水性漆对过滤工艺的影响—飞潮过滤

1、前言

近年来,汽车涂装新工艺发展迅速,以水性漆为代表的环保型技术占据了越来越大的市场份额,传统溶剂型的涂装设备(如机器人喷涂系统、输调漆系统、预烘干设备、空调制冷除湿设备、喷漆室和废漆处理设备等)也陆续进行着相应的变革。过滤系统作为涂装工艺中必不可少的工艺设备,必须要应对这一趋势的发展。

2、水性漆与过滤设备

水性涂料是以水作为分散介质的涂料,所含溶剂主要是水,树脂分散在水中形成聚合物分散体系;而传统溶剂型漆的溶剂主要是有机溶剂,树脂在溶剂中形成聚合物溶液。

由于水的表面张力大,故水性漆的表面张力也较大。较大的表面张力更容易引起流挂、针孔、缩孔等质量问题,所以在施工过程中要加强管理,尤其对底材的表面洁净度。

图1  快开过滤器

汽车涂装工艺中存在着大量的过滤设备,如前处理过滤系统、涂胶过滤系统、调漆间过滤系统等。同时水性漆还具有导电率高的特性,由于导电性大容易出现电蚀反应,易导致设备氧化、生锈,所以对过滤器的材质和表面处理提出了更高的要求。过滤设备的性能对于车身的洁净度有着至关重要的影响。

某德系汽车厂使用飞潮快开过滤器搭配针刺毡滤袋,过滤精度从最初的200靘(热水过滤)逐步提高至25靘以及10靘(纯水过滤),同时在袋式滤器中增设磁棒配件。为了更好的去除铁屑及焊胶等杂质,通常也会在过滤系统中增加多管旋流分离器、磁性过滤器、除胶过滤器;目前这种过滤配置已成为主流的前处理过滤方案,可以有效去除循环液中的固体颗粒物,提升车身表面的清洁度。

图2磁性过滤器

3、过滤滤袋

除了颗粒物污染,从冲压、焊接带入的润滑油、拉延油、导轨油等也需要进行清理,避免污染涂装前处理磷化工序,引起漆膜缩孔问题。通常滤袋采用聚丙烯材质制作,这种过滤材质本身具有亲油疏水性,可以吸附少量的油污。但为了更严格的控制污染,可以采用更高效、吸油性能更佳的高精度滤袋。普通滤袋吸油能力有限,过滤效率为50%~60%,而高精度滤袋增加了专有的吸油层,吸油效果更佳,过滤效率也提升至90%左右,可以有效减少循环液的含污量,有利于保持车身洁净。

图3  吸油高精度滤袋

优质的滤袋可以起到良好的过滤作用,反之反而会成为污染源,主要的污染物为脱落的纤维和渗出的化学物。

滤袋一般是由针刺毡滤料制作而成,表面未经处理的滤料和纤维之间未热熔连接,会极易引起纤维脱落,这种肉眼可见的缺陷可以轻易辨识;而化学物渗出则需要特定的检测手段。比如硅油,一种常见的整理剂,常存在于滤材中。硅油一旦污染车身,则会引起缩孔问题,所以在选购滤袋时,需进行涂料相容性测试。以湖南某涂料厂的汽车用漆和飞潮滤袋为例,先将滤袋浸泡在涂料中24h,然后用手工直喷的方式喷涂底板,统计缩孔与缺陷数量。如表所示,可见,飞潮的NMO尼龙滤袋与OAH吸油滤袋都可通过涂料相容性测试,不会引起缩孔等问题。

表缩孔与缺陷数量

水性涂料呈现粘稠状,流动性较差。由于水性漆的高粘度,输调漆系统需提高泵的输送能力,通用的过滤器设计压力往往达不到系统设计值,此时需采用耐高压的袋式或芯式过滤器替代。粘度也是过滤器选型时的一个重要参考指标,粘度越大,过滤面积越大。水性漆虽然主要以水作为溶剂,但成分中还存在部分溶剂和添加剂,过滤元件以尼龙或聚酯为主,匹配水性漆的化学兼容性。

3、结语

过滤是汽车涂装工艺的重要组成部分,水性漆的推广给过滤设备带来了更高的工艺要求,选择过滤精度和耐压等级更高的过滤元件和过滤器,有利于提高汽车涂装质量,减少涂装缺陷,降低打磨工序工作量。