ISO 28199-1:2021 — 色漆和清漆 — 涂层系统性能评估 — 第1部分:术语和试验板制备

技术文章

1. ISO 28199-1:2021 的目的与范围

ISO 28199-1:2021 定义了在研发和生产中评估涂料材料对工业喷涂工艺适用性和安全性的关键术语,并规定了试验板的标准化制备方法以及膜厚、颜色、表面纹理和其他可测量表面性能的测量方法。这是由 ISO/TC 35 色漆和清漆技术委员会 SC 9 色漆和清漆通用试验方法分委员会与 CEN/TC 139 合作制定的三部分系列标准的第一部分。第 2 和第 3 部分涵盖涂层性能的具体评估方法,包括颜色稳定性、过程遮盖力、流挂倾向、气泡形成和针孔。

本第二版基于欧洲汽车研发理事会(EUCAR)的研究成果进行了重大修订,包括增加动态喷涂图案定义的更新术语、删除过时术语、修订的设备规格以及斑纹和光泽评估的新测量程序。标准认识到涂料是半成品,只有在与特定的施工条件相结合时才能达到最终性能特征,因此施工参数的适应性对最终涂装产品质量具有决定性作用。

涂料是半成品,只有与特定的施工条件相结合才能达到最终形态。施工条件的适应性对于涂装产品的质量具有决定性作用。

2. 涂层评估的关键术语与定义

该标准建立了涂料供应商、工业施工方、质量保证团队和研究机构之间一致沟通所必需的精确术语体系:

术语 定义 实际意义
颜色稳定性 膜厚或施工方法变化下颜色的不变性 汽车 OEM 修补颜色匹配和消费品一致性关键
过程遮盖力 涂层系统达到商定颜色稳定性的最小膜厚 直接决定单位面积材料成本和生产效率
斑纹 不规则形状、随机分布区域造成的颜色或光泽不均匀外观 金属和珠光效果汽车涂料常见质量缺陷
过喷吸收性 已施工涂层吸收后续同种涂料过喷颗粒的能力 对修复能力和多层生产工艺至关重要
流挂 涂料在垂直或倾斜表面施工或干燥过程中的向下移动 垂直应用中每道湿膜厚度的基本限制
表面纹理 涂层表面结构的视觉外观,橘皮纹理波长范围 0.1-30 mm 关键美学质量指标,受流平和基材影响
再溶解 先后施工涂层之间的相互作用,组分相互影响 可导致颜色偏移、光泽变化或层间附着力问题
气泡和针孔是不同的缺陷类型。气泡源于干燥过程中化学交联产生的溶剂或裂解产物蒸发。针孔常由底色漆中的气体夹杂物引起,在清漆施工后显示为不连续性,通常是不适当工艺参数的结果。

3. 试验板制备方法与测量规范

标准规定两种试验板配置:A 型穿孔板(300 mm x 570 mm x 0.75 mm,带 7 mm 直径孔,用于流挂测定)和 B 型非穿孔板(200 mm x 500 mm x 0.75 mm,可带或不带参考条)。使用自动喷涂机涂装,测量要求严格:X 方向每条膜厚线至少 5 个测量点,Y 方向至少 20 条线分布在板长度上。膜厚楔从 0 微米开始连续增加。颜色按 ISO 18314-1 在五个角度(15、25、45、75、110 度)测量。表面纹理在 0.1-30 mm 波长范围分析。必须区分局部相关和局部无关测量。

工程设计启示

对于涂装工艺工程师和质量专业人员,该标准提供了将喷涂参数与最终涂层质量属性相关联的不可或缺的系统框架。每块板至少 100 次测量的要求确保统计严谨性。局部相关与无关测量的关键区分使工程师能够确定膜厚变化是否直接导致表面缺陷。光泽测量和斑纹评估程序的增加反映了汽车行业对美学质量属性的日益重视。附录 A 中的详细应用参数表为不同涂料类型的工艺开发提供了实用起点。

通过将涂料作为集成系统(材料加施工参数加基材)而非孤立评估,该标准实现了更可靠的工艺开发、高效的故障排除和一致的生产质量。

4. 常见问题

问:静态喷涂图案和动态喷涂图案有什么区别?
答:静态喷涂图案在被涂物和喷枪都静止时产生,显示固定参数的固有不均匀性。动态喷涂图案增加相对运动,更接近模拟生产条件。
问:为什么使用楔形涂层膜而非恒定厚度膜?
答:厚度连续增加的楔形涂层可在单个试验板上高效评估所有与膜厚相关的性能,确定各种缺陷首次出现的关键厚度阈值。
问:如何根据本标准测量和评估斑纹?
答:使用合适的测量仪器进行仪器评估或通过目视评估,量化涂覆表面上局部亮度或颜色的差异。
问:测试前需要哪些状态调节和环境条件?
答:除另有约定外,试验板必须在符合 ISO 3270 的 23 加减 2 度下状态调节至少 16 小时。

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