汽车钣金喷涂技术 原子灰的施涂及安全防护-教案

《汽车钣金涂装技术》教案
蜂巢芯
知识点
原子灰的施涂及安全防护
学时
4学时
教学内容
1、掌握常用的原子灰刮涂工具的特点。
2、掌握原子灰调配及刮涂方法。
3、会使用烤灯烘烤原子灰。
4、掌握原子灰的打磨方法。
教学重难点
重点:原子灰的刮涂与打磨遵循的工艺流程
难点:原子灰的打磨方法
情境分析
原子灰在汽车车身修补涂装中应用比较广泛,对于受损车辆来说,仅靠钣金修理不能达到原有的漆面效果,一些细小缺陷如底材凹痕、针缩孔、裂纹和小焊缝等,都要使用原子灰进行填充打磨平整,然后再经中涂、面漆等工艺,才能使其达到原有的平整度和漆膜品质。
原子灰的施涂工艺在整个车身涂装修复过程中至关重要,原子灰的施涂质量的好坏直接影响最终的漆面修复质量。
另外,原子灰有些组成成分对人体具有一定的危害。因此,原子灰施工的安全防护工作不容忽视。
相关知识
通常原子灰的刮涂与打磨遵循如下工艺流程:
   
图6-3-1  刮涂原子灰的工艺流程图
下面从原子灰施涂工具、原子灰调和、原子灰的刮涂及原子灰的干燥和原子灰的打磨五个方面进行学习有关原子灰的施涂。
一、原子灰施涂工具
一般原子灰的调配及施涂作业中需要使用的工具有调和板、铁铲及刮刀(金属、橡胶或塑料材质)、电子秤等。
1.刮刀  刮刀是原子灰施涂作业中的主要工具。按其软硬程度的不同,可分为硬质刮刀和软质刮刀。
(1)硬质刮刀  反垃圾邮箱
硬质刮刀适用于大面积的刮涂作业,如大的凹坑、大的平面缺陷部位等,由于其刮口硬度较高,易于刮涂平整,工效高、材料省。
硬质刮板主要有金属刮板和塑料刮板。
金属刮刀主要有钢片刮刀、轻质合金刮刀等,是目前使用最多的一种。
(2) 软质刮刀 
软质刮刀主要有橡胶刮刀和塑料刮刀,适用于刮涂圆弧形、曲面形状的部位。
             
图6-3-2  钢片刮刀              图6-3-3 塑料刮刀
                 
图6-3-4 橡胶刮刀                     图6-3-5 铁铲
 
    刮刀的一般握法如图所示:
图6-3-6 刮刀的握法
(3) 刮刀的使用要求
①刮刀的刮口要保持平直,在使用或清洗时不能使刀口出现齿形、缺口、弧形、弓形等。如果出现变形,在刮涂时则很难将原子灰刮平刮好。
② 刮刀每次使用完毕之后,应先用刮刀相互铲除干净,再用毛刷蘸溶剂清洗掉残留的原子灰。一定要避免原子灰固化在刮刀上,否则很难清除干净,影响下次使用,还有可能会导致刮刀变形。
③ 对于平面或曲率小的平面填补部位应使用硬质刮刀。
 ④ 对于曲率大的圆弧面填补部位应使用软质刮刀。
⑤ 对于填补面积大的面应使用较长的硬质刮刀。
2.原子灰调和板
  除了贴纸的可撕式(剥离式)调合板外,还有金属、木材、塑料等材料。
        太阳能恒温器                                               
图6-3-7 可撕式调合板                    图6-3-8 金属调合板
3.电子秤    称量原子灰和固化剂的质量。
     
图6-3-9 电子秤
二、 原子灰的调和
(一)安全防护
原子灰中有挥发性物质苯乙烯,该有机物具有刺激性气味,对眼和上呼吸道粘膜有刺激和腐蚀作用;固化剂中主要成分过氧化物具有强的腐蚀性。
因此,在调和原子灰和刮涂原子灰时一定要进行安全防护。
主要防护用品: 防护眼镜、防毒面具、工作服、乳胶手套、安全鞋。
图6-3-10 调配原子灰的安全防护
(二)调配比例
原子灰的调配必须按使用手册标明的正确比例混合固化剂,不可随意增加或减少,而且混合一定要均匀。聚酯原子灰通常使用过氧化物固化剂,固化剂添加过量,虽然可以促进干燥,但剩余的过氧化物会对其上面的涂层发生氧化反应,引起面漆的脱等;添加量过少会引起原子灰干燥不彻底,在喷涂时出现咬底现象。
通常调配比例:原子灰(质量):固化剂(质量)=1:2%—3%
(三)原子灰的调配
在调配原子灰时首先应将罐内的原子灰要调和均匀,稠度一致,无硬块。如果在调配前不彻底调配均匀,则罐内表层的原子灰太稀,这样会导致流淌和塌陷,干燥速度慢,且固化得不好,打磨时表面发粘边缘不整齐;如罐内底层的原子灰太稠,最终的结果将是粗糙和呈颗粒状,因而粘附力差,气孔过多,边缘不整齐。
在固化剂使用之前首先旋转瓶盖,使其稍微松动,仅使里面的气体能排出即可,然后在管外充分揉搓,保证在挤出时像牙膏一样质地均匀, 否则
健康养生杯不能有效地固化,而且干燥速度慢、表面发黏、黏结性差、
边缘不整齐、起泡、修整后易剥落。
如果固化剂经过彻底揉匀,但还很稀,像水一样,说明已经
变质了,不能再用。                                      图6-3-11 固化剂的调合
原子灰与固化剂混合必须均匀,最终效果颜一致,无大理石纹。
三、原子灰的刮涂
原子灰的调和需要安全防护,同样道理原子灰的刮涂也要进行安全防护。
(一)常用的安全防护用品
 
ccdp图6-3-12 刮涂原子灰的安全防护
防护眼镜、防毒面具、工作服、  乳胶手套、安全鞋。
(二)原子灰的刮涂方法
原子灰的刮涂原则:薄刮,分多层刮涂。至少需要三层刮涂。
1.刮涂第一层原子灰—薄刮
第一次刮涂,将刮刀竖起600—900,在裸金属底材表面上薄薄地刮涂一层原子灰,刮刀上要加一定的力,以保证原子灰渗入最小的划痕和针孔,以提高原子灰与金属表面的附着力。如果开始厚刮,就会有空气残留,后期原子灰层易脱落。
2.第二层刮涂
此层刮涂的目的是为了填平变形部位,分多个薄层刮涂,边缘刮得要薄。
3.第三层刮涂
此层刮涂的目的是为了收光原子灰表面,填充针眼及刮痕。
四、干燥原子灰
新施涂的原子灰由于其自身的反应放热而变热,从而加速固化反应。一般说来,常温下施涂原子灰20至30分钟后即可打磨。如果气温低,或者湿度高,原子灰内部反应速度降低,从而需要较长时间来使原子灰固化。为了提高施工进度,通常采用短波红外线烤灯加热。
红外线的传热形式为辐射传热,由电磁波传递热量。红外线按照波长可分为短波、中波、长波。汽车烤漆专用短波红外线烤灯,烘烤渗透力强,直入漆层,使漆层温度迅速升高,水分由内向外挥发,漆层表面光泽度与丰满度高,镜面更加清晰,涂层附着力强,不易产生“橘皮、流泪”现象,避免返工。不需要预热时间,所以能有效地节省时间和费用,油漆烘干后不需要另外打光,不受场所和干燥部位所限制,是极为先进的烤漆方法。
通常温度50℃左右,烘烤距离70-90厘米,4分钟即可干燥。
 
图6-3-13 短波红外线烤灯的烘烤方法
注意:原子灰的最低反应温度不能低于5℃,最高温度不能超过50℃,高于50℃会引起原子灰的分离或龟裂。
五、原子灰的打磨
原子灰干燥后,原子灰刮涂区域的表面粗糙不平,必须充分打磨平整后,才能进行下一道喷涂中涂底漆的工艺。如果不对其进行充分的打磨平整,等面漆喷涂后,在光的反射下,便会发现在修补区域出现明显缺陷。
原子灰的打磨方式应采用干磨而不要采用湿打磨。因为干燥后的原子灰涂层呈现出疏松多孔的结构,具有较强的吸附性,如果采用水磨的方法,原子灰层会吸收大量的水分而很难完全挥发掉。喷涂完毕后,后期由于水分的存在会导致底材出泡、锈蚀、脱落等漆膜缺陷。
(一)干磨砂纸的选择
为了减少砂纸的消耗,提高施工效率,保证打磨质量,在原子灰打磨过程中应合理地选用打磨材料,常用的砂纸型号:
P80—P120(或P150)—P180—P240—P320
操作中要根据板件的形状和刮涂原子灰的厚度选择合适的砂纸进行打磨,如果原子灰很薄,可以选用从P180号砂纸开始打磨,否则P80的粗砂纸很快将原子灰磨穿到金属表面。
注意:更换砂纸时砂纸型号不允许越级使用,应逐级渐进。
(二)打磨的辅助材料         
碳粉指示剂——干磨指示层
           
             
图6-3-14 碳粉指示剂
通过按压手柄控制出粉量,使用简单,单手操作,带隔膜的碳粉筒可以闭合,碳粉筒内的碳粉不会撒到外面,不会堵塞砂纸,碳粉盒确保手工或机器打磨的成果更加可靠,不含溶解剂,不会排放二氧化碳或其他有害气雾。
碳粉指示剂的主要作用是用来显示涂层缺陷的,使用时,用海绵将黑的碳粉均匀的涂抹到原子灰上,打磨之后,原子灰高的部位的碳粉会被打磨掉,残留有碳粉的部位,说明有气孔或凹陷。     
注意:每次打磨前都要涂碳粉指示剂。
(三)原子灰的打磨 
1.确定原子灰的干燥程度
打磨原子灰之前,必须检测原子灰是否干燥,只有干燥彻底才能打磨。原子灰在固化过程中放出热量,原子灰较厚区域比边缘薄的区域积集的热量多,边缘薄的区域比中间厚的区
域干得慢,因此,只要能确定边缘区域原子灰干了,整个刮涂原子灰区域也就干透了。
       
                          图6-3-15 边缘干得慢
通常检查原子灰是否完全干燥有两种方法:
    (1)用砂纸检查
    先用P80或P120号砂纸轻轻打磨原子灰边缘较薄的地方,再用毛刷轻轻的刷粘在砂纸表面的原子灰颗粒,能很容易刷干净的,表明已经干燥;不能刷干净,还有很多颗粒粘在砂纸上面的,表明干燥不彻底。
  (2)用手检查
    用指甲轻轻的划过原子灰边缘较薄的地方,如果划痕较浅且呈白则说明原子灰已完全干燥,如果划痕较深则说明干燥不彻底。
2.原子灰的打磨
原子灰打磨的平整度对整个涂装最终效果至关重要,而原子灰的打磨方向和步骤非常关键。
(1)打磨方向
原子灰的平整性与打磨方向及打磨手法有很大关系。在打磨过程中,先沿①所示方向左右运动,随后沿着②和③斜向运动;然后沿着④上下运动,这样可以基本消除变形。如果最后再沿着①左右运动一次,消除变形效果更好。
               
图6-3-16 原子灰打磨方向
注意:为了防止在周围的涂膜上产生新的划痕,要将打磨工作限制在原子灰所覆盖的区域,不要用太大压力,借助打磨机的自重进行打磨,用力不均匀容易导致无法形成光滑的面。
(2)原子灰的打磨
    根据实际情况选用合适砂纸,每次更换砂纸前施涂碳粉指示剂,边打磨边评估,直到达到要求的平整度为止。
技能实施
一、原子灰的调配方法
(一)穿戴防护用品:
防护眼镜、防毒面具、工作服、乳胶手套、安全鞋。
(二)原子灰的调配方法
原子灰的调配方法多种,可以采用如下方法:   
  1.用刮刀的尖端将一定比例的固化剂挑到原子灰里面(图6-3-17)
2.用刮刀的尖端,将固化剂按(图6-3-18)所示的方法搅合到原子灰里面。
         
图6-3-17 从左侧铲起原子灰    图6-3-18 往右侧翻转原子灰
3. 用刮刀铲起左侧1/3的原子灰(图6-3-19),以刮刀右前端为支点,翻转至其余原子灰上(图6-3-20)。
               
图6-3-19从左侧铲起原子灰              图6-3-20 往右侧翻转原子灰
4.将刮刀与混合板呈小角度往回收,同时向下压制原子灰(图6-3-21)。回收至末端时将刮刀上面的原子灰在调灰盘上刮干净。
5.将刮刀插入原子灰下面,将右侧1/2的原子灰铲起(图6-3-22)。
       
图6-3-21 压制原子灰              图6-3-22 从右侧铲起原子灰
6.以刮刀左前端为支点将原子灰翻转(图6-3-23)
  7.按照步骤4的方法将刮刀与混合板呈小角度往回收,并将它向下压(图6-3-24)
     
         
图6-3-23 往左侧翻转原子灰          图6-3-24 压制原子灰
8.重复步骤(图6-3-19)-(图6-3-24),直至将原子灰拌合均匀,并在原子灰调合板上薄薄的摊开。
观察原子灰的颜是否达到一致,如果颜不一致表示还有没有混合均匀。
注意:混合好的原子灰有可用时间的限制,通常在20℃条件下可以保持5min左右。因此,调和要迅速,根据混合所需时间和刮涂所需时间决定一次混合的量。
二、平面部位原子灰的刮涂方法
(一)穿戴防护用品:
防护眼镜、防毒面具、工作服、乳胶手套、安全鞋。
(二)平面部位原子灰的刮涂方法
1.刮涂第一层原子灰—薄刮
第一次刮涂,将刮刀竖起600—900(图6-3-24),在裸金属底材表面上薄薄地刮涂一层原子灰,刮刀上要加一定的力,以保证原子灰渗入最小的划痕和针孔,以提高原子灰与金属表面的附着力。
           
图6-3-25 原子灰的薄刮
刮涂第一层原子灰的效果图(图6-3-26 ):
   
图6-3-26 刮涂第一层原子灰的效果图                       
2.第二层刮涂
此层刮涂的目的是为了填平变形部位,分多个薄层刮涂。其具体步骤如下:
(1)取适量的原子灰填补在变形区域(图6-3-27所示)。
           
图6-3-27
为了最大限度地减少在后续打磨工序中的工作量,施涂第二层原子灰时,边缘刮得要薄。如果刮刀处(图6-3-28)所示的位置时,用食指向刮刀的顶部施力,以便在顶部涂一薄层。
(2)在下一道施涂原子灰时(图6-3-28),要与在第二层中覆盖的部分稍有重叠。为了在这一道开始时涂一薄层,要用一点力,将刮刀抵压在工件表面上,然后释放压力,同时滑动刮刀。此外,在施涂结束时,要向刮刀施一点力,以便刮出一个薄层。
           
图6-3-28
(3)重复第(2)步(图6-3-29),直到在整个表面上施涂的原子灰达到要求。
       
           
正面效果            侧面效果
图6-3-29
(4)用刮刀刮去多余的原子灰,形成一个薄的边缘(图6-3-30、图6-3-31),并及时清理干净工件上遗留的原子灰。这样可以大大地减少在后续打磨工序中所需要的工作量。
         
图6-3-30                                  图6-3-31
  (5)待原子灰表干之后检查原子灰是否已经刮涂平整,如果整个原子灰表面有比基准面低的部位,就需要再次调配原子灰进行刮涂,直至将整个变形区域填平。
3.第三层刮涂
此层刮涂的目的是为了收光原子灰表面,填充针眼及刮痕。
    (1)先取少量原子灰用力填充进针眼及刮痕缝隙部位。                                     
    (2)按顺序压实薄刮一层,形成光滑平整的表面。
    (3) 收光边缘。
(4)清理工具,完成刮涂。
(三)刮涂原子灰时,要注意以下事项:
1.刮涂前被涂装表面必须干透,以防产生气泡或龟裂,若被涂装表面过于光滑,可先用砂纸打磨,以使原子灰与底面结合良好。
2.如果刮刀在各道施涂中,仅向一个方向移动,原子灰高点的中心就有所移动。这种情况很难打磨,所以刮刀在最后一道中必须反向移动,以便将原子灰高点移回中央。
3.原子灰必须比原来的表面高。但是最好只能略微高一点,因为如果太高了,在打磨过程中,就要花许多时间和力气来清除多余原子灰。
4.为了保证原子灰的结合力,原子灰施涂在工件表面上的范围,不能超过打磨区域。
5.施涂原子灰要快,应在一两个来回中刮平,手法要快要稳,且不可来回拖拉,混合后大约3min以内刮涂完。如果花费时间太长,原子灰就可能凝固,影响刮涂质量。
6.原子灰在凝固过程中会产生热,刮涂完毕不能立即放在垃圾筒里,以免原子灰产生的热引燃易燃物品,要确认原子灰已经凉透了,才能将之弃置,或丢弃在盛放有清水的垃圾桶里。
7.刮涂结束后,四周的残余原子灰要及时收刮干净,否则表面留下残余原子灰块粒,干燥后会增加打磨的工作量。
8.如果需刮涂的原子灰层较厚,要多层刮涂时,每刮一道都要充分干燥,每道原子灰不宜过厚,一般要控制在0.5 mm以下,否则容易收缩开裂或干不透。
三、原子灰的打磨
1.穿戴好劳保防护用品
防护眼镜、防尘口罩、工作服、线手套、安全鞋。
2.将碳粉均匀涂抹到原子灰区域,将P80号砂纸装到5mm双作用打磨机(或轨道式打磨机)上,在原子灰区域内移动打磨机进行交叉粗磨,一边打磨,一边用触摸的方法检查表面的平整度。一般打磨至平整度的六七成左右即可。
           
图6-3-32涂抹碳粉指示层           图6-3-33检测平整度
3.涂抹碳粉指示层,依次将P120、P180号砂纸装到手磨垫块上进行中等程度的打磨,此时打磨至平整度的九成左右即可。
打磨过程中一边用手触摸以确认表面状况,一边仔细打磨,防止打磨过度或打磨变形。
4.涂抹碳粉,将P240号左右的砂纸装到手磨垫块上,对原子灰区域及边缘的地方进行平整打磨,直至彻底打磨平整。原子灰边缘部位要求平滑无阶梯。
在这一过程中,要特别注意两点:
(1)为避免过度打磨还要随时检查原子灰的平整度。
     
图6-3-34触摸评估                      图6-3-35直尺评估
(2)如果检查之后不平整,需要重新施涂原子灰,重新施涂时原子灰的刮涂范围要大于下层原子灰范围。直到完全打磨平整才能进入下一步。 
5.选用3mm打磨机加上打磨缓冲垫,使用P320干磨砂纸,打磨从原子灰边缘至周边15-20cm的区域(图6-3-37),为喷涂中涂底漆作准备。难以打磨的位置可以使用P400海绵砂纸或红瓜布进行打磨。
       
图6-3-36 打磨缓冲垫                              图6-3-37
研磨结束后,确认打磨表面有无针孔或者细微的砂纸打磨痕、原子灰和旧涂层膜的边界部有无层差等问题。如果存在少量的针眼,需要填充针眼,否则进行中涂作业后仍会出现针眼。
6.清洁除油。使用,吹干净原子灰区域及工件表面的灰尘,再对原子灰周围进行除油。
7.整理工位及现场,打磨工序结束。
知识拓展
一、棱角线部位原子灰的刮涂
棱角线部位就是刮涂的面上有线条的部位,在刮涂时要同时将线条刮平直。它的刮涂方法如下:
1.先沿棱角线贴上一厚层遮蔽胶带,盖住一侧按照平面部位刮涂的方法另一侧刮涂原子灰(图6-3-38)。
     
图6-3-38            图6-3-39            图6-3-40              图6-3-41
2.刮涂的原子灰硬化前免洗内裤遮蔽胶带(图6-3-39)。
注意:不要等原子灰完全硬化后再揭除遮蔽胶带,这样原子灰容易脱落。
3.原子灰固化后,沿着在原子灰上的棱角线,贴一厚层遮蔽胶带,在另一面刮涂原子灰( 图6-3-40)。
4.在原子灰半硬化之前,将遮蔽胶带揭除(图6-3-41)。
如果原子灰刮厚,在棱角线部位就会产生应力,有时会发生裂纹。凹坑较深,先刮上原子灰,硬化后打磨处理,然后再刮涂原子灰,分几次薄刮。
二、曲面部位原子灰的刮涂
刮涂曲面时应使用橡胶刮刀图6-3-42。
                                 
图6-3-42橡胶刮刀                    图6-3-43橡胶刮刀的使用
曲面刮刀的使用方法如右图②所示。还可根据被刮涂面的形状使用不同弹性的刮板,这样可以使操作方便简单,提高施工效率及质量。

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