?機柜鈑金加工時表面出現(xiàn)氣泡是常見的表面處理缺陷,主要影響防腐性能和外觀質(zhì)量。氣泡的產(chǎn)生通常與前處理、噴涂工藝、材料狀態(tài)及環(huán)境控制等因素相關(guān),以下是具體原因及分析:
?

一、前處理階段問題
1. 基材表面油污未徹底清除
原因:
鈑金件在沖壓、切割或存儲過程中可能沾染機油、防銹油或指紋油污。若前處理(如脫脂、清洗)不徹底,油污殘留會形成隔離層,導致涂層與基材結(jié)合力下降,氣體在涂層下聚集形成氣泡。
典型場景:
沖壓后未進行超聲波清洗,直接進入噴砂或磷化工序。
手工清洗時未使用堿性脫脂劑,或清洗時間不足(如<3分鐘)。
解決方案:
采用“噴淋+浸泡”組合清洗工藝,使用pH值10-12的堿性脫脂劑,溫度控制在50-60℃,清洗時間≥5分鐘。
清洗后用純凈水漂洗,并檢測表面水膜連續(xù)性(水膜30秒內(nèi)不破裂為合格)。
2. 磷化膜質(zhì)量差
原因:
磷化膜是涂層與基材的過渡層,若磷化膜不均勻、厚度不足或存在結(jié)晶粗大,會降低附著力,導致氣體逸出時形成氣泡。
磷化液溫度過低(如<35℃)或游離酸度過高,導致磷化反應不完全。
磷化后未徹底水洗,殘留酸液腐蝕基材,形成局部薄弱區(qū)。
典型場景:
冬季磷化槽液溫度未加熱,反應速度減慢。
磷化后直接噴涂,未進行鈍化處理。
解決方案:
控制磷化槽液溫度在35-45℃,總酸度(TA)20-30點,游離酸度(FA)0.8-1.5點。
磷化后用去離子水漂洗,并進行鈍化處理(如浸涂鉻酸鹽溶液),形成致密保護膜。
3. 噴砂處理不當
原因:
噴砂通過粗化表面提升附著力,但若砂粒粒徑過大、噴射壓力過高或角度不當,會損傷基材表面,形成微裂紋或凹坑,成為氣體聚集點。
噴砂后表面粗糙度(Ra)>6.3μm,導致涂層填充不均。
噴砂后未及時噴涂,表面氧化形成氧化層。
典型場景:
使用80目砂粒替代120目砂粒,導致表面過于粗糙。
噴砂后暴露在空氣中超過4小時未處理。
解決方案:
選擇120-150目棕剛玉砂粒,噴射壓力0.4-0.6MPa,角度75-90°。
噴砂后立即進行噴涂,若需存儲,需噴涂防銹底漆(如鋅系磷化底漆)。
二、噴涂工藝問題
1. 粉末涂料固化參數(shù)不當
原因:
粉末涂料需通過高溫固化形成連續(xù)膜層,若固化溫度不足、時間過短或升溫過快,會導致涂層內(nèi)部氣體未完全逸出,形成氣泡。
固化溫度低于粉末涂料要求(如環(huán)氧樹脂粉末需180-200℃,實際僅160℃)。
固化時間不足(如標準要求15分鐘,實際僅10分鐘)。
升溫速率過快(如從室溫直接升至200℃,未分段升溫)。
典型場景:
使用紅外加熱爐時未設置預熱段,導致涂層表面快速固化而內(nèi)部氣體滯留。
粉末涂料過期或受潮,揮發(fā)分含量超標。
解決方案:
根據(jù)粉末涂料技術(shù)說明書設置固化參數(shù)(如分段升溫:80℃/5分鐘→150℃/5分鐘→200℃/10分鐘)。
使用前檢測粉末涂料揮發(fā)分含量(需≤0.5%),并存儲在干燥環(huán)境(濕度<60%)。
2. 噴涂環(huán)境濕度過高
原因:
高濕度環(huán)境下,空氣中的水分會吸附在粉末顆粒表面,噴涂時水分被包裹在涂層中,固化時水分蒸發(fā)形成氣泡。
環(huán)境濕度>85%時,粉末涂料易吸濕結(jié)塊。
噴涂室未安裝除濕設備,或壓縮空氣未除油除水。
典型場景:
梅雨季節(jié)或雨天噴涂,未采取濕度控制措施。
壓縮空氣管道存在冷凝水,直接噴入涂層。
解決方案:
噴涂室安裝除濕機,將濕度控制在40-70%。
壓縮空氣需經(jīng)過冷凍式干燥機(露點≤-40℃)和三級過濾(0.01μm精度),確保無油無水。
3. 涂層厚度不均
原因:
涂層過厚(如>120μm)會導致內(nèi)部氣體難以逸出,形成氣泡;涂層過薄(如<60μm)則覆蓋不全,易暴露基材缺陷。
噴槍電壓過高或出粉量過大,導致粉末堆積。
工件邊緣或拐角處因電場效應涂層過厚。
典型場景:
使用手動噴槍時操作不熟練,導致局部重復噴涂。
自動噴涂線未根據(jù)工件形狀調(diào)整噴槍參數(shù)。
解決方案:
控制涂層厚度在80-100μm(通過膜厚儀檢測)。
對邊緣和拐角處進行預噴涂或手動補噴,避免局部過厚。
使用靜電噴槍時,調(diào)整電壓(60-80kV)和出粉量(200-300g/min),確保涂層均勻。
三、材料與存儲問題
1. 基材表面存在氧化層或銹蝕
原因:
鈑金件在存儲或運輸過程中表面氧化,形成氧化鐵或銹蝕層,若未徹底清除,會導致涂層與基材結(jié)合力下降,形成氣泡。
碳鋼板材存儲環(huán)境潮濕,未涂防銹油。
鋁合金表面未進行陽極氧化處理,直接噴涂。
典型場景:
鈑金件在露天存放超過1周,表面出現(xiàn)白銹。
鋁合金機柜未進行鉻酸鹽鈍化處理。
解決方案:
碳鋼板材存儲時涂防銹油,并在48小時內(nèi)完成前處理。
鋁合金表面進行陽極氧化(膜厚≥10μm)或鉻酸鹽鈍化處理。
2. 粉末涂料與基材不兼容
原因:
不同材質(zhì)的基材需匹配特定類型的粉末涂料,若不兼容會導致附著力差,形成氣泡。
碳鋼表面使用環(huán)氧樹脂粉末,但未添加防銹顏料(如鋅粉)。
鋁合金表面使用純環(huán)氧粉末,未進行表面處理。
典型場景:
直接使用通用型粉末涂料噴涂所有材質(zhì),未考慮材質(zhì)特性。
解決方案:
碳鋼表面選用環(huán)氧鋅基粉末涂料(含鋅粉占比≥80%)。
鋁合金表面選用環(huán)氧聚酯混合型粉末涂料,并配合鉻酸鹽鈍化處理。
四、綜合解決方案與預防措施
優(yōu)化前處理流程:
采用“噴砂→脫脂→水洗→表調(diào)→磷化→鈍化→純水洗→干燥”標準化流程,每步設置質(zhì)量檢查點(如水膜破裂試驗、磷化膜厚度檢測)。
嚴格控制噴涂參數(shù):
制定粉末涂料固化曲線(如升溫速率≤5℃/分鐘),并使用紅外測溫儀實時監(jiān)控工件溫度。
改善噴涂環(huán)境:
噴涂室安裝溫濕度傳感器,濕度>75%時自動啟動除濕機;壓縮空氣管道加裝油水分離器。
加強材料管理:
基材存儲時涂防銹油并覆蓋防塵罩;粉末涂料分批使用,先到先用,避免過期。
實施質(zhì)量追溯:
對每批機柜記錄前處理參數(shù)、噴涂參數(shù)及檢測數(shù)據(jù),出現(xiàn)氣泡問題時快速定位原因并改進。