喷涂透明涂层和复合材料表面针孔处理

有许多方法可以为制造的复合材料零件实现镜面光洁度。使用的确切工艺可能会因零件类型和所需的光洁度而异。我们还将提供各种示例,说明为什么针孔会困扰给定部件,以及如何从透明涂层应用过程中消除它们的一些最佳实践。透明涂层零件包含大量精细细节。准备、选择和应用中的这些精细细节可以在额外打磨或回弹数小时内产生差异,以享受透明涂层艺术品。

蜡和残留脱模剂

脱模剂中这些类型的不可预见的异物碎片 (FOD) 可能是导致清漆应用问题的原因。即使使用优质的浸湿层压板和准备过程中的轻微打磨,模具上使用的脱模剂中残留的有机硅或蜡也可能会残留并导致透明涂层与树脂的粘合问题。大多数情况下,这不仅会导致针孔。

最佳实践在打磨零件之前,用抹布或用湿透的打磨垫轻轻涂抹硅胶和蜡去除剂、脱脂剂或 IPA。这里的目标是从可能与其治愈相关的部分中取出所有内容。就透明涂层而言,有机硅简直是邪恶的。让任何含有硅树脂的东西远离被透明涂层的层压板和应用过程。

喷涂透明涂层和表面针孔处理(提高复合材料表面光洁度的方法和建议)

外露纤维

透明应用中针孔的另一个常见原因是层压板表面的纤维暴露。外露纤维可能源于在灌注过程中树脂引入部件的一系列可能错误,或预浸料或传统铺层中的装袋错误。这些类型的错误的特征是粗糙的模具侧面光洁度或零件中的针孔型压痕。树脂的引入或缺乏可能会导致透明涂层应用中出现针孔,如暴露纤维的右侧示例所示。如果零件在准备过程中过度打磨,也可能会发现暴露的纤维。打磨时不会出现白色或浅灰色薄膜,而是在打磨或清洁过程中出现明显的黑色碳尘。在暴露纤维的情况下,透明涂层不会粘在这些区域上,从而在应用时导致针孔或麻点问题。

喷涂透明涂层和表面针孔处理(提高复合材料表面光洁度的方法和建议)

最佳实践:树脂作为面漆和清漆应用的“底漆”,有效地起到“附着力促进剂”的作用。准备好的树脂表面是透明涂层所粘合的,而不是碳纤维。如果零件表面过度打磨或未充分润湿,请在零件上放置额外的树脂层。根据零件的表面质量,这可能需要不止一层。如果零件暴露在紫外线下会降解,此时是涂抹紫外线抑制树脂或面漆的好时机。较厚粘度类型的树脂在应用中可能更好,因为它们比其他树脂选择更容易填充空隙并且涂得更厚。即使没有暴露纤维的证据,在一个完美的世界中,去除所有残留的有机硅并完全润湿和准备好的零件表面,透明的应用变得更简单。但无论如何都不一定容易。 

当然,经验丰富的专业人士可能会轻而易举地通过,但对于大多数 DIY 复合材料制造商来说,这可能是反复试验,这是昂贵的!透明涂层的清除准备实际上在于了解哪些细节是重要的,哪些是可以打磨掉的。

砂光

了解如何有效地打磨零件对于获得适当准备的透明涂层零件至关重要。打磨很重要,因为它可以使透明涂层与树脂表面粘合。透明涂层不能很好地粘合到已经有光泽、可能具有高表面张力的疏水表面。必须在零件表面上达到正确的表面张力,以通过去除零件上的所有光泽来正确粘附透明涂层。作为清漆准备过程的一部分,打磨有助于降低表面张力,有效地帮助清漆抓住零件表面,就像为二次粘合实践做准备一样。打磨时,重要的是要在整个表面上实现均匀性,以进行透明涂层,同时不暴露纤维。即使在树脂涂层之后,高点可能是明显的,因为在被打磨的区域上仍然表现出闪光或发光的区域。在应用清漆之前,需要去除所有高点。表面需要保持水平,这通常是在零件完全无光泽且平坦且零件表面没有微小的光泽时实现的。

喷涂透明涂层和表面针孔处理(提高复合材料表面光洁度的方法和建议)

  • 粒度:有多种粒度可以有效地用于工艺的不同步骤,面漆和清漆的制造商通常会明确指出哪种粒度范围最适合特定产品。注意:大多数砂砾可用于多种应用。一个想法是继续订购各种砂纸包,范围从 ~180 – 600 粒度,用于透明涂层的准备和应用。从 1000 到 5000 粒度的额外更高粒度通常用于抛光透明涂层部件。拥有一系列 scotch brite 垫也是一个好主意,因为它们是很好的清洁和准备工具,并且可以根据需要轻松使用 IPA 或丙酮或其他清洁溶剂。
  • 干法与湿法打磨:在准备零件以进行额外的树脂层、面漆或透明涂层应用时,通常会进行干法打磨。湿磨是在透明涂层应用后进行的,作为使零件具有抛光光泽的过程的一部分。湿法打磨有助于保持零件表面凉爽,并有助于去除打磨区域的残留灰尘。湿磨通常使用水和一滴肥皂的简单混合溶液进行。肥皂水通常用于“拉伸”水,降低其表面张力,使水更有效地进行湿磨。
  • 轨道砂光机:对于较大的零件,轨道砂光机极大地帮助了打磨,搭配软化界面垫和需要最有效的砂纸。有多个打磨步骤与实现镜面清漆应用相关。可以使用轨道砂光机,但要小心,尤其是使用较重的磨料。除了打磨大表面外,轨道还是用于湿打磨透明涂层表面的绝佳工具,作为抛光和抛光过程的一部分。轨道砂光机的使用高度依赖于零件表面的尺寸或复杂性。对于难以触及的区域,建议根据需要使用手工打磨技术将表面弄平。
  • 导向涂层:用于确保在应用清漆之前获得均匀的表面。它是打磨和准备操作最有效的工具之一,因为它消除了可能不均匀打磨的猜测,在视觉上防止打磨过深,同时确保整个准备和抛光过程中的表面光滑。导向涂层在整个汽车行业被广泛用作实现最高应用质量的标准。它就像一层薄薄的喷漆一样简单。它有助于确保清漆应用顺利进行!导向涂层也可用于从平坦无光泽表面的所有打磨步骤中,或在某些区域对眼睛不太明显的湿打磨操作中。

喷涂透明涂层和表面针孔处理(提高复合材料表面光洁度的方法和建议)透明涂层

 

最后,到透明外套。首先,仔细阅读制造商的技术数据表 (TDS) 以获取说明和安全数据表 (SDS)。在使用任何类型的溶剂喷涂和清漆应用时,安全性是关键。必须使用安全设备,包括但不限于呼吸器、过滤器和耐化学手套。TDS 有助于阐明对成功应用至关重要的细节,例如混合比、闪蒸时间和喷涂压力。清漆最好用气动 HVLP 喷枪喷涂。应用厚度通常由产品的技术数据表确定。

清漆选择

在选择要使用的透明涂层时,有一些决定因素可能有助于更轻松地做出决定。有大量的透明涂层可供选择,即使是那些具有高度技术经验的人也会争论哪个最好。更好的问题是,什么适合您的特定部分或项目?透明涂层的特性可能有助于选择。如果您的零件暴露在阳光下,强烈建议您在详细了解清漆选择之前先涂一层紫外线稳定清漆。

  • 固体含量:清漆的选择通常在于中固体 (MS) 或高固体 (HS) 作为碳纤维部件的覆盖率和应用厚度的决定因素。高固含量通常允许更大程度的覆盖表面缺陷,而在应用中采取更有经验的手,以克服由于使用中固体清漆而导致的涂层可能出现的流挂或流挂。高固含量涂料在将透明涂料用于陈列室类型饰面时,非常适合其应用后抛光能力。高固体清除剂通常具有刷掉或轻拍喷涂过程中产生的针孔的能力。中等固体有助于更轻松地通过喷枪涂抹到零件上。通常涂在较薄的涂层上,因为它们不易流挂和下垂。
  • 硬化剂和还原剂:通常制造商会根据应用的大小和清漆在固化时承受的温度推荐使用硬化剂和还原剂。中型或慢速型透明涂层硬化剂通常用于碳纤维或复合材料层压板。慢速硬化剂最适合用于较大的部件,如汽车引擎盖或非理想气候条件,如温度高于 85F 或湿度较高的环境。随着零件尺寸变小或气候条件对透明涂层更有利,可以使用更快、更容易的蒸发和固化装置。(如更快的硬化剂和更高的还原剂混合速率) 还原剂(油漆稀释剂)通常用于控制树脂粘度,有效降低它,帮助流动通过HVLP 喷枪和喷头,帮助清漆更容易平滑。此外,丙酮也常用于根据应用用途的需要减少(稀释)清漆、树脂、油漆。使用减速机或稀释剂时,经验有很大帮助。一种产品中的还原剂或丙酮飞溅可能不会产生与不同气候环境中的飞溅相同的清漆性能。
  • 闪光时间:在选择清漆之后,在涂上多层清漆时,应密切监测闪光时间。闪蒸时间是透明涂层中的溶剂蒸发并可以施加另一层透明涂层的时间。大多数情况下,该时间列在 TDS 中,并且至少为 15 分钟。闪蒸时间的微小修改可能取决于硬化剂的类型和使用的还原剂的百分比。

值得注意的最佳实践

确保清洁:在准备过程中使用无绒毛巾。确保在涂抹透明涂层之前没有明显的黑色灰尘!!折叠毛巾,确保没有残留的打磨灰尘重新分布在零件上。连续擦拭一抹后,折叠成干净的毛巾/抹布部分。应用提示(但非必选):

  • 在混合物中使用丙酮,2.0 直径口径可能有助于喷涂。
  • 如果有任何明显的后固化,轻微的丙酮擦拭有助于去除残留的粘性/粘性。
  • 在固化后,在应用透明涂层之前,使用约 200-400 粒度的砂纸重新打磨层压板。

透明涂层应用

检查所使用的设备是否符合制造商的建议。例如,考虑供应的气压、正确的喷枪类型、适当的喷枪清洁度或喷嘴尺寸。如果对透明涂层不熟悉,强烈建议在对可能昂贵的碳纤维部件进行透明涂层之前测试您的设置。尝试对各种基材进行透明涂层,例如平面测试面板或等效物。它不一定是复合材料,只要是透明涂层明显会粘住的东西。鉴于所呈现的气候条件,确保您的硬化剂和减速剂设置在应用中有效。

确保空气压缩机或空气管路中没有水分,这些水分可能与清漆混合并破坏应用。朝一个方向喷涂清漆,而不是圆周运动。(这个方向可以在涂层之间改变)轻微的重叠可以用来确保涂层完全润湿零件表面。

喷涂透明涂层和表面针孔处理(提高复合材料表面光洁度的方法和建议)

好了,根据您的实际需求定制适合的方案,以上仅为参考建议,希望对您有所帮助!

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