismatch),異色班纹,(Mottling),脏點、雜質、毛絲,(Dirt,foreign objects,fibers),涂膜硬度不足,(Film hardness deficiency),色遮蓋不足,(Poor Hiding),乾噴,(Dry spray),描述：,表面的,小,氣,泡,或,小,氣孔,通常是空氣在製造和噴塗過程中被困陷在塗膜裹、塗膜經過固化後，表面呈現許多小氣泡或小針孔,這一類缺陷不僅破壞美觀，也是將來造成腐蝕和不耐侯性的起點,內部氣泡,(Air Entrapment),起因：,塗料本質就容易“穩定”被困陷的空氣，容易產生泡沫,霧化滴太大,素材本身含許多氣孔,如果塗料的粘度低和塗層能保持液態時間長，那些被困陷的空氣就能在塗膜固化前释放出來，這樣就不會導至上述的問題,相反地，在稀释剂快揮發,塗料高粘度、快固化條件下，氣泡就很容易產生,预防,:,使用消泡剂,(,Defoamers,),令被“穩定”的氣泡分裂,採用揮發性較較低的稀释剂,採用正確的分散和混合,工,程，減少空氣被困陷在塗料中,調整噴塗参數，防止空氣被壓溶在塗料中,內部,氣泡,Air Entrapment,水泡,(Blisters),描述：,圓凸狀之小泡,泡內含溼氣,可為單泡或多泡聚集,散布在漆面各處,起泡,(Blowing),air entrapment,起因：,噴涂前素材表面含水份,或者有含水的污垢,前制程素材水洗後沒完全烘干,素材表面遺留指紋,汗,(,含鹽份,水份和油脂,),素材曾在低溫下（冷氣房）儲存,移到噴涂前未除盡水氣,高壓空氣管中含水份過高,(,通常此項會發生大量水泡,),素材內有小凹孔,藏在內的水份,烘烤過程中被釋放出來,金属素材表面有銹迹,磷化渣貭,砂孔等,水泡,(Blisters),溶剂泡,(Solvent pop),别稱,:,氣泡,(Bubbles),描述：,圓凸狀之泡,內含溶劑蒸氣,(,和水泡很像,),一般的小泡直径小于,1 mm,當氣泡爆破后,中間凹而圆邊凸起,形成如火山口狀或彈坑狀,起因：,在烘烤過程中,漆的表面先成一片薄膜。未及時揮發的溶劑在高温下产生蒸氣聚集形成氣泡。氣泡內的壓力使漆面凸起,若氣泡壓力超過薄膜的漆伸延力,氣泡便爆破,形成圓邊凸起之彈坑,流平時間不足,使漆在進入烤爐前,大量溶劑仍留在漆內,噴層太厚,進入烤爐前溶劑不能完全揮發掉,溶劑混合比不正確。造成含揮發性低的溶媒過多,底漆烘烤不足,仍有殘余的溶劑留在底漆內,噴槍空氣庒力太低,热源太近湿漆層表面,導致表面先乾,烤爐溫度過高,導致表面成膜速度快於漆內溶劑揮發速度,噴房湿度太高,溫度太低。,溶剂泡,(Solvent pop),预防,:,確,保,素材,表面清,潔,使用,溶（稀释）剂調漆時必須考慮到噴房內的温度,湿度和風速,然後仔細,選择揮發性能配合當時噴涂環境條件的混合剂,每,層,漆膜厚度合,適,使用正,確,的喷漆,氣压,力,烘烤前,有適當的,流平，避免加热过快，热源过近,溶剂泡,(Solvent pop),針孔,(Pin holing),描述：,小凹穴,通常出源於丁一層涂膜,直径都小于,1mm,它們有時會散布成一片,起因：,極微量的溶剂残留在底層。在上層烘烤時,溶剂慢慢地上昇造成一隧道。由於上層的粘度大（固化中）不一容易流動,無化完全填滿這隧道,最後留下细長的空間,噴槍的氣压太低無法将涂料適當地微粒化,大粒子噴到素材表面時,微量的空氣被困在湿漆層中,烘烤時這些被困的氣泡就慢慢地被释放出來形成針孔,針孔,(Pin holing),预防,:,涂,膜厚度合,適,使用正,確,的喷,槍氣压,力,使涂料達到合適的噴霧,烘烤前,有適當的,流平,避免加热过快，热源过近,保持素材表面平滑乾淨,針孔,(Pin holing),魚眼,(Fish Eyes),描述：,魚眼呈中間凸起,圓邊凹下的形狀,魚眼一般比氣泡大,直径可大至,5 mm,魚眼中間偶兒會有顆粒存在,(,是造成它的残屍）,(Cissing),火山口,弹坑,(craters),起因：,素材表面被低表面張力的物質污染,硅,(Silicone),类有机物,低分子碳氫化合物,脂肪,(Grease,wax),氟碳化合物,(Fluorocarbons),裸手接触素材,涂料本貭太敏感,容易产生區域性的張力差異,導至魚眼形成,魚眼,(Fish Eyes),魚眼和針孔,水泡及氣泡不一樣。魚眼的形成是的上而下。有點像月亮的表面，大多的大山口是被外來的隕石衝撞得來的。,魚眼,形成的基理,高,g,流体,低,g,污染物,低表面張力的污染物造成向外的推動力,将涂料堆成一個外圈高凸的火山口,J =,流動量方程式,Dg,表面張力差,(dynes/cm),h,粘度,(poise),h,膜厚,(cm),(,D,g,)h,2,2h,魚眼,形成的基理,生產线上己確認的成份,硅,液,的小,滴,(Droplets of silicone fluid),(,g,20 dynes/cm),氟碳液,的小水,滴,(,Droplets of fluorocarbon fluids)(,g,=15-20 dynes/cm),消泡剂,(Defoamers),凝膠体粒子,(Gel particles),灰塵,(Dirt),纤維,(Fibers),助濾物,(Filter aids),噴霧物,(Overspray),不溶硅化合物,(Un-dissolved silicones),高压氣,管,和机器的油滴,(Oil droplet from compressed air-line or machines),聚合物的表面張力,(Surface Tension of Polymers),聚合物,表面張力,dynes/cm,三聚氰胺,Melamine(HMMM type)57.6,環氧樹脂,(Epon 828)46,聚苯乙烯,(Polystyrene)42.6,聚乙烯基氯,(PVC)41.9,聚甲基丙烯酸树脂,(PMMA),压克力,41.0,聚乙烯基醋酸酯,(Polyvinyl acetate)36.5,聚丁基丙烯酸树脂,(PBMA)34.6,低分子,PBA,流平剂,(Modaflow)32,低分子,PEHA,流平剂,(Resiflow)31.2,聚,二,甲基硅氧烷,Poly(dimethyl siloxane)19.8,魚眼,形成的基理,魚眼,形成的基理,聚二甲基硅氧烷,Poly(dimethyl siloxane),表面張力,20,dynes/cm,抗魚眼剂,预防,:,禁止在生产线上使用含硅的物貭,護手膏,髮膠,脫模剂,潤滑剂,用適當的清洗溶媒如丙酮,(acetone),除去素材表面的硅化合物（小心素材被溶媒腐蝕）,確保表面清潔。使用適當的脫腊剂,脫脂剂,保持噴房乾燥,排氣流通,採用降低涂料表面張力的添加剂（危險！這类的添加剂舍會減低涂料的附著力）,魚眼,(Fish Eyes),描述：,為,六角形的浅凹穴,整體有如蜂巢室,直径為,0.2 2.0 mm,浅凹穴,(Dimples,Benard Cells),起因：,在溶剂快速揮發吸熱的條件下，湿漆層的表面迅速冷卻。漆層內便產生对流,形成許小旋渦,。,這些對流導至在不同的區域裏分離和沉澱不同的塗料成分,造成色差和表面凹凸不平,有時,塗膜表面會在固化過程中流平,這些小凹穴則不易被觀察到。,浅凹穴,(Dimples,Benard Cells),起因：,在着色塗層中,對流往往可能分離顏料,造成有如一款顏料浮在表面。這類的缺陷稱為色浮,(Floating),预防,:,減低膜厚,如果塗膜必需很厚,可採用多層薄塗方法,增加塗料黏度,採用適當的流變剂可以減小對流,甚至消除凹穴的產生,將表面張力斜率降至最小,添加少量的矽氧化合物,採用低能量的樹脂,儘量避開使用極化的聚合物,要達到最理想的效果,往往上述的幾個方案都必須同時進行。,浅凹穴,(Dimples,Benard Cells),肥邊,(Fat Edge),描述：,塗膜在邊緣區域顯示比其他區域厚,被塗物的底邊塗膜比較厚,畫框,(Picture Framing),肥邊,(Fat Edge),起因：,在烘烤過程中,邊緣的塗料溶剂會揮發比較快,因而導至表面張力異差造成塗料流向素材邊緣,形成肥邊。,在加熱固化時,塗料受重力的影響流聚在素材的下端邊缘,形成肥邊。在嚴重的情况下則轉變成流挂。,预防,:,一般的預防方法是利用少量的,硅类有机物或其他的表面活剂來減少表面張力的差異,使用適當的流變助剂,增加塗料的粘度,桔皮,(Orange Peel),描述：,漆膜表面不平整如同桔子皮表面,桔皮和乾噴不一樣。桔皮的表泽不受其表面不平影響。乾噴除了表面粗糙,表面光泽也偏低,起因：,桔皮的產生是因為噴到素材上的油漆流動不良,無法展平,固化後仍保留表面的不規則性,噴涂参數欠佳。槍距，空氣压力，出漆量調節不正確,過度乾噴或霧化導致傳遞途中揮發了過量溶劑,使漆落在素材表面後無法再流動,使用不合適的稀釋劑,有過多易揮發的成份,噴房和素材溫度過高,使揮發速度增快,涂料粘度没調好，混合也不均匀,素材表面温度变易不定，氣流不平衡,霧化過低,漆粒太大,漆料溫度過低,粘度太大,濕度太低,桔皮,(Orange Peel),预防,:,使用,正,確,的,噴涂手法，確定噴槍是調節对的,調节涂料至合適的粘度,均匀噴凃手法,噴涂必須依据建立的温度范围內使用,产线的氣流必須穩定，没有渦流,桔皮,(Orange Peel),流挂,(Sags,Runs,Curtains),描述：,通常在垂直面等处，出现漆膜局部过厚造成大波纹、乳头现象。,固化前,漆在垂直置放的素材表面會向下流,(,受重力影响,),從而形成流挂,Runs:Sags in narrow bands,Curtain:A wide sag,起因：,塗料粘度過低,噴涂太厚,太濕,槍頭氣路受堵,使噴出的圖案變形導致噴漆集中在某區域,噴涂參數不正確,特別在噴涂形狀奇特的物件時,為了太注重細節而使其它區域噴過多,噴槍太近,溶劑揮發不足,造成涂層流動性太好,慢乾溶劑過多,氣壓低,霧化過低,揮發不夠,噴房溫度太低,溶剂揮發变慢,塗料和素材溫度偏低,预防,:,注意噴房的濕度和溫度,(,外邊進來的空氣的變化,),氣壓和噴槍的參數調節正確,使用合適的增粘剂、流變剂來調整塗料的粘度,流挂,(Runs,Sags,Curtains),表面霧白,(Blushing),描述：,塗膜表面蒼白,失去預期的光澤。,一般比較常於溶剂多的噴漆,但也可能發生在烤漆或,UV,漆上。,起因與,预防,:,這種現象經常發生在湿度高的時候噴塗。在噴塗過程中,溶劑的揮發會造成塗膜表面的溫度低過水氣的露點,濕氣在膜面上便凝成小水滴,水滴引起樹脂和顏料沉澱或形成微空,(Microvoids),受影響的區域會呈現蒼白或低光泽褪色的斑片,流平區濕度過高,稀释剂揮發太快,素材溫度太低,降低噴房的湿度,改用比較慢揮發性的稀释剂,在臨塗裝前,把素材加熱,(,如紅外线燈等,),表面霧白,(Blushing),光泽变異,(Gloss Variation),描述：,光澤是物体表反射光的能力,光澤低則反射光少。,光澤變異範圍可以為整片,局部,條狀,點狀等等,起因與,预防,:,底漆濕噴。若某區域底漆濕噴,漆內之顏料漂浮在表面。面漆噴完后,濕噴與干噴區可能顯現不同的光澤,烤爐內換氣不足,可使溶劑蒸氣無法排出。可在涂表形成薄霧,用天然氣燃燒直接加熱的烤爐,其廢氣,(CO,CO,2,NOx),可和涂膜产生化学反应而改變表面光澤,流平區濕度過高,高揮發性的溶劑在揮發時吸收四周能量,造成物表低溫下的濕氣凝成小水滴,水滴便形成表面霧白,(Blushing),膜厚不足或者不均勻,烘烤溫度過高或烘烤時間過久,光泽变異,(Gloss Variation),色差,(Color Mismatch),描述：,同批的涂料,噴涂前后產品的色差,不同批号的,涂,料因調色手法差，得到明顯的色差,起因,:,濕乾噴變異所造成,在金属漆尤其顯著。,涂膜的湿度影響金属粉或顏料的分佈而產生色差。,通常干噴颜色會比較淡。,油漆攪拌不當,使色素分布不均。,膜厚過薄,無法完全蓋住底層。造成底層的色彩透露至上層,噴涂手法不同,(,平板式或離心式,),造成顏料的分佈或排列不同,從而形成色差,霧化及漆粒噴到物件的速度不同,造成色素的分布或者排列不同,從而形成色差,素材不同,:,油漆用相同噴涂過程噴到塑件或金屬件上,有可能有色差,素材表面咬花,(,或紋路,),不同。油漆噴在細紋或粗紋的表面,用儀器測可能無色差,但用肉眼看時會有色差的感覺。故颜色檢查,通常要目視和儀器一起用,烘烤時間太長或溫度過高,可使颜色過暗或变黄。有些漆料（如,PU,漆）對此條件特别敏感。,色差,(Color Mismatch),预防,:,如前頁所寫的,造成色差的原因繁多。所以想要完全防止它的發生是相當困難的。,基本上,我們所能做到的就是儘量保持噴塗參數和程序完全不變,控制最後產品的色差能在客户允許的範圍內。,外邊引進來的空氣,(,經過濾,),因氣候的改變,(,早晚溫差、晴雨天的乾湿,),它的温度和濕度對稀释剂的揮發率有很大的影響。最後能令同批號的塗料產生可辨認的淡暗色差,下列的幾個條件佷容易造成色彩變淡,快揮發的稀釋剂,太多稀釋剂,噴槍氣壓太高,噴槍距離太遠,膜厚低,乾噴,色差,(Color Mismatch),班纹,(Mottling),描述：,比較常見于銀粉漆、主要是鋁粉排列不一致,當過度湿噴時、顏料與鋁粉分離，顏料聚集處成深色，而鋁粉則成亮班,顏色分離,(,二種色彩,),或顔料濃度不均,(,一種色彩,),起雲,(Clouding),異色,起因：,一般的色彩常用两种以上的顏料混合，他們的密度不同，當過度湿噴時、它們因密度不同分離而造成班紋,在溶剂在快速揮發吸熱的條件下，湿漆層的表面迅速冷卻。漆層內便產生对流,便形成許小旋渦，小旋渦把顏料捲到四，金属粉滯留于旋渦中間、如此便形成小圈状的雜班,因表面張力的原因,常使素材边緣聚集過多的油漆,顏料可能上浮而形成深色边框,班纹,(Mottling),起因：,使用不合適的稀释剂,稀释剂加入太少,噴涂参數不正確,(,噴槍,氣压,温度,湿度等没調好,),预防,:,調節噴塗參數,使塗層整面乾濕均匀,減低噴房的風速,最好能利用空調來保持濕度和温度的平衡。,班纹,(Mottling),雜貭,毛絲,(Impurity,Fiber),描述：,多數由噴涂環境不清潔所造成,在外觀上多是突起來的,污,垢,(Dirt),纤维,(Thread),異色點,(Bits),起因：,毛絲,(Fiber,lint):,多由衣服,紙,Masking tape,等材料的邊緣而來,殘漆渣,(Overspray):,殘漆落在噴房四處,他們的碎片被吹起落在被噴的素材上。造成此問題的原因是,:,噴房內氣流不平衡,無法排去殘漆,素材表面的灰塵没完全被清除,涂料本身含有雜質,(,如纤维,纸屑等等,),没過濾,濾網太粗,濾網太髒,缺少保養維護,殘漆渣滲漏出來,噴房、流平間、烤房等環境的空氣含灰塵,調漆間坑髒、油漆没蓋好,調漆罐、涂料供应管、噴槍未適當清潔,混合不適當的溶劑使樹脂無法完全溶解而形成小軟塊,(microgel),這些軟塊滲過濾网而被噴到物件上,压缩空氣未過濾、或濾网太髒,雜貭,毛絲,(Impurity,Fiber),雜貭,毛絲,(Impurity,Fiber),主要來自衣服纤维，人員走動太多太繁、未穿好防塵衣,也有來自劣貭的空氣過濾网,纤维,(Thread),毛絲,(Fiber),SEM photomicrograph of cellulose fibers,FTIR identifies contaminant fiber as cellulose,预防,:,當這类缺陷很多時，建議将缺陷樣品抽取,30 50,片進行詳细分类。使用放大鏡觀察缺陷形状（拍照）、顏色等,分析後馬上進行改善、清除产线上所有看到的雜物、髒物,硬度不足,(Hardness Inefficiency),描述：,涂,膜,的硬度不足、很容易被划伤。不能通过客户規定的检验,起因：,通常是涂膜树脂交連不達到該有的程度,交連不足的可能原因有,树脂分子選择不合適,交連反应尚未完全,UV,灯能量不足或有更变,(UV,漆,),烘烤時間不夠長、烤线温度低,(,烤漆,PU),雙组份漆,(,如,2-K PU),漆和固化剂的配比不对,硬度不足,(Hardness Inefficiency),色遮蓋不足,(Poor Hiding),描述：,涂,膜,過薄可見底層、通常會出現在較难噴到的底、側面、轉角等地方,涂膜太薄,(Thin Film),起因：,顏色（色漿）有浮動效应,(Floatation Effect),色漿的色強度差異（批次、厰家不同）,攪拌不夠均勺,調色技術欠佳,色遮蓋不足,(Poor Hiding),乾噴,(Dry Spray),描述：,涂,膜表面,光滑、但光泽異常偏低、顏色同時也可有差異,異常低光泽,(Loss of Gloss),起因：,稀释剂揮發太快,使用不合適的添加剂,表面被臘、油脂、皂、油或水污染,溶剂霧碰到冷空氣、冷凝後腐蝕涂膜表面,预防,:,選用,正,確,的,稀释剂，正確的比例,正確噴涂手法,槍距、扇形、氣压,产线的氣流穩定通暢，没有渦流,乾噴,(Dry Spray),结論,