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Proe产品设计之涂料

发布日期:2014-07-10  来源:百佳学习邦  作者:李勇  浏览次数:1203
核心提示:喷涂技术应用于产品线为移动电话大厂Nokia,技术经由另一厂商Motorola发扬光大,其定制规格而始全球制造商将之内部规则成为喷涂甚至使用其它非喷漆工法,亦适用其规格.塑料表面之涂装规格既由此得之。
proe产品设计之涂料:
喷漆涂装为目前电子产品最为广泛应用技术,其创新及演进如下,当塑料材料尚未流行喷漆涂装时,塑料成型注重于成型之合胶线,但因受制于塑料之基本特性虽有改善,但始终未尽理想,而有于素材表面轻喷涂同为素材颜色之涂料以解决流痕线及合胶线之问题.但其虽解决某些产品之问题,但确无法满足如行动电话如影随行之产品规格,而最早使用喷涂技术应用于产品线为移动电话大厂Nokia,技术经由另一厂商Motorola发扬光大,其定制规格而始全球制造商将之内部规则成为喷涂甚至使用其它非喷漆工法,亦适用其规格.塑料表面之涂装规格既由此得之。
所谓烤漆,是喷漆或刷漆后,不让工件自然固化,而是将工件送入烤漆房,通过电热或远红外线加热,使漆层固化的过程。
光油是喷塑涂料的表面层 ,起到美化喷塑涂层外表和提高涂层耐久耐磨性等作用。

一、涂料组成 
涂料系用来保护物体表面,并增加其外观、圆滑、美感,且对太阳光线、水份、汽油等所生的铁锈、腐蚀作用具有防止的功能。由于最近合成树脂发达,涂装机器日新月异地发展,新颜料开发,大大地提高了涂料价值。
涂料:基本上由三种主成份混合成液体,即树脂、颜料及溶剂,另外,尚有涂料添加剂。          
涂料基本组成:
1、树脂
2、颜料(Pigment ,赋予涂膜颜色)
3、溶剂(Solvent, 作溶解用)
1.树脂(Resin)
将颜料与颜料连接并赋予涂膜光泽与硬度,即为树脂,其种类如下:
天然树脂: 松脂(Rosin),虫胶(Shellac),
                  生漆(Urnshiol)
                  
合成树脂:乙烯系
  醇酸树脂(Alkyd)
                不饱和聚元酯(Polyester)
                尿素树脂(Urea Resin)
胺基树脂
                三聚氰胺树脂(Melamine Resin)
          酚树脂(Phenolic Resin)
          环氧树脂(Epoxy Resin)
          聚  酯树脂(Polyurethane)
          压克力树脂(Acrylic Resin)
          硅树脂(Silicone Resin)
  其中所用合成树脂占涂料中90%以上。
 
2. 颜料(Pigment)
赋予涂膜色彩,且具有遮盖下涂的能力者,即为颜料。颜料分类:
            着色颜料—赋予涂料色彩¸遮盖力。
            体质颜料—具有充填性、耐研磨性¸用于中涂。     
            防锈颜料—抑制锈的发生,用于下涂。
 
3. 溶剂(Solvent)
 
    可使树脂溶解,将树脂及颜料容易混合成透明液体。溶剂与涂装时调合涂料所用的稀释剂(Thinner)有所  差别。
    溶剂是具有单独能将某种物质完全溶解的化学品,装在涂料桶混入涂料内即是溶剂, 而将涂料稀释用的Thinner,即是由数种溶剂组成的稀释剂,俗称香蕉水。
   稀释剂由各种溶剂所组成,依据涂料的种类,蒸发的速度、溶解力,配成许多种类的稀释剂。
硝化棉喷漆(Nitro Cellulose Lacquer)使用喷漆稀释剂,压克力烤漆使用压克力烤漆稀释剂,聚尿酯涂料使用聚尿酯稀释剂,喷磁漆使用喷磁漆稀释剂。
若喷漆涂料使用喷磁漆稀释剂,则涂料不溶解,若以喷漆稀释剂溶解聚尿酯涂料,虽可溶解,但涂膜会有气泡,针孔的发生,无法得到美观的涂膜。
下列为代表性的稀释剂的组成。喷漆稀释剂分类:
碳氢类(甲苯 二甲苯)
酯类  (丁酯 乙酯)
醇类  (丙醇 丁醇)
酮类  (甲乙酮 丁酮)
醚类  (丁基纤维剂 乙基纤维剂 )
  三聚氰胺烤漆稀释剂分类:
碳氢类(甲苯 二甲苯)
醇类  (丙醇 丁醇)
醚类  (丁基纤维剂 乙基纤维剂 )
 压克力烤漆稀释剂分类:
碳氢类(甲苯 二甲苯)
酯类  (丁酯 乙酯)
醇类  (丙醇 丁醇)
醚类  (丁基纤维剂 乙基纤维剂 )
 因此,须依涂料的种类、气温、湿度,选择专用的稀释剂。
4. 涂料用添加剂
  涂料成份除了树脂、颜料、溶剂外,尚须加入其它添加剂(Additives)以改善涂料与
涂膜的性能,这些添加剂宜视涂料的种类与发生的现象而慎重选用。
    醇酸树脂(Alkyd)涂料及油性涂料以熟炼油为展色剂须用干燥剂(Driers)涂料分散时
又须用分散剂(Dispersing agents),平坦剂、防沉剂、增粘剂、防结皮剂、颜色分离防止剂等,硝化纤维素涂料须用可塑剂,有些添加剂视情况而添加。
PU漆
1.定义:
什么是PU漆?
PU漆又叫 双组分聚氨酯漆,皮革漆是PU漆的一种
化学组分:甲组分(固化剂)的异氰酸酯基(-NCO)+乙组分(漆)的羟基(-OH)=聚氨酯高聚物(漆膜)
稀释剂(天那水):起调节年度,便于稀释的作用
2.特点:(优缺点)
PU漆的性能特点:
漆膜较薄,硬度最高能达到2H
耐黄变
漆膜附着力很强,漆面不容易开裂脱落
光泽匀称,但看上去不是很亮
具有很强的渗透性和柔韧性,能渗透到基材的表层里面
抗重击能力和耐磨性很强
兼具保护性和装饰性 ,可用于高级工艺品、高级木器、钢琴、大型客机等的涂装
漆膜具有优良的耐化学药品性,耐酸、碱、盐、石油产品
能烘干,也能常温或低温固化。 
 
3. PU烤漆操作流程
 
4.举例:DV505及SX502所使用 PU漆:
涂料P790
硬化剂: H-300-50UN
稀释剂:C27917
稀释比率:主剂:硬化剂:稀释剂=4:1:2~4(重量比)
膜厚:15~20um
干燥条件:静放5分钟后,70℃×30分钟以上烘干
(达到完全硬化,还需在20 ℃ 环境下放置7天左右)
注:有些厂商采取强制干燥的办法,只要3~6小时即可完成完全硬化,缩短了时间。
 
UV涂料
1.定义:
UV就是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称. 工业用的UV波长以200nm 到450 nm为其应用范围. 用UV 来照射"UV 照射可硬化的材料" 而使它硬化的制程, 我们称之为"UV Curing Process" 。
2.特点: 
UV的优点:
硬度高。最高硬度可达5~6H,但手机、相机产品一般不会做到太高的硬度,因为硬度太高,势必其它的物性会降低,比如柔韧性等。
时间长了会泛黄,因此,在产品外观要求纯白时,一般不使用UV上光。
固化速度快,生产效率高,固化机理属一种自由基的链式反应,交联固化在瞬间完成,所设计生产流水线速度最高可达100米/分钟,工件下线即可包装,属于绿色环保型涂料,与传统烘干型涂料相比使用UV涂料的效率是其15倍以上;
常温固化,很适合于塑料工件,不产生热变形;
涂层性能优异,UV涂料固化后的交联密度大大高于热烘型涂料,故涂层在硬度、耐磨、耐酸碱、耐盐雾、耐汽油等溶剂各方面的性能指标均很高;特别是其漆膜丰满、光泽尤为突出;
Uv漆所采用的光固化工艺在淋刷油漆时无污染,是公认的绿色环保产品比PU漆更环保
 
UV的缺点:涂料对灰尘敏感,因而对施工环境要求严格
3. uv喷漆操作流程
 
4.应用领域:
UV漆的应用领域
UV光固化丝印上光油
UV塑料上光油(可烫金)
光盘保护UV光油
以下具体说明其应用领域:
 
UV光固化丝印上光油
可用于印刷局部上光,也可以满版上光,上光印刷表面色彩鲜艳光亮透明,具有照片效果,耐磨,不起层,不卷曲的特点,用与高档包装的表面装饰及保护。
 
UV塑料上光油(可烫金)
 
UV塑料上光油主要用于PE,PP、PC,适用于数码产品塑胶件表面上光。
产品特点:耐黄变,低气味,耐磨擦,高光泽,柔韧好。本系列还有UV磨砂光油。
 
光盘保护UV光油
光盘保护胶是光盘生产的关健材料,对光盘的质量是至关重要,要求与光盘的反射金属层粘接好,对油墨适应性强,高低温性能好,抗磨损性能佳。
 
Proe产品表面处理UV漆应用举例
配比说明:客户可根据自己的需要而调节UV的光泽或者客户提供一个标准样由公司负责调试出合适的UV,现以中山大桥的UV烤漆举例说明一种UV烤漆的性能指标:
PO500热塑性丙烯酸塑胶涂料
PO500是以热塑性丙烯酸树脂为主要成份的单组份涂料,可广泛用于PS、ABS、PC等多种塑料的涂装。具有良好的附着性、耐醇性、耐磨耗性、快干性和广泛的作业性,用于各种家电制品、工业部件等领域。
 
 
PU漆、UV漆的比较
 
UV漆和PU漆之间主要的区别是其工艺处理过程的不同。UV漆所采用的光固化工艺在淋刷油漆时无污染,比PU漆更环保,从工厂加工的工艺上说,对工人的健康及环境的保护有好处,从生产角度看,它是一种更新换代的产品。PU漆正逐渐被UV漆所取代。
 
PU漆、UV漆的比较列表:
 
项目 加工方式 硬化时间、可否返工 硬度 附着力 价格 光泽度
PU漆 烤箱 硬化反应需七天;
可返工 漆膜较薄不是很硬
最高能达到2H 特别好 低于
UV漆 光泽匀称看上去不是很亮
UV漆 UV灯固化 硬化30分钟;
不可以返工 漆膜硬度高,最高硬度可达5~6H
不如PU漆 成本高 光泽度高可为亚光 半亚光和亮光
 
PU烤漆及UV烤漆是在现有科学技术的基础上发展起来的一门新技术,因此可以看作是多种技术共同结构形成的综合体,包括辐射源(UV和EB)、原料、单体和齐聚物、光引发剂、各种助剂(如颜料、添加剂)、化学配方(涂料、油墨、黏合剂等)、基材与涂布装置等。自出现以来,就成为生产高档产品青睐的外观工艺,在全球取得了长足的进展,市场在稳定的成长中
根据对多个厂商的了解,总的来说,PU漆正逐渐被UV漆所取代,很多厂商基本不再使用PU烤漆,原因如下:
UV烤漆的干燥时间更短,只要过一遍光固机就基本可以了,因此加工速度更快
UV漆光泽度高
UV漆外观更为饱满
Uv漆所采用的光固化工艺在淋刷油漆时无污染,比PU漆更环保
只有在以下情况选择使用PU漆:
产品为纯白色时,因为UV漆有随时间泛黄的缺点,此时一般使用PU漆
在地板制漆中,因为PU漆有很强的渗透性和柔韧性,能渗透到木材的表层里面,给地板的涨缩起到了控制作用,使其不易开裂和漆面脱落。PU面漆的抗重击能力和耐磨性都比UV漆强。含油脂较高的地板如柚木 ,只能使用PU漆。
 
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