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三涂一烘(3C1B)工艺,是3个涂层(coat),1次烘烤(bake)的简称,即通过改变涂料性能、膜厚和设备参数等,底漆、色漆、清漆3个涂层工程集约后仅一次烘烤成膜,是对传统汽车喷涂(3C2B)工艺的简化。
通过取消底漆喷涂后的烘干和打磨过程,而将底漆、色漆和清漆三涂层在“湿碰湿” 状态下连续涂装,最后统一烘烤的一种新工艺。可分水性3C1B工艺和溶剂型3C1B工艺。
湿碰湿是指在上道油漆尚未完全干透,而立即进行下道油漆施工的一种喷涂方式,尚未完全干透是指手指按上不黏手,但漆膜的表面会留有指纹。
3C1B取消传统的底漆烘烤过程,必须选择一款快干的底漆,进而和面漆匹配,因此,底漆的特殊设计和三涂层的界面控制是3C1B工艺顺利实施的关键。
3C1B和3C2B油漆工艺的对比:
从上述对比中可以发现二者的差别主要在底漆、底漆、色漆各层之间的配合上,在3C1B工艺中底漆的挥发速度显得尤为突出。
底漆层:
主要提供涂层的附着力、耐水性、耐化学品性和耐冷热冲击性。可分为单组分和双组分2种。
⑴单组分底漆
优点:快干、可打磨、对底材附着力好。
缺点:对面漆(色漆、清漆)有选择,柔韧性较差、耐水性一般。
用途:用于一般要求的场合。
⑵双组分底漆
优点:与面漆附着力好、柔韧性好。
缺点:需低温烘烤后才能打磨。
用途:用于一般要求的场合。
色漆层:
是与罩光面漆进行“湿碰湿”配套涂装的底漆,可分为基色闪光漆和基色实色漆。
⑴基色闪光漆:是由树脂、铝粉、珠光粉、溶剂、助剂等组成的,有金属、珠光效果,有较快的表干速率及抗溶剂性,能满足湿碰湿施工的要求。
⑵基色实色漆:是由树脂、有机和无机颜料、溶剂、助剂等组成的,有较快的表干速率及抗溶剂性,能满足湿碰湿施工的要求。
清漆层:
是用于基色漆罩光的透明涂层,为双组分。一般是2K 聚氨酯漆,一种组分是由羟基丙烯酸树脂、助剂和溶剂组成,另一种组分为异氰酸酯固化剂。两组分按比例在使用前混合,该漆涂装于基色漆上,有很高的光泽、丰满度及优异的综合性能。
3C1B典型的喷涂流程如下:
预处理工序:
主要出去表面的油污和杂质,并强化表面的极性。一般有脱脂、水洗、干燥和火焰处理等工序组成。
①脱脂:去除塑料件表面的油污和脱模剂。
②水洗:洗去表面残留的脱脂液、杂质和有害离子,并活化表面。
③干燥:首先去除工件表面的水珠,然后烘干素材件。
④火焰处理:通过高温火焰对素材件高温加热处理,消除表面的油污和脱模剂,并选择性地除去低分子物及表面各种非晶成分,使表面粗燥化,具有多孔性,从而提高涂膜的附着力。可用煤气、乙炔气和氢气等火化焰,其处理温度一般在1000-3000 ℃。为了避免工件烘烤变形,烘烤时间限定在10 s 以下,烘烤后立即冷却,防止变形。
底漆喷涂:
有手工喷涂和自动喷涂2种方法,一般分2次喷涂,前后间隔50-90s,总漆膜厚度为20-30μm。
底漆晾干
底漆喷涂后,湿漆膜中含有大量有机溶剂,特别是水性3C1B工艺,影响下道工序,喷涂后需要预加热5-7min,溶剂型3C1B工艺可常温晾干。
在晾干过程中,伴随着溶剂的挥发,油漆得以充分流平、展开,晾干时间、风速对流平效果影响较大,易产生流平不良、橘皮等漆膜缺陷。
色漆喷涂
底色漆采用单组分油漆, 一般分素色漆、金属漆和珠光漆。漆膜厚度因不同漆种而不同,金属漆和珠光漆一般为10-20μm,素色漆一般为20-30μm。喷涂工艺同底漆。
色漆晾干
色漆晾干工艺要求同底漆晾干一样。
清漆喷涂
喷涂清漆也需要分2道进行,施工间隔为60s左右,同样一次性喷涂不能过厚,否则会出现流挂缺陷。清漆喷涂后须晾干5-10min。
油漆烘干
塑料素材件热变形温度低,烘烤温度不宜过高,时间不宜过长,工艺温度控制在(80±5)℃,工艺时间控制在25-35 min。
3C1B工艺优点
1)节能减耗:主要体现在取消底漆的烘烤过程
2)简化工艺:主要体现在取消底漆烘烤和打磨过程
3)减少VOC排放:主要是相对溶剂型油漆工艺而言,减少甲苯和二甲苯等极性溶剂的使用
3C1B工艺缺点
1)对底漆要求高:底漆选择的特殊性,既要有快的挥发速度,有要求和素材件的粘结能力要强
2)对喷涂车间的环境要求严格:喷涂环境影响油漆溶剂的挥发速度,影响油漆的表面性能。
3C1B工艺评价手段
1)附着力:使用百格刀和胶带对剥离的程度评价;
2)冷热循环:5个冷热循环实验后,对剥离的程度评价;
3)热稳定性:老化实验后,对剥离的程度评价;
4)耐湿热:在湿热环境下,对外观和剥离的程度评价;
5)蒸汽喷射:检测破坏的油漆层,高压水洗后的剥离程度评价;
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