浅析抛光工艺对汽车深色漆表面雾影炫纹的影响

王 威 （赫美斯（上海）磨料有限公司，上海 201712）

0 引言

汽车喷上油漆涂料，不仅能够美化车身，还可以在车体表面形成一层保护膜，使车身不容易被腐蚀、延长汽车的使用寿命。近年来，伴随汽车行业的高速发展，汽车外观从最初的黑白色逐渐演变至更多元化的颜色，根据2021 年《全球量产汽车色彩流行统计报告》，深颜色汽车的销量依然占整个汽车销量的50 %以上，由于深颜色车的油漆层鲜映度（DOI）较高，在光照射下出现折射的过程中携带漫反射，体现在视觉上很鲜艳，同时也更容易出现雾影或者炫纹等，所以深颜色油漆的施工工艺控制过程更为严格，同时随着涂料品种的发展以及环保要求日趋严格，汽车涂料也从此前的单组分溶剂型涂料发展到如今的双组分水性涂料，在此背景下对汽车喷涂工艺的控制以及涂层表面的抛光工艺提出了更高的要求，特别是解决深颜色油漆层在抛光时易出现雾影、炫纹等问题。

本研究通过对比试验，分析了不同的抛光工艺控制流程对深色漆表面雾影的影响，并探寻适合的抛光工艺流程。

1 雾影的描述

雾影指油漆层在强光的照射下表面局部区域呈现雾状晕圈的情况，它反映了光从有规则的反射变成无规则的折射并出现漫反射的强光，它对漆膜表面质量有很大的影响，与汽车喷涂中漆膜表面状况、颜料的类型与分散、抛光工艺方法等有关。由于雾影反映的是反射角周围的漫反射光线的强度，因此只有在能够反映出影像的高光泽表面才能观察到雾影，所以浅色车身不容易出现雾影的情况。

2 抛光原理以及影响因素

抛光，即抛光液依附于抛光盘上通过抛光机的高速转动在汽车油漆层表面做一定的圆周运动，在此过程中，抛光液中的磨料将打磨痕迹拉平填满，最终达到高光泽度的表面效果，同时抛光液中的磨料颗粒随着抛光时间的延长由大变小。在此过程中，不同的抛光设备、抛光液、抛光盘以及抛光手法、抛光工艺流程等都对最终漆膜的表面质量有重要影响。

2.1 抛光机

抛光机分为同心抛光机、自由偏心抛光机，以及强制偏心抛光机。其中同心抛光机的优点是抛光效率高，缺点是抛光面积小，易造成局部温度偏高，容易抛疲，最终的表面效果是炫纹较多、亮度低；偏心抛光机（偏心距1.8~2.7 mm）的优点是不容易烧伤，抛光面积大，缺点是抛光效率低，呈现的效果是亮度高，炫纹少；强制偏心抛光机的偏心磨头可按照设定好的轨迹运动，其切削力更大，能得到更好的表面效果。目前车厂主流的抛光设备为同心抛光机和自由偏心抛光机。

2.2 抛光液

抛光液的成分为微米或者亚微米级的氧化铝或者氧化硅磨料，以及硬脂酸、软脂酸、油酸、松香等可溶性粘接剂。应尽量选择不带填充剂的抛光液，因为填充剂虽可以短暂地达到一定的光亮度，但随着时间的延长，砂痕中的填充剂会逐渐挥发，最终导致雾影或者炫纹以及砂痕再现。

2.3 抛光盘

抛光盘分为羊毛球和海绵球，其中羊毛球根据羊毛的材质分为天然和人造的，根据羊毛的长度分为长毛与短毛，其中短毛的天然羊毛效果更好。总体来说，羊毛球具有较好的切削效率，但缺点是抛出的表面亮度不高；海绵球具有很好的抛光效果，抛出的表面亮度较高，但其效率稍低且有可能出现抛不干净的情况，而且生产成本会上升。

2.4 抛光手法

采用井字形或者8 字形在油漆表面走对应的轨迹往复进行抛光，直至漆膜表面瑕疵完全被抛除且肉眼观察抛光区域与周边呈现自然相接。

抛光工艺流程见图1。

图1 抛光工艺流程示意图Figure 1 Schematic diagram of polishing process flow

3 试验部分

3.1 试验器材

汽车油漆板、气动点打磨机、气动自由偏心抛光机、粗抛光蜡、中抛光蜡、细抛光蜡、羊毛球、海绵球、擦拭布、酒精、擦拭纸等；

德国BYK 微型光泽仪4561：测量范围20°，0~180 光泽单位；精度，0~100 光泽单位范围内≤1。

3.2 试验方法

选取黑色车、棕色车分别按照图1 工艺进行打磨抛光100 个点，直至完全抛光为镜面后用擦拭布擦拭、喷洒酒精后再用擦拭纸擦拭，选择10 个点观察抛光后的漆膜表面状况，并采用德国BYK 微型光泽仪4561 测量光泽度，测量5 次，取平均值，结果见表1。

表1 试验结果Table 1 Test results

表1 结果表明，采用图1a、图1c 工艺，在刚刚抛光后的漆膜表面没有雾影炫纹，符合质量要求，而采用图1b 工艺抛光的漆膜表面有雾影炫纹，表明羊毛球无法一次性达到质量要求。

进一步验证油漆面在日常环境中的表现情况。模拟淋雨以及130 ℃烘烤环境，然后放置于室外，一周后再次测量同样的10 个点并观察漆膜表面情况，数据对比见表2。

由表2 可以看出，采用图1a 工艺抛光的10 个点中有5 个点是有雾影的，采用图1b 工艺抛光的所有点都有雾影和炫纹的情况，采用图1c 工艺抛光的10个点全部合格。

结论：

（1） 采用两步抛光工艺流程抛光，虽然在当时能解决漆膜表面的雾影情况，但经过一段时间后，雾影会再次显现，表明海绵球无法完全消除前道羊毛球留下的细微抛光痕，导致雾影、炫纹再现。

（2） 海绵球一步抛光工艺流程能在一定程度上解决深色车出现雾影的情况，即使放置很长一段时间依然保持完美的镜面效果，从根本上避免汽车流转过程中出现雾影返现的情况，可从根本上解决传统两步法抛光带来的雾影问题。

（3） 在汽车油漆抛光过程中应尽量避免采用羊毛球进行漆膜表面的抛光，因为羊毛球在抛光过程中虽然可以去除砂纸留下的砂痕迹，但同时也会在漆膜表面留下新的炫纹。

4 结语

汽车面漆抛光的影响因素很多，抛光工艺亦有很多，各有各的特点，应根据涂料的性能、烘烤温度等选择合适的抛光工艺，只有选择合适的砂纸、设备、耗材和抛光工艺才能避免雾影炫纹的产生。