军工装备涂装中对油漆的质量控制_毛喆.pdf

军工装备涂装中对油漆的质量控制毛1，尹中秋2，胡剑锋2，黄红武1，刘涛1，丁翔1（1.航空工业郑飞公司热表处理厂，郑州 450005；2.空军装备部驻郑州地区军事代表室，郑州 450005）摘要：加强油漆质量控制，是保证军工装备涂装质量的前提。本文对油漆的采购、贮存和配漆进行了论述，明确了质量控制点，保证油漆质量可控，进而保证涂装质量。关键词：油漆；涂装；质量；配漆中图分类号：TQ639文献标志码：B文章编号：1007-9548（2023）02-0048-03Quality Control of Coating in Military Equipment PaintingMAO Zhe1,YIN Zhong-qiu2,HU Jian-feng2,HUANG Hong-wu1,LIU Tao1，DING Xiang1(1.Heat Treatment and Surface Treatment Plant of Zhengfei Company of Aviation Industry,Zhengzhou 450005;China;2.Military Representative Office of Air Force Equipment Department in Zhengzhou,Zhengzhou 450005,China)Abstract:Strengthening paint quality control is the premise to ensure the quality of military equipmentcoating.In this paper,the purchase,storage and matching of paint were discussed,and the quality controlpoints were defined to ensure paint quality control,and then to ensure coating quality.Key words:coating;painting;quality;match paint收稿日期：2022-03-17作者简介：毛（1977），男，本科，高级工程师，主要从事热表处理工艺研究工作。E-mail：。0引言随着军工装备的要求和涂料技术的发展，各种具有特殊性能如耐高温、隐身、吸波等的涂料已在军工装备上广泛使用。用于军工产品的涂料绝大多数是溶剂型的涂料，通常称之为油漆。涂料作为涂装的原材料，是通过涂装过程转变为涂层材料而发挥其功能1。若涂料存在质量问题，即使后续涂装施工再仔细认真也无济于事。因此，对于进行军工产品涂装的单位来说，对油漆的质量管控十分重要。对油漆管理的目的是保证所喷涂的漆膜具有应有的性能，因此，对油漆的管理应包括在产品上形成漆膜前的所有过程，即包含油漆的采购、贮存和施工前的配漆。1采购1.1定点采购选择供应商是对油漆管理中要做的一项重要工作，选择优秀的油漆供应商，是油漆质量稳定可靠的长期保证。鉴于油漆对产品的重要性，企业应组织本单位的质量、生产、技术、检验等单位对供应商的选择进行考察、评估、评价。考察的内容有供应厂家的单位资质、质量管理体系建立和运行情况、生产过程质量控制情况、服务水平、合同履约情况等，供应厂家的营业执照和质量体系认证证书是必备的基本条件，对取得 G JB9001C2017 质量体系认证证书的可优先考虑。通过考察，对可能存在的风险进行评估，并制定相应的防范措施。如为了预防供应商质量下滑的风险，可采取每年度现场审核的方法等。最后，通过评价，选定企业的油漆供应商，让企业油漆定点采购。并将油漆供应商纳入企业自身的供应商管理体系中，定期进行评价、审核等，以实现对供应商的动态管理。通过定点采购、定期审核的方式，可以为企业所用油漆建立起相对稳定的供应商管理系统，形成有相关的条款或文件约束的供应链，形成可靠的油漆来源。1.2入厂验收G JB 9001C2017质量管理体系要求的 8.4.2现代涂装Modern Finishing现代涂料与涂装48中对供应商提供的过程、产品和服务的控制类型和程度进行了规定，其中 e）条款规定：明确验证要求、方法和合格判定准则，按要求实施验证，保留验证的记录。这就要求企业对采购的油漆在验收项目和方法做出明确规定，这也是我们常说的油漆采购后的入厂复验。每种油漆的性能是多方面的，有密度、黏度、细度和皂化值等物理性能，有柔韧性、附着力等涂膜的力学性能，有耐水性、耐化学试剂、耐盐雾等涂膜的耐介质性能，有耐热、耐湿热、耐霉菌等涂膜的耐环境性能。若对每种油漆的性能都进行入厂复检，费时费力。如 T S 9 6-7 1含氟聚氨酯磁漆，其漆膜性能指标有耐盐雾 2 0 0 0 h、耐湿热性 1 0 0 0 h、耐 3 号喷气燃料 1 6 8 h、耐 1 0 号液压油 1 6 8 h 等，企业若对这些性能都进行检测，时间长成本高。若不进行入厂复检，则存在不合格的油漆用于产品上的风险。油漆在出厂前，生产厂家按标准对该漆的各种性能指标都进行了型式检验，即通过抽样的方式判断本批次生产的油漆是否合格。入厂再进行复验，是对油漆生产厂家的一个确认。鉴于这种情况，可采取“预防关口前移”的做法进行油漆的入厂复验。即要求厂家在对本批次生产的油漆进行各类性能检测时，可通知企业，企业监督其检测过程，用此代替入厂验收中油漆性能方面的内容。企业监督检测过程的方式是多样的，可以现场监督，也可以委托第三方，也可以利用现在信息化手段，如要求厂家对检测过程录像等。并将监督后的结果形成记录，作为该批油漆性能复检的结果。待该批油漆入厂后，检验人员只用检查该批油漆质保单、数量及外包装等可直接检验的指标。即要求入厂的涂料应包装完好，包装桶上的涂料名称、代号、批次、生产厂家、出厂日期等标志应清晰无损，并有合格证。通过参与到生产厂家检测过程中即实现质量管控，又避免了繁琐的验证工作，保证了质量，提升了效率。1.3技术服务企业与油漆生产厂家不是仅仅建立买卖关系，还应利用油漆生产厂家专业技术能力强的优势，与厂家签订技术服务的协议，对企业在油漆使用过程中的注意事项进行讲解，并可参与企业涂装过程中出现的质量问题。如前些年，我公司某产品按 G JB 1 5 0.9 A 2 0 0 9军用装备实验室环境试验方法 第 9 部分：湿热试验 进行试验后，总出现漆层起泡现象，后续对制件的表面处理和喷漆过程都加强了质量控制，但湿热试验后漆层起泡问题仍存在。经向油漆生产厂家的技术人员询问得知，该产品选用的 H 0 6-2 铁红环氧酯底漆与 T S 7 0-1 聚氨酯无光磁漆的配套性差，面漆 T S 7 0-1的稀释剂的溶解力强，可对已喷涂的 H 0 6-2 底漆进行溶解，破坏底漆与基体的结合，导致在湿热试验中，水分子在底漆与基体结合力差的部位聚集，将漆膜顶起，待湿热试验结束，水分子挥发后，漆层形成凸起的气泡。后经油漆生产厂家建议，将底漆更换为与面漆T S 7 0-1 相配套的 T B 0 6-9 锌黄丙烯酸聚氨酯底漆，湿热试验后漆膜完整无问题。总之，企业与油漆厂家增加互动，从工业供应链的关系上升到战略同盟的层次，使双方在日益复杂的动态环境中具备能持续满足要求的能力，并不断提升企业绩效。2贮存油漆属于危险品，对贮存条件有相应的安全规定。此外，就油漆质量来说，在油漆贮存期间，应保证所采购的油漆在保质期内不会提前发生变质。因此对油漆的贮存环境有一定的要求。2.1温度适宜温度对油漆的影响比较显著。温度过低，油漆在贮存过程中会产生沉淀或有析出物，如清漆在低温下，会因漆内的蜡质析出而导致浑浊；温度过高会导致油漆在贮存过程中因反生反应而导致稠度上升，严重时还会出现油漆凝聚成猪肝状，也就是俗称的油漆肝化现象。因此，适宜的贮存温度是保证油漆稳定性的前提，一般对油漆的贮存环境温度控制在 1 0 3 5 之间。2.2通风干燥通风干燥的目的是要求油漆贮存环境有较低的湿度，防止水分子渗入漆桶内，导致油漆变质。聚氨酯类的油漆因具有良好的结合力和极佳的耐腐蚀而在军工装备上广泛使用，其为分装的双组分油漆，组分一为带羟基的丙烯酸树脂（R O H），组分二为异氰酸酯（R N C O）。两组分反应生成聚氨酯（R N H C O O R）。若环境中存在水蒸气，水气就会与异氰酸酯反应，使异氰酸酯变质，严重时会导致其凝固。2.3阴凉防日照阳光直射会加速油漆的老化，部分油漆还会在光照下反应而变质。如 H 0 6-2 环氧酯底漆，是经环氧树脂和植物油酸酯化后形成的环氧酯底漆，该漆中含有的醚键会受光照而发生降解断裂，另外，在光照下会加速氧气与环氧酯中双键的反应。这些都会导致 H 0 6-2环氧酯底漆在贮存中发生变质，形成胶化现象。3油漆调配3.1具体操作3.1.1开罐检查打开漆桶前，应检查油漆及所对应使用的稀释剂都在有效期内，再将漆桶外的灰尘及污染物擦拭掉，避免油漆在开桶过程中，这些灰尘和污染物落进漆中。同时，对使用开漆桶的工具也应进行清洁。打开漆桶后，油漆各组分若出现凝固、悬浮物或有不易溶解的硬渣、Mode rn Finish ing现代涂装第 2 6 卷 第 2 期2 0 2 3 年2 月MPF现代涂料与涂装49晶粒、块状物等，即使油漆在有效期内，也不能用于军品装备的喷漆上。公司有次打开某 H 0 6-2 铁红环氧酯底漆，发现桶内油漆上表面结皮严重，桶内其余油漆目视无硬块。将油漆上表面结皮去除后，取桶内油漆进行表干、实干和结合力、柔韧性的测试，结果均显示合格，就自认为将漆上表面结皮去掉后其余部分可正常使用。在产品后续喷涂完成后按 G JB 1 5 0.9 A 2 0 0 9 进行湿热试验后，产品表面漆膜出现大面积起泡现象。对该批次油漆进行耐水性检测，发现耐水性不合格。由此可见，鉴于油漆涉及的性能指标较多，后期取样检测又不能各个项目全进行，考虑军品即精品的要求，应严把油漆的开罐质量。3.1.2搅拌一般把涂料从生产下线入库到使用之间的这一段时间间隔叫做贮存期，在贮存期间，涂料在静置过程中，颜料、填料会因自身的重力作用而下沉2。因此，为了让施工时油漆处于良好的分散状态，涂料在使用前要充分搅拌均匀并过滤。搅拌的方式有多种方式，可用振荡器在油漆开罐前对整桶油漆进行搅拌，也可用气动搅拌器，还可用手工搅拌。一般用振荡器对整桶油漆振荡 5 m in 就可达到油漆均匀的效果，而使用气动搅拌器和手工搅拌，则需要 1 5 m in 左右。为了减低操作者的工作量和保证油漆搅拌质量的稳定性，要尽量选用振荡器或气动搅拌器对油漆进行搅拌。但无论用哪种方式，都要防止在搅拌过程中对油漆造成污染。这就要求每次搅拌前后都要对搅拌所用工具进行清洁，尤其是在搅拌前，要用所搅拌油漆对应的稀释剂清洁，以防止因其他牌号稀释剂的残留造成油漆变质的风险。3.1.3配漆便于油漆喷涂且保证流平性，不同油漆应在其合适的黏度下进行配漆。对于单组分油漆，搅拌均匀后，加入相应稀释剂调整至规定黏度即可。而对于双组分油漆，则是在各组分搅拌均匀后，将组分二缓慢倒入组分一中，在搅拌均匀后进行黏度调整。对于多组分油漆，应着重注意两个使用期限，即诱导期和适用期。G B/T 5 2 0 6 2 0 1 5色漆和清漆 术语和定义 中给出了的定义：诱导期是以多组分分装产品形式供应的涂料从混合到施涂所需要的最短时间间隔。适用期是多组分分装的涂料各组分相互混合后，可使用的最长时间。从定义可以看出，多组分油漆混合后，不能立即使用，要放置一定时间才能进行喷涂，即让油漆各组分间进行熟化，故诱导期亦称熟化期，大多数油漆的诱导期为 3 0 m in，个别油漆如 H 6 1-1 有机硅环氧聚酰胺耐热底漆，其诱导期则为 6 0 m in。适用期则是多组分油漆混合后施涂能获得良好的干燥漆膜性能的最长时间，即油漆各组分混合后仍具有良好施工性能的最长时间。大部分油漆的适用期为 6 h 或 8 h，也有油漆的适用期为 3 h 或 4 h，如 S 0 4-2 0 各色飞机蒙皮磁漆的适用期为 4 h，丙烯酸酯防滑涂料的适用期只有 3 h。油漆在其适用期内能保证后续涂膜的性能，若多组分油漆各组分混合后，超过其规定的适用期，即使油漆没有出现结皮、凝胶现象，也不能再继续使用。3.2质量控制鉴于配漆过程对油漆是否能发挥应有性能十分重要，应加强调漆过程的质量控制，以保证后续施工后能得到预期的涂膜性能。应从人员和过程记录上加强控制，明确质量控制要点，结合日常监督检查，确保过程质量稳定。3.2.1专人进行G JB 4 4 3 9 2 0 0 2 军用飞机喷漆通用要求 中6.2.3 条款规定：“配漆应设专人负责”，对油漆的开罐、搅拌、多组分间混合和黏度调整等，都应设定专人负责，对负责的人员进行相应的培训和要求，使其熟练掌握在配漆过程中的注意事项，能够每次在配漆前将漆桶、配漆的容器、搅漆用的玻璃棒等都清理干净，能按照漆桶规定的比例进行各组分间的混合。开过桶的油漆要密封好，最好在 2 3 d 内用完3。企业也可根据自己产品的批量和用漆量，与生产厂家协商定制合适的漆桶。我公司原所有定制的都是 2 0 k g/桶的油漆，开桶后对剩余油漆管理繁琐，后来根据每种油漆的使用频次和用量，与油漆厂家协商生产 3 k g/桶、5 k g/桶的油漆等，为油漆的现场管理提供了方便。3.2.2记录管控应对配漆的过程进行记录，尤其对于多组分的油漆，更应做好详细记录，明确所配油漆的批次以保证后续的可追溯性，详细记录油漆的配制比例和使用时间，既是油漆配制合格的证明，又可为后续若出现质量问题的分析提供材料。具体可按表 1 格式进行配漆记录。每次配漆结束后，将上述表格填写（下转第 5 4 页）表 1配漆记录卡片油漆牌号项目配漆间温度/组分一质量/k g黏度（涂-4 杯）/s数值油漆批次项目配漆间湿度/%组分二质量/k g配制时间数值可以开始使用的时间（诱导期结束）可使用的最终时间（适用期结束）配漆人日期现代涂装Mod ern Fin ish in g第 2 6 卷 第 2 期2 0 2 3 年2 月MPF现代涂料与涂装50（上接第 5 0 页）两份，一份作为记录存档，另一份则贴在配好漆的容器外面，便于操作者知悉所配油漆可使用的时间。4结语对油漆的质量控制是一个系统工程，涉及采购、贮存、配制等环节，需要在各个环节做好质量控制，并在实际工作中不断总结提高，使油漆质量稳定可靠，让喷涂后漆膜的各项性能能得到保证。参考文献：1 刘登良.涂料工艺M.北京：化学工业出版社，2 0 0 9.2 周强，金祝年.涂料化学M.北京：化学工业出版社，2 0 0 7.3 潘继民.涂装技术 1 0 0 0 问M.北京：机械工业出版社，2 0 1 3.常常按材质建立出碳钢、镀锌、S U S 3 0 4、S U S 3 1 6 等级库。O P M 内置了一些参数化设备，如泵、换热器等，但涂装车间的种类多而杂，O P M 尚无法满足需求，仍推荐使用 2.2.1 中的方法。O P M 最强大的功能在于管道建模，使用 M S 的精确绘图功能，在三维空间中实现所见即所得的三维布管，无需像机械建模软件一样，先画出管道线，再由管道线和管线规则一起驱动生成管道。当需要移动管道时，也是直接在三维空间精确移动，并可以实现相关连接管道的联动。O P M 还内置了暖通风管和桥架模块，可以创建风管和桥架，其建模方法和元件库的维护方法与管道相同。O P M 暖通风管模块能够创建的元素类型有直风管（截面形状有圆形、矩形、椭圆形）、风阀、等径弯头、三通、变径、散流器、检修门等，无法创建异形三通、变径弯头等元件。O P M 桥架模块可以创建直桥架、水平弯头、内弯头、外弯头、变径、三通等，截面为矩形托盘，无法创建截面复杂的多层桥架。O P M 的功能可以满足专业总图级别的风管和桥架的设计，不适于详图设计。O P M 还可以与 O p e n P la n t 工厂解决方案中的其他软件结合使用，如流程图设计软件 O P P ID、单管轴测图生成工具 O P IM、支吊架设计软件 O P S E 等，企业可以根据各软件的采购成本按需选用。3.2T r iC A D 软件T riC A D 软件是由德国 V e n tu ris 公司基于 M S 平台开发的专业设计工具集，面向汽车厂房规划和设计，有建筑设计和工厂设计两组工具集，包含通风、给排水、消防、电气、卫生洁具和风管、管道、室体、输送机、钢平台等多个子模块。各子模块独立授权，用户可以按需采购。T riC A D 软件适用于工艺图设计阶段和专业总图设计阶段。T riC A D 创建元素的界面均为参数化窗口，附有示意图说明各参数的含义。T riC A D 风管模块是专业的风管设计工具，能创建出各种复杂形状的风管管件，可以充分满足涂装车间风管设计需求。T riC A D 内置了一些涂装车间常用的室体类型，如前处理积放链室体、烘干室、工作区灯架室体等，设定好参数后画一条直线，即可生成对应长度的三维室体模型。T riC A D 内置了一些辊床、移行机、升降机的参数化模型，可以快速地布局出所需的机械化方案模型。涂装车间存储区常需要布置多个辊床，在 T riC A D 输送机模块中，可以通过画直线的方式快速生成一排辊床。T riC A D 钢平台模块也是使用频率很高的模块。可以选择一个封闭形状直接生成带梁的钢平台。可以画出带有多个休息平台、多个转角的斜梯，并附带生成栏杆。可以通过画多段线，快速生成栏杆。T riC A D 在生成三维模型的同时，会创建出二维简图，这大大简化了由三维模型导出二维平面图的工作，只需隐去 3 D 图层，保留 2 D 图层，通过 M S 切图工具生成平面图即可。4结语创建出合格的三维模型是整个数字化智能制造过程的关键环节，后续的出工程图、生成材料报表、干涉检查、数字资产管理等工作都是以三维模型为基础进行的。M S 平台软件本身提供了出工程图、统计数量或体积、干涉检查、发布 i-m o d e l 的功能，基本能够满足设计和数字化交付的需求。O p e n P la n t M o d e le r、T riC A D等专业工具提供了强大的报表功能，为其设计对象提供了多种统计模板。企业可以以 M S 平台软件为主体，按需使用 O p e n P la n t 软件和 T riC A D 软件的部分模块，在单一平台实现涂装车间工艺设备的协同设计，显著提高工作效率。参考文献:1 刘奕，严正，黄飞宇，等.A u to d e sk In v e n to r 在涂装非标设备三维设计中的应用J.现代涂料与涂装，2 0 1 7，2 0（4）：4 2-4 6.2 杨贵程，黄靖乾，和扁，等.O p e n P la n t M o d e le r 三维设计软件在大型水电站的应用分析J.水电站机电技术，2 0 2 0，4 3（6）：1 4-1 6.现代涂装M o d e rn Fin ishin g第 2 6 卷 第 2 期2 0 2 3 年2 月MPF现代涂料与涂装54