涂装前表面处理及涂底漆工序优化与安全措施准备

通常，被涂物件表面涂膜由多道作用不同的涂层组成。在被涂物件表面经过涂装前表面预处理以后，根据用途需要选用涂料品种和制订施工工序。通常的施工工序为涂底漆、刮腻子、涂中间涂层、打磨、涂面漆和清漆，以及抛光上蜡、维护保养。每个工序繁简情况根据需要而定。涂膜的结构如图2-12所示。

图2-12 涂膜的结构

1—经过表面预处理的被涂物件 2—底漆层 3—必要时涂清漆 4—面漆层 5—腻子层

1.涂料施工前准备工作

在涂料施工前，首先要熟知对被涂物件涂饰的要求，避免施工完毕后发现质量不符合工艺规定，造成返工等事故的发生。

在选择涂料品种和配套性时，既要从技术性能方面考虑，也要注意经济效益，应选用既经济又能满足性能要求的品种，一般不要将优质品种降格使用，也不要勉强使用达不到性能指标的品种。因为器材的表面处理、施工操作等工程费用，在整个涂装工程中所占的比例很大，甚至要比涂料本身的费用高达1倍以上，所以不要仅仅计较涂料的费用，而忽略考虑涂装施工方面的总经济核算。

（1）涂料性能检测 各种不同包装的涂料在施工前要进行性能检测。一般要核对涂料名称、批号、生产厂家和出厂时间，了解需要的涂装预处理方法、施工和干燥方式。对双组分涂料而言，应核对其调配比例和适用时间，准备配套使用的稀释剂。对涂料及稀释剂，按产品技术条件规定的指标和施工的需要测定其化学和物理性能是否合格，最好在需涂装的工件上进行小面积的试涂，以确定施工工艺参数。此外，还要根据涂料品种的性能，准备好施工中需要采取的必要安全措施。

（2）充分搅匀涂料 有些涂料储存日久，涂料中的颜料、体质颜料等容易发生沉淀、结块，所以要在涂装前充分搅拌均匀。双组分包装的涂料，要根据产品说明书上规定的比例进行调配，充分搅拌，经规定时间的停放，使之充分反应，然后使用。

调漆时，先将包装桶内大部分涂料倒入另一容器中，将桶内余下的颜料沉淀充分搅匀之后，再将两部分合在一起充分搅匀，使色泽上下一致。涂料批量大时，可采用机械搅拌装置。图2-13所示为机械搅拌调漆装置。

（3）调整涂料黏度 在涂料中加入适量的稀释剂，调整到规定的施工黏度，使用喷涂或浸涂时，涂料的黏度比刷涂低些。

稀释剂（也称为稀料）是稀释涂料用的一种挥发性混合液体，由一种或数种有机溶剂混合组成。优良的稀释剂应符合如下的要求：①液体清澈透明，与涂料容易相互混溶；②挥发后，不应留有残渣；③挥发速度适宜；④不易引起分解变质，呈中性，毒性较小等。

稀释剂的品种很多，选用稀释剂时，要根据涂料中成膜物质的组成加以配套，没有“通用的”稀释剂。如果错用了稀释剂，往往会造成涂料中某些组分发生沉淀、析出，或在涂装过程中发生出汗、泛白、干燥速度减慢等弊病，以致涂料成膜之后发生附着力不良、光泽减退、疏松不牢固等问题。

图2-13 机械搅拌调漆装置

（4）涂料净化过滤 不论使用何种涂料，在使用之前，除充分调和均匀，调整涂料的施工黏度外，还必须用过滤器滤去杂质。这是因为涂料储存日久，难免包装桶密闭不严，进入杂质，或进入空气而使上面结皮等。

小批量施工时，通常用手工方式过滤；大批量施工时，可用机械过滤方式。手工过滤常用过滤器，是用80～200目的铜丝网筛制作的金属漏斗，如图2-14所示。

图2-14 方形或圆形的涂料过滤漏斗

机械过滤采用泵将涂料压送，经过金属网或其他过滤介质，滤去杂质。

（5）涂料颜色调整 一般情况下使用所需要颜色的涂料，施工时不需调整，大批量连续施工所用的涂料，生产厂应保证供应的品种颜色前后一致。涂料颜色调整是个别情况，在以涂料施工为专业的工厂中遇到的情况可能较多。施工前的涂料颜色调整是以成品涂料调配，必须用同种涂料，而且尽量用色相接近的涂料调配。配色时，要用干膜对比检查。一般采用目测法配色，现在向用色差仪测定、使用计算机控制的机械配色的方向发展。

2.涂装底漆

工件经过表面预处理以后，第一道工序是底漆涂装，这是涂料施工过程中最基础的工作。

底漆涂装的目的是，在被涂物件表面与随后的涂膜之间创造良好的结合力，形成涂膜的坚实基础，并且提高整个涂膜的保护性能。涂底漆是紧接着涂装前表面处理进行的，两工序之间的间隔时间应尽可能地缩短。

底漆是涂料中一类重要产品，品种很多，依据被涂物件材质、要求条件以及与中间涂层和面漆的配套适应性，涂料生产厂应开发出具有各种不同性能的底漆，满足不同的需要。近年来，底漆的品种发展很快，性能也提高很多。例如，近年广泛使用的阴极电泳底漆的涂膜抗盐雾性能比阳极电泳底漆提高很多。不同牌号的阴极电泳底漆在涂膜厚度、耐蚀性、干燥性能等方面各具特色，以满足不同的需要。

正确地选择底漆品种及其涂布、干燥工艺，就能起到提高涂膜性能、延长涂膜寿命的作用。各种不同材质的被涂物件都有专门适用的底漆。用于同一种材质的底漆也从通用型向专用型发展，而且要依据选用底漆品种和被涂物件的条件来确定施工工艺。

对底漆的性能要求：应与底材有很好的附着力；本身有极好的机械强度；对底材具有良好的保护性能和不起坏的副作用；能为以后的涂膜创造良好的基础，不能含有能渗入上层涂膜引起弊病的组分；更要具有良好的涂布性、干燥性和打磨性，这点在大批量流水线生产中很重要。

涂底漆的方法通常有刷涂、喷涂、浸涂、流涂或电泳涂装等。刷涂效率虽低，但对单个生产的工件或大型结构、建筑物等仍在使用。喷涂效率虽高，但对形状复杂的工件不易喷匀，致使涂膜不完整，影响整个涂膜性能，因而逐渐为其他涂装方法取代。浸涂用于形状复杂的工件，流涂则多用于平面板材。电泳涂装是近年来在金属工件大批量流水生产线中最广泛应用的涂底漆方法，世界各国的汽车车身打底，几乎全部采用阴极电泳涂装。

涂底漆时一般应注意下面几个事项：

1）底漆颜料含量较高，易发生沉淀，使用前和使用过程要注意充分搅匀。

2）底漆涂膜厚度根据底漆品种确定，应注意控制。涂装应均匀、完整，不应有露底或流挂现象，这是很重要的。

3）注意遵守干燥规范。在加热干燥时要防止过烘干。在底漆涂膜上如涂含有强溶剂的面漆时，底漆涂膜必定要干透，用烘干型底漆较好。

4）要在涂装表面预处理以后，严格按照规定的时间即时涂底漆；还要根据底漆品种规定的条件，在底漆涂膜干燥后的规定时间范围内涂下一道漆。

5）一般涂底漆后，要经过打磨再涂下一道漆，以改善涂膜的表面粗糙度，使之与下一道涂膜结合更好。近年开发的无须打磨的底漆，可节省涂装后的打磨工序。

3.涂刮腻子

涂过底漆的工件表面，不一定很均匀平整，往往留有细孔、裂缝、针眼，以及其他一切凹凸不平的地方。涂刮腻子可使涂膜修饰得均匀平整，改善整个涂膜的外观。

腻子颜料含量高，含黏结料较少，刮涂膜较厚，弹性差，虽能改善涂膜外观，但容易造成涂膜收缩或开裂，以致缩短涂膜寿命。刮涂腻子效率低，费工时，一般需刮涂多次，劳动强度大，不适宜流水线生产。目前，较多的工业产品涂装多从提高被涂物件的加工精度、改善物件表面外观入手，力争不刮或少刮腻子，用涂中间涂层来消除表面轻微缺陷。

腻子品种很多，可应用于金属材料、木材、混凝土和灰浆等表面。腻子有自干和烘干两种类型，分别与相应的底漆和面漆配套。性能较好的环氧腻子、氨基腻子和聚氨酯腻子应用较广。建筑物涂膜则多用乳胶腻子。

腻子除了必须具有与底漆良好的附着性和必要的机械强度外，更重要的是要具有良好的施工性能，即要有良好的涂刮性和填平性；适宜的干燥性，厚层要能干透；收缩性要小；对上层涂料有较小的吸收性；打磨性良好，既坚牢又易打磨。此外，腻子还要有相应的耐久性能。

腻子按使用要求可以分填坑、找平和满涂等不同品种。填坑用腻子要求收缩性小，干透性好，涂刮性好；找平用腻子填平砂眼和细纹；满涂用腻子应稠度较小，机械强度要高。

涂刮腻子的方法是填坑时多为手工操作，以木质、玻璃钢、弹簧钢的刮刀进行涂刮平整。其中以弹簧钢刮刀使用最为方便。

涂刮腻子时要用力按住刮刀，使刮刀和物面倾斜成60°～80°角，顺着表面刮平，并注意不宜往返涂刮，以免腻子中的涂料被挤出而影响干燥。

局部找平或大面积涂刮时，可用手工刮涂或将腻子用稀释剂调稀后，用大口径喷枪喷涂；大面积涂刮时，也可用机械的方法进行。

精细的工程要涂刮好多次腻子，每刮完一次均要求充分干燥，并用砂纸进行干打磨或湿打磨。腻子层一次涂刮不宜过厚，一般应在0.5mm以下，否则容易不干或收缩开裂。涂刮多次腻子时，应按先局部填孔，再统刮和最后细刮的程序操作。为增强腻子层，最好采用刮一道腻子、涂一层底漆的工艺。

腻子层在烘干时，应有充分的晾干时间，以采取逐步升温烘烤为宜，以防烘得过急而起泡。

4.涂装中间涂层

中间涂层是在底漆与面漆之间的涂层。腻子层是中间层，目前还广泛应用二道底漆、封底漆或喷用腻子作为中间涂层。

二道底漆含颜料量比底漆多，比腻子少，它的作用既有底漆性能，又有一定填平能力。喷用腻子具有腻子和二道底漆的作用，颜料含量较二道漆高，可喷涂在底漆上。封底漆综合了腻子与二道底漆的性能，是现代大量流水生产线广泛推行的中间涂层的品种。

中间涂层的作用是保护底漆和腻子层，以免被面漆咬起，同时增加底漆与面漆的层间结合力，消除底漆涂层的缺陷，增加涂膜的丰满度，提高涂膜的装饰性和保护性。中间涂层适用于装饰性要求较高的涂膜。

中间涂层用的涂料应与所用底漆和面漆配套，应具有良好的附着力和打磨性。耐久性应与面漆相适应。

涂中间涂层的方法基本与涂底漆相同。

封底漆现在较多地应用于表面经过细致的精加工的被涂物件，代替腻子层。封底漆有一定光泽，可显现出被涂底层的划伤等小缺陷，既能充填小孔，又比二道底漆减少对面漆的吸收性，能提高涂膜丰满度，它具有与面漆相仿的耐久性，又比面漆容易打磨。现在用的封底漆多采用与面漆相接近的颜色和光泽，可减少面漆的道数和用量，对有些被涂物件的内腔，则可以省去漆面漆的工序。封底漆通常用与面漆相同的漆基制成，涂两道时可采用“湿碰湿”喷涂工艺。

涂中间涂层的厚度，应根据需要而定，一般情况下，干膜厚为35～40μm。中间涂层干燥后经过湿打磨再涂面漆。

5.打磨

打磨是施工中的一项重要工序。它的功能主要是：清除物件表面上的毛刺及杂物；清除涂膜表面的粗颗粒及杂质，获得一定的平整表面；对平滑的涂膜或底材表面打磨得到需要的表面粗糙度，增强涂膜间的附着性。因此，打磨是提高涂装效果的重要作业之一。原则上，每一层涂膜都应当进行打磨。但打磨费工时，劳动强度很大，现在正努力开发不需打磨的涂料和不需要打磨的措施，以便能在流水生产线中减少或去掉打磨工序。图2-15所示为各种打磨工具。

（1）打磨材料 常用的打磨材料有：浮石、刚玉、金刚砂、硅藻土、滑石粉、木工砂纸、砂布和水砂纸。应按照工艺要求选用打磨材料。

（2）打磨方法 常用的打磨方法有：干打磨法、湿打磨法和机械打磨法。

1）干打磨法。采用砂纸、浮石、细的石粉进行磨光，打磨后要将它打扫干净，此法适用于干硬而脆的，或装饰性要求不太高的表面。采用干打磨的缺点是操作过程中容易产生很多粉尘，影响环境卫生。

简易打磨机适用于打磨几何形状不规则的小型产品，例如电表罩壳、小五金零件等。它的构造简单，在能自由弯曲的弹簧连杆头上接一软的泡沫塑料轮的外部，由砂纸包起来供打磨用，当砂纸磨平后可随时更换。

2）湿打磨法。湿打磨法是在砂纸或浮石表面泡蘸清水、肥皂水或含有松香水的乳液进行打磨的。其工作效率要比干打磨快、质量好。浮石可用粗呢或毡垫包裹，并浇上少量的水或非活性溶剂润湿；对要求精细的表面，可取用少量细的浮石粉或硅藻土蘸水均匀地摩擦，打磨后所有的表面再用清水冲洗干净，然后用麂皮擦拭一遍再进行干燥。

3）机械打磨法。它比手工打磨的生产率高。一般采用电动打磨机具或在抹有磨光膏的电动磨光机上进行操作。(www.xing528.com)

操作时应注意：①必须要在涂膜表面完全干燥以后才可进行；②打磨时用力要均匀，磨平后应成为一平滑的表面；③湿打磨后必须用清水洗净，然后干燥，最好烘干；④打磨后不允许有肉眼可见的大量露底现象。

6.涂装面漆

工件经涂底漆、刮腻子、打磨修平后，涂装面漆，这是完成涂装工艺过程的关键阶段。涂装面漆要根据表面的大小和形状选定施工方法，一般要求涂得薄而均匀。除厚涂膜外，涂膜遮盖力差的也不应以增加厚度来弥补，而是应当分几次来涂装。涂膜的总厚度要根据涂料的层次和具体要求来决定。下面介绍计算涂膜的厚度和涂刷面积的方法，供参考。

以100%不挥发分计，每千克涂料涂膜厚度与涂刷面积见表2-1。

图2-15 各种打磨工具

a）软轴式 b）带洗尘袋式 c）偏心式 d）气动式 e）刷磨式 f）带式 g）供应润滑剂的打磨机

表2-1 每千克涂料涂膜厚度与涂刷面积

涂膜厚度（μm）可用下式求出：

或将涂料不挥发分所占体积百分数与涂刷面积的厚度相乘，即得涂膜总厚度。例如，涂刷面积为50m²，不挥发分体积百分数为52%，其涂膜厚度从表2-1中查出为20μm，则20μm×52%=10.4μm，此10.4μm即为涂膜总厚度。

面漆涂布和干燥方法依据被涂物件的条件和涂料品种而定。应涂在确认无缺陷和干透的中间涂膜或底漆上。原则上，应在第一道面漆干透后方可涂第二道面漆。

涂面漆时，有时为了增强涂膜的光泽、丰满度，可在涂膜最后一道面漆中加入一定数量的同类型的清漆，有时再涂一层清漆罩光漆加以保护。

近年来，对于涂装烘干型面漆采用了“湿碰湿”涂装烘干工艺，改变了过去涂一次烘一次的方法，可节省能源、简化工艺，适应大批量流水线生产的需要。这种工艺的做法是在涂第一道面漆后，晾干数分钟，在涂膜还湿的情况下就涂第二道面漆，然后一起烘干，还可以喷涂三道面漆一起烘干。涂膜状况保持良好，又节能，已获得普遍应用。金属闪光涂料也可采取这种工艺，即两道金属闪光色漆打底，加一道清漆罩光后，一次烘干。

为提高表面装饰性，对于热塑性面漆（如硝基磁漆），可采用“溶剂咬平”技术，即在喷完最后一道面漆干燥之后，用400#或500#水砂纸打磨；擦洗干净后，喷涂一道用溶解力强而挥发慢的溶剂调配的极稀的面漆；晾干后，可得到更为平整光滑的涂膜，减少抛光的工作量。

对于一些丙烯酸面漆，还应用一种“再流平”施工工艺，即使其半固化后，用湿打磨法消除涂膜缺陷，最后在较高温度下使其熔融固化。因此，“再流平”工艺又称“烘干、打磨、烘干”工艺。

涂面漆时要特别精心操作。面漆应用细筛网或多层砂布仔细过滤。涂装和干燥场所应干净无尘，装饰性要求较高时应在具有调温、调湿和空气净化除尘的喷漆室中进行，晾干和烘干场所也要同样处理，以确保涂装效果。涂面漆后必须有足够时间干透，被涂物件才能投入使用。

7.抛光上蜡

抛光上蜡的目的是，为了增强最后一层涂膜的光泽和保护性。若经常抛光上蜡，可使涂膜光亮而且耐水，能延长涂膜的寿命。它一般适用于装饰性涂膜，如家具、轻工产品、冰箱、缝纫机以及轿车等的涂装。不过，抛光上蜡仅适用于硬度较高的涂膜。

抛光上蜡首先是将涂膜表面用棉布、海绵等浸润砂蜡（磨光剂），进行磨光，然后擦净。大表面的可用机械方法，例如用旋转的擦亮圆盘来抛光。磨光以后，再用上光蜡进行抛光，使之表面更富有均匀的光泽。

砂蜡专供各种涂膜磨光和擦平表面高低不平之用，可消除涂膜的桔皮、污染、泛白、粗粒等弊病。砂蜡的组成大部分为一种不流动性蜡浆状物。在选择磨料时，不能含有磨损打磨表面的粗大粒子，而且在使用过程中不应使涂膜着色。使用砂蜡之后，涂膜表面基本上平坦光滑，但光泽还不太亮，如再涂上光蜡进行擦亮推光后，能保护涂膜的耐水性能。上光蜡的质量主要取决于蜡的性能。较新型的上光蜡是一种含蜡质的乳浊液，由于其分散粒子较细，并且其中还存在着乳化剂或加有少量有机硅成分，在抛光时可以帮助分散、去污，因此可得到较光亮的效果。

8.装饰与保养

（1）装饰 涂膜的装饰可采用印花和划条。印花（又称贴印）是利用石印法将带有移形图案或说明的胶纸，印在工件的表面（例如缝纫机头、自行车车架等）。先抹一薄层颜色较浅的罩光清漆（例如醋胶清漆），待表面略感发黏时，将印花的胶纸贴上，然后用海绵在纸片背面轻轻地摩擦，使印花的图案胶粘在酯胶清漆的表面，并用清水充分润湿纸片背面，待一段时间后，小心地把纸片撕下即可。如发现表面有气泡时，可用细针刺穿小孔，并用湿棉花团轻轻研磨表面，使之平坦。为了使印上的图案固定下来，不再脱落，可再在器材表面喷涂上一层罩光清漆，加以保护。

某些装饰性器材，需要绘画各种图案的或直线的彩色线条，可采用长毛的细笔进行人工描绘，或用移动的划线器进行涂装（见图2-16）。

图2-16 装饰用的划线器和喷花用微型喷枪

a）划线器 b）喷花用的微型喷枪

（2）保养 工件表面涂装完毕以后，必须注意涂膜的保养，绝对避免摩擦、撞击，以及沾染灰尘、油腻、水迹等，根据涂膜的性能和使用的气候条件，应在3～15d以后才能出厂使用。

9.质量控制与检查

根据被涂物件的要求，制订涂装施工各个工序和最后成品的质量标准。在每一道工序完成后，都要严格检查和控制，以避免影响下一道工序的施工和最后的质量。

（1）涂装表面预处理的质量控制 涂装表面预处理质量的控制主要做好以下几点：

1）工件表面在涂装前须仔细修整，气孔、砂眼、焊渣及其他凹陷部分，均应填补或磨光。

2）金属表面应先经过脱脂处理，把脏物除净；脱脂后要求检查是否尚存部分油脂未除净，另外表面应干燥。

3）除锈要彻底，应无残锈存在，表面应干燥。酸洗除锈后的金属工件，要求不允许有过度的腐蚀现象和大量的新黄锈；除锈后表面应达到规定的质量标准。应在规定时间内进行下一步操作。

4）磷化处理的膜层外观应呈灰黑色，结晶细致、无斑点及未磷化到的地方，无氧化物及马日夫盐等固体沉淀物残留于表面，磷化膜水洗应彻底，并用热风等彻底干燥。

5）阳极氧化膜表面，不允许有斑点、机械损伤和未氧化部分。

6）表面清洁和磷酸盐处理之间相隔时间不应超过24h。

7）磷化及阳极氧化处理与涂装之间，相隔时间不应超过10d。

8）当用脱漆剂去除旧漆后，要检查是否有蜡质残留在器材表面，并应擦净并使之干燥。

（2）涂装的中间质量控制 涂装过程中主要控制好以下几点：

1）涂底漆时要求薄而均匀，要求按工艺规程的规定彻底干燥后，才能涂其他表面漆，涂膜不应有露底、针孔、粗粒或气泡。

2）刮腻子每次应刮得较薄，按工艺规程中规定的干燥时间，待彻底干燥后，才能打磨。

3）干燥后的腻子不允许有收缩、脱落、裂痕、气泡、鼓起、发黏或不易打磨等缺点；打磨后不应有粗糙的打磨纹。

4）检查涂膜表面时，要在涂膜完全干燥后进行，烘漆应冷却至室温下再进行检查。

5）涂膜表面应光滑平整，不允许有肉眼能看到的机械杂质、刷痕以及色调前后不匀等缺点。光泽应符合工艺规范中所规定的标准，如均匀无光、半光、有光。

6）在施工前，必须测定涂装现场的空气温度及其相对湿度，如果测定结果不符合涂装施工工艺规定，就不允许进行工作。

7）为了保证施工质量，对整个涂膜厚度，均有一定的规定。在施工每一阶段，要使用湿膜或干膜测厚仪进行检查，要求涂膜必须达到所需的厚度，膜厚如果达不到要求，则会影响成品质量。

（3）最终涂膜控制 涂料施工程序全部完成后，要依据预定标准进行全面检查。

1）检查最后所涂面漆的干燥程度。按照规定的干燥期限检查涂膜厚度、硬度和附着性。现在硬度检查有手持仪器，可以在被涂物件上直接测定。涂膜干燥后，应能牢固地附着在器材表面，才能提高使用寿命。有一种非破坏性的测定附着力的方法，最简单的是用有压敏胶的胶带，将它粘在涂膜表面，然后用手拉开以检查其附着程度。较科学的方法是用环氧树脂等胶黏剂粘接在涂膜表面，待固化后，采用规定的仪器，拉拔粘接头来检查。

2）检查最后涂膜的颜色、光泽和表面状态。颜色和光泽应符合标准要求，面漆表面应无黏附砂粒或灰尘，光泽不均匀，无桔皮、气泡、裂痕、脱皮、流挂、斑点、针孔或缩孔等现象。

针孔是出现在涂膜上的一种严重缺陷，日久将向四周蔓延锈蚀。可以采用针孔探测仪进行检查。探测仪的探头，有的是用湿海绵或是用许多细金属丝制成的帚形物，经扫测时会产生火花或由指示灯发出信号。

涂膜的检查方法一般是目测或采用仪器进行检查，前提是不破坏被涂物件表面的涂膜。在物件连续施工过程中，应定期取样抽查，进行全面测定。

10.涂膜常见缺陷及其原因

涂膜产生质量问题是多方面因素造成的。为了预防或尽量减少这些问题的发生，除注意正确合理使用涂料外，还应严格遵守工艺施工规程。发生质量问题时，首先要找出原因，然后采取必要的措施，加以补救。

涂膜容易出现的缺陷种类很多，其中包括：露底、起泡、剥落、开裂、长霉、发白、失光、浮色、凹穴、针孔、桔皮、流挂、气泡、污染、褪色、污点、斑点、杂物、渗色、凸斑、擦伤、打伤、撞伤、色斑、泛金光、起霜、晶纹、漏涂等。产生的原因也相当复杂。常见的涂膜缺陷及其产生原因见表2-2。

表2-2 常见的涂膜缺陷及其产生原因

注：△—主要原因；○—其他原因。