汽车机械打磨材料工艺与打磨材料.docx
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汽车机械打磨材料工艺与打磨材料
打磨工艺、材料与设备
第一节：
打磨工艺概述
打磨在涂装中是用砂纸、浮石、细石粉等摩擦介质摩擦被涂物或涂膜表面，谓之打磨。
是涂装过程中的重要步骤，一般是手工作业，也可用风动或电动器械进行。
打磨贯穿于整个涂装过程中，不但白坯、打底或刮腻子都需打磨，涂面漆后也要打磨。
其功能为清除底材表面的毛刺、浮锈、油污、灰尘；清除涂层表面的粗颗粒及杂质，获得平整表面；对平滑的涂层表面要打磨至一定的粗糙度，增强涂层的附着力。
分为干打磨法（drysanding）和湿打磨法（wetsanding），后者是用水或其他湿润剂润滑，以获得更平滑的表面和洗掉磨粉。
打磨对车身修理是非常重要的。
为了获得良好的涂装质量，首先要对待修表面进行除锈、出物、雏菊器等打磨处理，在表面平整作业中需要打磨，目的是消除表面残留物和提高表面的平整度，在喷涂层间涂料是要打磨法消除底层涂料的不平度和缺陷，并提高涂层间的附着能力;在最后的涂层修饰要用打磨抛光工艺,以提高涂层的光泽度.可见打磨工艺在车身维修中的重要作用.
为了掌握好打磨工艺,就必须须对打磨的材料及设备有充分的了解,并掌握使用方法和操作要领。
国家规范GB8923-88[涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级】规定除锈等级分为喷射,抛射【手动和机动】,火焰除锈三种。
喷射或抛射,用SA,分四个等级,SA1,SA2,SA2又2分之一,SA3,SA3最彻底!
SA2又2分之一最普遍!
手工分2个等级ST2,ST3,ST3最彻底!
火焰除锈就一个等级,F级!
.第二节打磨材料
用于车身修理图装中的打磨材料有砂子、纱布及各种研磨膏剂，其中常用的是砂纸、砂布。
砂纸分为木砂纸和水砂纸俩中。
木砂纸是用玻璃粉作磨料，均匀的粘结在纸上，一般呈浅黄色，主要用于磨光木器表面。
水砂纸是用C01-8醇酸水砂纸清漆将磨料均匀的粘接在纸面上，由于粘接剂耐水，一般呈灰色或绿色。
纱布也是用氧化铝粉作磨料粘接在布面上。
常见于钢铁表面的除锈，呈棕褐色。
一、磨料的种类
1、金刚砂磨料
金刚砂磨料是一种非常锐利的、穿透数度极高的磨料，通常用于薄边或干蘑各种柔软材料。
如打磨旧漆层、玻璃钢和腻子等。
但打磨坚硬表面容易崩脱或变饨。
2、氧化铝磨料
氧化铝是一种坚韧的形磨料，能很好的防止破裂变饨。
实践证明，用氧化铝制成的砂纸和砂轮，其性能比金刚砂更优越。
这是由于，在打磨时，氧化铝磨料不会产生较深的划伤，打磨时，砂纸或砂轮的边缘不会遭的磨损和饨化，延长了使用寿命。
目前市售的水砂纸基本上都是以氧化铝作磨料的。
3、锆铝磨料
由氧化铝和氧化锆构成的磨料，与上两种相比，有独特的磨刃性，即在打磨过程中，能不断地提供新的刃口，从而提高了打磨效率和使用寿命，另外一个特性是在打磨时产生的热量少，是打磨下的材料不会堆积在磨料中而影响打磨效果。
由于这两点，这种磨料制成的砂纸在汽车维修涂装只能过应用越来越广泛。
二、砂纸的力度编号
砂纸的粗细石由磨料颗粒的大小决定的，通常用力度编号表示，砂纸越粗。
笔筒力度的砂纸其用途也不同。
表7-1位砂纸的力度、分类、编号及用途，从上表中可看出，24#砂纸属及粗的，可用于清除旧漆；粒度位320#、400#的砂纸为及细的，适用于重新喷漆表面的磨光;1200#、1800#和2000#的砂纸属于抛光纸，可用于消除涂层表面的各种疲病。
表10-1粒度的分类和编号、用途
粒度
氧化铝
（#）
金刚砂
（#）
锆铝
（#）
用途
精细
———
2000
1800
1500
———
用于底色加罩光的细和涂层的打磨
超细
———
800
———
用于本色面漆的打磨
极细
——
600
———
打磨面漆层，也有用于抛光前的打磨
400
320
280
240
400
320
280
240
400
———
280
240
用于中涂层和喷前旧漆层的打磨
220
220
———
用于外表涂层的打磨
细
180
180
180
用于裸露金属的最终打磨，或磨平原有旧涂层
150
150
150
中等
120
120
———
磨平原有涂层和腻子表面
100
100
100
80
80
80
粗
60
60
60
用于槊料腻子的粗磨
50
50
———
40
40
40
36
36
———
极粗
24
24
24
用于打磨机上清除旧涂层
16
16
———
三、砂纸的选用
使用砂纸虽能达到消除表面不平，但同时也会留下砂纸的打磨痕迹和磨迹，其深浅程度与所使用的砂纸等级有关。
此种痕迹常出现在下一涂层上，控制并消除此类痕迹的方法是在打磨、研磨工序中逐渐使用细砂纸。
表10-2为砂纸的选用指南。
表10-2砂纸之分极及适用范围—览表
等级对照
砂纸编号（#）
研磨粒大小（
适用范围（选用指南）
ū）
老等级
FEPA“P”
湿打磨场合
干打磨场合
-p100
24
1200
}磨掉旧漆膜
剥除旧漆层
粗羽状边打磨
100-
-p120
40
600
120-
-p150
60
400
打磨腻子
腻子修饰/修补
面漆的周边
底漆处理及
整车打磨
打磨中间涂层
粗羽状边打磨
钣金腻子细打磨
腻子细打磨
角线条粗磨
羽状修饰
角、线条修饰
中涂层打磨
旧漆层修饰打磨
打磨面漆涂层
打粗蜡前处理
150-
-p180
80
300
180-
-p220
.
.
220-
120
170
-p240
.
.
240-
150
150
-p280
.
-p320
180
120.
280-
-p360
240
80
320-
-p400
280
65
-p500
360-
320
55
-p600
400-
400
40
-p800
500-
-p1000
600
25
-p1200
800~1000
15~20
600-
1200~1500
10以下
四、砂纸打磨注意事项
（1）使用砂纸打磨时，必须严格按照操作规范执行。
（2）根据打磨需要，选择合适力度、等级的砂纸。
（3）砂纸打磨时，防止“指痕”或“盘痕”的出现，更不能磨穿漆面，即露白。
（4）若打磨盘有残缺、损坏翘曲时，不可使用。
（5）磨盘的转速应选择适当。
盘径大、转速低、否则，转速高。
一般在500~4200r/min范围之内。
（6）打磨过程中，应始终保险和通风良好。
第三节打磨设备
在打磨的方法中有机械打磨和手工打磨两种。
手工打磨虽灵活方便，适用范围广，但劳动强度大，工作效率低，质量不稳定。
而机械打磨的效率高、质量好，劳动强度低，同时也改善了劳动条件等，因而机戒打磨设备的应用非常广泛。
机械打磨设备按动力不同分为电动打磨机和气动打磨机；按用途不同又分为用砂轮磨光毛刺、修整焊缝、倒角的磨光机和用砂纸打磨表面的打磨设备。
在这一节中主要介绍气动打磨机（电动打磨机制使用电动及代替启动马达）
一、气动磨光机
图10-1为车身修理间常用的各种可是磨光机（砂轮）
（1）垂直式磨光机（见A）利用砂轮的圆柱表面的切削作用，对车身表面进行磨光，如打毛刺修平等。
（2）水平式磨光机（角砂轮B、Ｃ）所示，利用砂轮片边缘的切削作用进行磨光。
（3）倾斜式磨光机（见Ｄ）主要用于焊缝的平整、去毛刺、倒角的磨光。
（4）小砂轮磨光机（见Ｅ）。
可选用盘形砂轮、锥形砂轮 、线刷等辅件从事多种场合的磨光。
（5）内孔磨光机（见Ｆ），可修磨内壁的焊缝、毛刺等。
二、气动打磨机
气动打磨机是利用贴附在衬板上的砂纸对表面进行打磨的设备。
根据打磨机上衬板形状的不同可分为圆柱盘式打磨机、轨道是打磨机和带式磨光机三种。
1、圆盘式打磨机（见下图Ａ、）
圆盘式打磨机按砂纸的运动形式不同可分为复合作用适合单一运动式两种。
（见上图Ａ）圆盘式及砂纸共同绕轴旋转的单一运动式打磨机；见图Ｂ则是砂纸既要自身转动（自转），又要随轴转动（公转）的复合式打磨机。
2、轨道式打磨机（如下图Ａ）
轨道式打磨机的衬板程矩形，便于在工作面上沿直线轨道移动。
轨道式打磨机按砂纸的运动形式又分为单一运动的板式打磨机（如A）；纱制作往复圆周运动的轨道式打磨机（B图）纱制制作往复直线运动的直线式打磨机（C）。
轨道式打磨机可用于干、湿打磨。
司机打磨时须有大量的供水和良好的地下排水通道，或用往复式水砂纸机，干湿你姿势可采用吸尘打磨机，如下图：
3、带式打磨机
带式打磨机是利用安装在主、从动轮之间的环型砂带打磨工作面的。
它可以根据使用场合（打磨对象）选用不同粒度的打磨带及打磨速度，并具有吸尘装置，适合于对金属表面的最后磨光、除锈及除旧漆。
具体的使用方法可参照带式打磨机使用说明书。
以上几种打磨机，最好使用机戒专用的砂纸砂带，一般为10片一包，也可以按需要选购，表10-3是各种气动打磨工具的用途。
表10-3各种气动打磨机的用途
打磨机的类型
一般应用范围
一般的用途
清除油漆
打磨薄边
粗磨钎焊表面
粗磨金属油灰层
粗磨聚乙烯油灰层
打磨金属油灰层
打磨聚乙烯油灰层
圆盘打磨机
适用于狭窄的部位
A
C
B
C
C
C
C
复合作用式打磨机
B
A
C
A
A
A
A
轨道打磨机
B
B
C
A
A
A
A
直线打磨机
适用于宽敝的部位
B
C
C
A
B
A
B
场板式打磨机
B
C
C
A
B
A
B
3、气动打磨机的使用
（1）使用圆盘式打磨机时，一定要让圆盘稍有倾斜，并使用圆盘指在边缘2~3cm范围内与被打磨表面接触，以防全面接触而失控。
（2）轨道是打磨机应压平在被打磨表面上，不可倾斜，否则会出现磨痕。
（3）操纵气动打磨机时，气压调到450~~490kpa范围内，右手握住手柄，左手施加较小压力，并控制打磨机的均匀移动。
带时打磨机在打磨水平面时，无须施加压力，因机重以足够磨光或抛光了。
（4）打磨时，应保持运动的连续性，切勿时断时续，以免照成划痕、磨痕或烧伤。
（5）打磨过程中，若发现砂纸备堵塞，应及时更换砂纸。
三、气动抛光机
气动抛光机是利用抛光垫对已喷涂层进行最后修饰加工的设备。
（如下图）
影响抛光机抛光效果的主要因素是抛光垫的选用。
抛光垫是用软织物制成的，在选用时应注意以下几点：
（1）根据工作需要选择抛光垫。
抛光垫有长绒型（绒长4~~5cm）和短绒线型（绒长2~~~3cm）一般情况，开始使用短绒型，而长绒型主要用于要求较高的抛光。
在须选用缓从冲垫去修饰车身突起车身的线条并最终修光后上的蜡的使用长绒型为好。
（2）根据不同阶段最适合最终修光时使用。
（3）抛光垫与涂层表面接触应轻缓并保持移动，一面摩擦升温过快过高而影响抛光效果。
（4）羊毛抛光机垫适合于最终修光时使用。
（5）不能将抛光机用作打磨机使用。
第七章涂装前的准备
第一节涂装前表面处理
表面处理就是将车身在制造、维修中残存表面上的各类杂质进行处理，如氧化皮、黄锈、各种油类物质、酸、碱、盐、机戒污物（焊渣、砂、尘土等）及旧土层或硬质有机物土层（槊料）等等。
一、表面处理的重要性
再涂装饰工前，对被涂表面所做的一切准备工作称为表面处理。
它是涂装饰工的第一道工序，对整个土层质量的影响非常重要。
若表面处理不切底，将应向道土层的附着力、防护能力及土层的硬度和光泽等。
表7——1是几个影响土层质量的因素和所占的比列。
表7——1涂层质量的影响因素和所占比列
影响因素
所占比列
影响因素
所占比例
材料表面处理
49.0﹪
涂装方法和技巧
20﹪
涂层层次处理
19.0﹪
环境条件
7﹪
选用同类品种质量的差异
5﹪
二、表面处理的目的
（1）清除被涂物面上的各种污后，使涂层直接与被涂物面接触，消除中间夹层，从而提高土层的附着力，而不致出现起泡、层下腐蚀及涂层脱落等。
如表面污物中的动、植物油，不但影响涂层的附着力，而且还影响土层的干燥质量（容易出现表面不干），从而影响涂层的硬度和光泽。
表面污物中的焊渣、泥土、粉尘等，同样也影响到涂层的光泽性、附着力、而且会因污物的脱落而使涂层破环。
（2）修整被涂物面，去除残存的缺陷。
如提高物面的平整性及平滑过渡，从而提高涂层的表面光泽度。
另外，还有一个很重要的目的，就是为了增大涂层与被涂物面的接触面积，提高涂层的附着能力，通过表面修整使表面粗糙达到要求。
一般在进行车身打磨后，表面应达到4~~6级的表面粗糙度。
对被涂物面进行必要的化学处理，以提高涂层的附着力及防腐保护能力。
如采用磷化处理、防腐涂料进行化学处理。
三、表面处理的类型
对于汽车车身维修前的表面处理，基本上可分为三种类型，即小范围的局部处理,应根据所要得到的涂层要求、表面异物的中类、特点、性能及被涂物件的表面几何形状等，选择合适的处理方法及工具，最终达到所要求的平整度、清洁度、干燥度、防腐性等要求。
例如，用不同的方法对钢铁件进行表面处理后，涂以同样的底漆、面漆（且厚度相同），在同样条件下，经过两年的天然爆晒，得到如（表7-2）所示的结果。
表7——2不同表面处理后的锈蚀状态
方法
不经除锈
手工除锈
酸洗除锈
磷化处理
涂层锈蚀状态（﹪）
60
20
15
仅有个别锈点
（一）表面处理的类型
对于汽车身维修涂装前的表面处理，基本上可分为三种类型，即小范围的局部处理、较大的范围的处理及车身全部处理。
（1）局部处理:
即进行小范围的处理，但因涂层的损伤程度不同，应根据实际情况进行表面处理。
如面漆损伤而未涉及到底漆，只需对损伤部位进行除油、除污、使之光洁平滑，干燥后可进行面漆喷涂。
若面漆和底漆均匀受到损伤，而车身表面为遭到损伤变形，则需出去旧涂层及损伤部位的锈蚀、邮务及异物、使之光洁无尘，干燥后，可进行底漆及面漆喷涂。
若涂层损环，而且车身表面损伤变形，可进行板金修理。
在对修复后的表面进行处理。
（2）车身全部处理：
其与局部表面处理的内容（异物）和要求是一致的，只是工作量不同而已。
（二）表面处理的方法
表面处理的方法，一般是根据表面异物类型选用的。
而对于汽车维修涂装，表面异物大致可分为油类、锈类、机戒异物及旧漆等。
下面就介绍不同异物所使用的处理方法。
1、对车身表面油污的处理方法
对车身表面的油污处理，主要是利用溶解、皂化、乳化作用除油。
常用的方法有：
（1）有机溶剂除油：
所占用溶剂要求溶解力度，毒性小不易燃烧，不容易引起空气中的水分冷凝与物体表面，成本低等。
常用的溶剂有：
油溶剂（汽油、柴油等）、松节油、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳、甲苯、二甲苯。
一般采用溶剂清洗时，常采用涂刷法，将溶剂不断涂刷在要清洗表面，油污除净后，再用冷水或热水冲洗被清洗得表面，然后用干净布檫净，再用压缩空气吹净剩余的水分及缝隙、沟槽中的灰尘、水分等。
若是对整车身进行除油法主要清洗，又相应的设备时，可以采用整车浸膩法或喷射法、超声波法等。
如气形（容剂蒸气、溶剂气）、液——喷——气型等。
（2）碱液除油：
碱液除锈法主要是借助于碱和碱式盐的化学作用来清除钢铁表面上的油污的一种办法，但也对钢铁表面由轻微腐蚀作用。
碱液的组成分为起皂轻细作用的氢氧化钠、软化水的磷酸钠、调节酸碱值的碳酸钠、加强湿润和乳化作用的硅酸钠（水玻璃）一般采用刷洗.喷淋或浸责方法除油.碱液除油方及工作条件,见表7-3.
表7-3碱液除油配方及工作条件
序号
组分
处理温度（℃）
处理时间（min）
１
氢氧化钠50
磷酸三钠30
硅酸钠5
磷酸钠30
100
30~~~~~40
2
氢氧化钠30
磷酸三钠15
硅酸钠15
水1000
90~~95
20~~~~30
3
氢氧化钠40
硅酸钠10
磷酸三钠40
80以上
40
当工件表面有污较多时，可采用电化学除油方法。
以上的配方也适应于电化学除油法，其工艺条件时电流密度为3~10A/d㎡，电压3~12V.
根据以上碱液除油的方法和配方可知：
1从其处理的温度和时间上看，不适应于汽车维修涂饰，但适应以新车涂装前及纯钢铁零件、共建的涂前处理。
2起适用于在液槽中队工件表面进行除油，由于液面上的浮油存在而使工件除槽后又粘上乐部分油污。
（3）乳化除油：
乳化剂除油就是用乳化剂是有机溶剂分散在水中形成稳定的如浊液，对工作进行除油处理。
它可使油脂在乳化的溶剂中被溶解清除掉，同时，水溶性的污染物也在水中得到溶解而被清除。
这种方法适应性强，无毒，不易起火，比碱液除油的率高，乳化液一般由I有机溶剂组成。
如用67﹪的烧油，22.5﹪的松节油，5.4﹪的月桂酸、三乙醇胺3.6﹪，丁基溶纤剂1.5﹪，可制成乳化剂。
2、清除铁锈
涂装前表面除锈是表面处理重要内容，它是保证涂装质量的关闭间因素之一。
除锈的方法主要有手工除锈、机戒除锈、喷射除锈及化学除锈等。
（1）手工除等：
主要是利用铲刀、锉刀、尖头手锤、钢丝刷、砂布或砂轮等手工工具进行敲、铲、刮、磨，除去车身表面的锈蚀和其他异物（焊渣、胶体物、泥土等）。
这是维修涂饰中常用的方法，适应性强，但劳动强度大，生产效率低。
常用于批量小、形状不规则的金属表面除锈。
（2）机械除锈：
主要是利用机械工具的冲击和摩擦作用，使工件表面的氧化皮、锈蚀层、旧漆及焊渣等除去的处量方法。
如利用电动刷、风动刷、除锈枪、电动砂、滚筒除锈机、喷丸机、喷吵机等对工件表面进行除锈。
每种除锈设备工具都有其适用范围，帮在使用时，一定要特别注意，如喷丸处理，只适应于厚度不小于1mm的工作表面。
（3）化学除锈法：
此法也称酸洗。
它是用酸性溶液与铁锈或氧化皮发生化学反应后溶解于深液中，从而达到除锈的目的。
常用的方法是浸渍法、喷淋法和涂覆法，而浸渍法应用最广泛。
在采用浸渍的方式除锈时，已除锈的物面必须用清水冲洗干净，必要时，再用碱液进行中和处理，其工艺顺序一般为：
酸洗――冷水冲洗――热水冲洗――中和处理――冷水冲洗――热水冲洗……直至物体表面不存在残余的酸（碱）液，并进行干燥。
3．车身表面旧漆的处理
车身表面的旧漆除采用传统的手工或机械方法进行清除外，还有以下两种方法：
（1）为焰处理法
它是利用喷灯、焊枪（气焊）的火烧火焰，燃烧表面的油污、旧漆和化皮等，使油污、旧漆燃烧炭化，铁锈、氧化皮崩裂脱落，再以钢丝刷或钢丝轮清扫干净。
（2）化学方法
1碱液脱漆：
它是利用强碱（如氢氧化钠）或强酸对旧漆进行浸泡，加速旧漆层的腐蚀、脱落。
但对金属基材的腐蚀性太大，工世较复杂，配套设备多，故此法的应用受到了限制。
2用有机深剂、脱漆剂除去旧漆：
它是利用有机深剂、脱漆剂对旧漆作用，使其膨胀、溶解或变软，再用铲刀或水冲干净。
常用的有涂刷型和浸渍型两类。
因汽车维修中常使用的是涂刷型（触变型），下面主要介绍涂刷型脱漆剂。
A：
刮铲型：
将脱漆剂厚涂于归漆表面，待脱漆剂充分渗透到旧漆层内，而使其起皱咬起后，用铲刀等将旧漆除掉。
B：
水冲型：
将脱漆剂厚涂于旧漆表面，使旧漆层起泡、起皱之后，采用水冲洗净。
在清除旧漆时，要根据维修涂装的具体要求，是局部，还是整车，是小范围还是中等范围。
若是小范围局部除旧漆，则以手工为佳；若是整车，最好用抛丸，喷砂或冷浸；若是局部中等范围，则以涂刷脱漆剂比较科适宜。
制造厂生产的脱漆剂，（T-1，T-2，T-3，TS-1聚氨脂脱漆剂）多属加蜡型，蜡的作用是密封涂层，使脱漆剂渗透作用明显，但脱漆剂对旧漆的附着力差，脱漆剂也可自行配制，具体的配方，可在涂装手册中查到。
4．表面防锈处理
经除锈后，特别是经过酸洗后，金属相组织显露，新表面的原子特别活泼，在空气中暴露后圾易重新氧化而生锈。
为了保证防腐效果，延缓生锈时间，对金属表面进行防锈处理。
防锈处理的方法有磷化处理、钝化处理和机械处理。
在车身维修涂饰中常用磷化处理。
（1）磷化处理就是用磷酸或锰、铁、锌、镉的磷酸盐溶液处理金属（黑色金属）表面，使金属表面形成磷酸盐覆盖层的处理过程。
磷酸盐覆盖层称“磷酸盐膜”，简称“磷化膜”。
磷化膜的特点是：
厚度一般在5~10ūm之间的多孔晶体结构，提高了对涂料的吸附性，增强结合力、不导电性，能有效抑金属的电化学腐蚀。
磷化处理可应用于金属家具、自行车等涂装前的表面处理，也可用于大批螺栓、螺母的防锈处理。
磷化处理可分为浸渍法、喷射法、电化学法。
根据处理温度又分为热化（常温磷化）。
无论采用何种方法，都必须保证磷化前表面无油无漆。
表7-4为冷磷化处理配方示例。
表7-4冷磷化配方示例
配方序号
磷化材料
用量（g-L）
工作条件
温度（0C）
时间（min）
1
马日夫盐
硝酸锌
硝酸钠
磷酸
30
60
4~5
0.5~1.0
常温
3040
2
马日夫盐
硝酸锌
氧化锌
氟化钠
60~65
60~100
6~8
3~6
20~0
30~40
3
磷酸
氟化钠
铬酸
TX-10乳化剂
24
3~5
4~6
1~2
20~30
3~5
（2）钝化处理也就是铬化理，主要是金属与铬酸盐溶液作用，生成三价或六价格的铬化层，即格酸盐转化膜。
它具有一定的防腐能力，可以延缓金属和氧的作用；它与涂料的结合能力强，是理想的涂料基底。
一般作为金属氧化、磷化后的补充处理，也可以直接应用于有色金属的涂前表面处理。
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