II.表面缩孔

王恩生，杨波

（中化化工科学技术研究总院，北京100011）

摘要：本文论述了粉末涂装过程中的表面缩孔，包括气孔、针孔、水孔等产生的原因、解决办法及预防措施，指出基材的表面状态、前处理、脱水、固化、粉末涂料、压缩空气及管理等都与表面缩孔有关。针对不同的缩孔，应采取不同的解决办法和预防措施。

关键词：粉末涂装   静电涂装   磷化   缩孔

1        引言

前文^[1]报导了涂装过程中表面颗粒产生的原因及预防措施，本文论述涂装过程中的表面缩孔，包括气孔、针孔、水孔等产生的原因、解决办法及预防措施。与表面颗粒不同，表面缩孔被视为涂装过程中的严重表面缺陷，既使降低其质量级别，也是不允许继续使用的，必须打磨后进行复喷或通过脱塑后重新进行涂装。

缩孔产生的原因是多方面的，既有基材方面的原因，也有前处理、粉末、管理等方面的原因，所以处理表面缩孔问题，必须综合考虑各方面的原因，有的可能是主要原因，有的可能是次要原因，应抓住主要原因进行解决，这样可以得到事半功倍的效果。

所谓气孔，也叫气泡，是指在涂层表面形成凸起，凸起的中央有向上开的小孔，大者有米粒大小，小者如针尖大小。气孔多时，密密麻麻地分布于工件的某个部位，如焊点、焊缝、夹缝、折弯处的内侧、工件底部等。气孔小时，容易与表面颗粒相混淆，此时仔细观察表面颗粒会发现在其中央有一小孔。更大的气孔多发生于工件的夹缝和折弯处，会使涂层发生中断而不连续。

气孔产生的主要原因是，在固化条件下，涂层下面的空气、水汽、其它物质分解产生的气体等冲破涂层而引起的。当涂层下面的气体较少时，气体无法冲破涂层而形成鼓泡。

所谓针孔，又叫针眼，是指孔的直径如针尖大小，既无凸起，也无凹陷，而是与涂层在一个平面上。针孔一般都露底，即露出底板。针孔产生的主要原因是，涂料还没有熔融时，下面的气体冲出涂层，即冲出气体部位的涂料被冲走，所以固化后会露出底板，显然针孔是由于基材的自身质量引起的。当涂层下面的气体较少时，气体无法冲破涂层而形成鼓泡。

所谓水孔，又叫水眼、麻点、麻坑、火山坑，孔的直径0.7~1.0mm，呈圆形，凹陷，有露底和不露底之分。如果孔内还有颗粒，则称为鱼眼。显然水孔的产生与基材的自身质量无关。

2 基材引起的表面缩孔

2.1 钢铁工件

厚度小于1mm的优质冷轧板，涂装后不会出现针孔。如果有夹缝的话，在夹缝处由于有空气，涂装固化后可能会引起涂层中断而不连续，即产生较大的气孔；米粒大小的气孔是由于钢板表面有锈蚀物、或污物没有处理干净引起的；针尖大小的气孔是由于前处理残液或磷化挂灰引起的。

厚度大于1mm的冷轧板，在折弯处出现涂层中断或不连续，说明钢板被折伤（在折弯的内侧出现凹槽），凹槽内存有空气；如果在折弯处出现米粒大小的气孔，说明被折伤程度不严重或钢板上的污物未除干净，此时可能伴随出现表面颗粒；如果在折弯处出现针尖大小的气孔，说明在折弯处有污染物，如除油不干净、前处理的残液、磷化挂灰等，此时会伴随出现较小的表面颗粒。

对于热轧板，由于其表面有较厚的氧化皮，磷化前需要除去，涂装后出现气孔，是由于钢板酸洗是过腐蚀或钢板自身质量问题；如果出现针孔，则是钢板自身质量引起的。焊点处一般不会出现涂层不连续的现象，如果出现米粒大小的气孔，说明存在虚焊或有砂眼，或焊点处有锈蚀；如果出现针尖大小的气孔，说明焊点处氧化皮厚，未经打磨或打磨不彻底，或磷化时此处挂灰。

工件上有铜钢焊接点时，如果焊剂xx不干净，涂装后会出现涂层不连续或米粒大小的气孔。铸铁件涂装后出现气孔、针孔等缺陷，尤其是铸铁件经过酸洗时这种缺陷更严重，这是由于在铸造时出现气孔和砂眼在所难免，所以铸铁件的前处理经常通过喷砂或抛丸来实现。

对于采用硫酸脱塑后的钢铁工件，尤其是经过多次脱塑的钢铁工件，由于基材本身受到了不同程度的腐蚀，所以涂装后频繁出现气孔和针孔，很不好解决。可以采用二次脱水的方法，或增加磷化膜的厚度来解决，必要时可以涂抹原子灰。

2.2 锌及锌合金工件

热镀锌及电镀锌工件，由于镀锌层比较致密，所以涂装后一般不会出现针孔，而冷镀锌板，尤其是质量比较差的冷镀锌板，镀锌层比较疏松，涂装后有时会出现针孔。如果在折弯处出现涂层中断或不连续，说明钢板被折伤（在折弯的内侧出现凹槽），凹槽内存有空气；如果在折弯处出现米粒大小的气孔，说明被折伤程度不严重或基材上的污物未除干净，或脱脂时镀锌层受到腐蚀，即脱水后有白斑出现，此时可能伴随出现表面颗粒；如果在折弯处出现针尖大小的气孔，说明在折弯处有污染物，如除油不干净、前处理的残液、磷化挂灰或镀锌层虽受到腐蚀，但未出现白斑等，此时会伴随出现较小的表面颗粒。

焊点处一般不会出现涂层不连续的现象，如果出现米粒大小的气孔，说明存在虚焊或有砂眼，或焊点处有锈蚀；如果出现针尖大小的气孔，说明焊点处氧化皮厚，未经打磨或打磨不彻底，或磷化时此处挂灰，此时会伴随出现较小的表面颗粒。

对于采用硫酸脱塑后的锌及锌合金工件，尤其是经过多次脱塑的锌及锌合金工件，由于镀锌层被全部腐蚀掉，而且基材本身也受到了不同程度的腐蚀，所以涂装后频繁出现气孔和针孔，很不好解决。可以采用二次脱水的方法，或增加磷化膜的厚度来解决，必要时可以涂抹原子灰。

2.3 铝及铝合金工件

纯铝工件，尤其是板材，一般表面质量优良，涂装后不会出现针孔，但针尖大小的气孔经常出现，主要是前处理等其它工序不良等引起的。

压铸的铝合金工件，虽然表面比较光滑，但压铸时出现气孔和砂眼在所难免，所以涂装后经常出现气孔、针孔等缺陷，严重时会导致涂层中断或不连续，尤其是前处理采用碱蚀和出光工序时更为严重。

铸造的铝合金工件，由于铸造时不可避免地会出现气孔和砂眼，所以涂装后经常出现气孔和针孔，严重时会导致涂层中断或不连续，尤其是前处理采用碱蚀和出光工序时更为严重。铸造或压铸的铝及铝合金工件的前处理经常通过喷砂或抛丸来实现。

对于采用硫酸脱塑，尤其是经过多次脱塑的铝及铝合金工件，由于基材本身受到了不同程度的腐蚀，所以涂装后频繁出现气孔和针孔，很不好解决。可以采用二次脱水的方法，必要时可以涂抹原子灰加以解决。如果采用有机溶剂脱塑，涂装后可能会出现涂层抽缩等其它表面问题，所以铝及铝合金的脱塑应慎用有机溶剂。

工件上有铜铝焊接点时，如果焊剂xx不干净，涂装后会出现涂层不连续或米粒大小的气孔。

3 前处理引起的表面颗粒

前处理的好坏不会导致涂装后针孔出现，但会导致气孔和水孔的出现。仅对前处理而言，水孔是脱脂不彻底引起的，气孔不但与脱脂有关，还与磷化及涂料等有关。

3.1 钢铁工件

由于钢铁工件比较耐强碱腐蚀，所以脱脂的碱度和温度可以高一些，有利于如拉伸油等顽固油污的去除。所以对于钢铁工件来说，涂装后出现水孔的机会不是很多，也就是说钢铁工件出现的水孔对脱脂的依赖程度并不强烈。但是如果水孔出现时还伴随有鱼眼出现，则表明脱脂严重不合格。此时不管是有水孔的工件，还是无水孔的工件，涂层的附着力都不好。

夹缝处的涂层中断或不连续与前处理无关。如果局部出现米粒大小的气孔，则表明基材表面的锈蚀物没有xx干净或污物没有处理干净，此时可能伴随出现表面颗粒；如果在折弯处出现针尖大小的气孔，说明在折弯处有污染物，如除油不干净、前处理的残液、磷化挂灰等，此时会伴随出现较小的表面颗粒。

如果工件脱脂后表面有黑膜，即用手擦有黑灰出现，应按以下两种方法进行分析：一是基材进行机加工时使用了费机油或掺杂石墨或滑石粉作润滑剂；二是基材含碳量高。对于{dy}种情况{zh0}先采用有机溶剂脱脂，之后再使用水基脱脂剂脱脂；对于第二种情况，基材表面经常会有锈蚀物，所以酸洗时应加入适量的具有氧化性的酸。如果黑灰不除，涂装后会出现气孔，同时出现表面颗粒，涂层的附着力不合格。

3.2 锌及锌合金工件

由于锌及锌合金工件不耐强碱腐蚀，所以脱脂的碱度应低一些，但这样做不利于如拉伸油等顽固油污的去除，只能通过提高脱脂温度或使用高性能的脱脂剂来满足除油要求。

锌及锌合金工件涂装后出现水孔的机会相对来说比钢铁工件多，也就是对脱脂的依赖程度相对高一些。但是如果水孔出现时还伴随有鱼眼出现，则表明脱脂严重不合格。此时不管是有水孔的工件，还是无水孔的工件，涂层的附着力都不好，所以应注重锌及锌合金的脱脂问题。

夹缝处的涂层中断或不连续与前处理无关。如果局部出现米粒大小的气孔，则表明在脱脂时基材表面受到腐蚀，此时可能伴随出现表面颗粒；如果局部出现针尖大小的气孔，是由除油不干净、前处理的残液、磷化时基材被腐蚀或磷化挂灰等引起的，还可能伴随出现表面颗粒。如果在折弯处出现米粒大小的气孔，说明折伤程度不严重或折弯处在脱脂时受到腐蚀，或折弯处的污物未除干净，此时可能伴随出现表面颗粒；此时会伴随出现较小的表面颗粒。如果在折弯处出现针尖大小的气孔，则说明此处油污未除干净、前处理的残液未洗净、磷化时基材被腐蚀或磷化挂灰等，还可能伴随出现表面颗粒。