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发布时间:2021-09-09 19:10:13 阅读: 来源:磁力锁厂家

涂料试验方法的创新与应用

涂料试验方法的创新与应用

2018年11月30日

0 前言

近两年集团公司所承担的各种军民机生产的任务急剧上升,使用的涂料种类也相应增多。笔者通过对涂料性能的检测实际感受到了国内外涂料行业的不同之处。现今很多国外大公司趋于通用性涂料的研发及生产,并通过扩大产量来降低成本中国涂料。相比之下对检测方法与手段的要求更高了。鉴于这个客观事实,对作为一个涂料检测人员应该如何提升自己的业务水平,更加客观公正地评价一个材料的性能,提出了更高的要求。为了更加深入地了解具体的不同之处,查阅了公司所有军民机用涂料的试验方法和材料标准,并主要在4个方面进行了创新。

1 设计并自制设备

1.1 圆柱型芯轴弯曲试验机的改进

新购置的芯轴弯曲试验机里面没有技术文件要求的3/16 in心轴。若采取1/16 in的心轴进行测试,其考核要求比试验要求苛刻,增加不必要的生产工艺成本。通过自制3/16 in的芯棒来及时满足了公司生产要求。

1.2 冲击器的辅助定位装置研究与自制

1.2.1 耐冲击试验缺陷统计

进行涂料耐冲击性试验时,无法把试验试片快速地稳定在支撑面上,几个冲击点也无法快速准确定位。实际工作中,只能依靠经验调整试片位置之后把冲锤落下来,时有会使冲点不符合试验标准导致试验失效的现象。

我公司涂料性能测试和工艺性能测试要求的试验试片数量为2~3个。测试耐冲击性时,冲击后的试片不符合试验要求,会影响试验结果或必须重新制备试片。而符合试验要求的试片大部分都不美观。为了解决此问题进行了大量的试验和跟踪调查,并对耐冲击试验缺陷进行了分类和数据统计,如表1所示。

1.2.2 耐冲击试验缺陷成因分析

由表1可知,耐冲击试验产生缺陷的主要成因是冲击点无法准确定位、试验时间长、美观性差。鉴于如上3种情况进行了原因分析:

(1)成因1——冲击点无法准确定位。原因:没有定位装置。

(2)成因2——试验时间长。原因:无法准确定位冲击点。

(3)成因3——美观性差。原因:横向和纵向冲击点无法确定。

1.2.3 弥补缺陷措施

为了确认实施效果以及经济效应,从财务、客户、内部运营、学习和成长4个维度采取逐层递进的方式分析之后,有针对性地分别采取了以下措施,如表2所示。

根据对表2分析结果,决定采用自制设备的方法,解决此问题。因此对设备进行了测量,并根据数据计算出所制辅助件的尺寸,然后用CAD画图。根据图纸进行选材和加工以及表面处理,制成后把自制的固定件安装在设备上,并做了多次试验和调试。固定件安装后效果如图1。

(2)虽然固定件提高了耐冲击性测试的稳定性和准确性,但是经过实践,试验试片冲击完第一点之后再冲击第二点的时候,试验试片上突起的第一点影响第二、第三点冲击试验。因此打算在辅助装置上再加工出一个槽,如图3所示。

通过自制辅助定位件来确保试验效率和试验过程的稳定性和准确性。

1.3 设计并制造黏度杯固定件

涂料的黏度性能测试是指液体分子间相互作用而产生阻碍其分子间相对运动能力的量度。除了要控制温度和试样量,也不能忽视平稳状态下的测试结果。如果黏度杯不能保持平稳将会发生黏度测试结果的偏差。此外,涂料黏度实际测试结果与性能指标的下偏差相近的情况经常发生。对于涂料测试人员提出了更高的要求。

为了解决问题,先对3种黏度杯进行会影响终的测试结果了测量进1步推动中国自主品牌汽车轻量化塑料部件关键技术开发与创新科技利用,结果如表4所示。

对表4数据分析之后发现,福特杯和ISO流出杯的固定件尺寸相近,可以考虑在确保黏度杯稳定的基础上,采用同一种固定件稳定黏度杯的方法。而Zahn杯可采用单独固定件或者是在福特杯和ISO流出杯固定件的基础上添加辅助设施来确保Zahn杯的稳定性。

根据表4测量数据分别设计并制造黏度杯固定件,确保试验结果的准确性。

图4a为Zahn杯固定件,图4b为福特杯和ISO流出杯的固定件。

测试结果表明,使用固定件后黏度杯既能保持平稳状态,又能提高试验数据的重复性和再现性,但也有一些不足之处。对于不足之处进行了改进,结果如图5。

Zahn杯的固定件放在福特杯和ISO流出杯的固定件上面,既能确保黏度杯的稳定又能减少试验空间,还可以便于自制件的管理和维护。因为没有黏度杯水平放置装置,以前试验时需要2个人一起合作才能完成工作。一人负责拿住黏度杯和秒表,一人负责把试样倒进黏度杯,既费时又不能确保黏度杯保持稳定。通过自制黏度杯固定件确保了黏度杯不晃动,进而提高了试验结果的准确性。

2 试验方法改进

2.1 涂料适用期试验方法的量化以及试验结果有效性的提高

文件未准确说明适用期规定的时间是否包含涂料的熟化期(或者是诱导期),并且对于适用期试验项目国内外没有可参考的试验方法。试验方法的叙述也不够严谨,例如:Q/12DT0093—2008 中所述:“两组分按照规定比例配制后,稀释至喷涂黏度密封,在标准条件下放置6 h开封,用调漆刀或搅拌棒搅拌涂料液,易搅拌均匀,涂料仍可使用为合格”。但“涂料仍可使用为合格”没有具体说明满足哪几个试验项目才能确定为“仍可使用”。

适用期规定的时间里面是否包含涂料的熟化期(或者是诱导期)——理论上应该不包含涂料的熟化期(或者是诱导期),对于产品适用期规定的时间大部分范围是上下1~2 h,而涂料的熟化期(或者是诱导期)一般是0.5 h左右,因此对于试验结果判定没有影响。对于要求测试适用期试验项目的涂料,可通过在技术文件中适用期内测试试验项目表要求的其他涂料试验项目来确定涂料是否仍可使用。

利用测试具体的试验项目来确定涂料适用期,从而在不增加劳动强度的情况下提高了试验结果的有效性和准确性,而且对于此方法改进已完成企业标准。

2.2 胶带结合力试验方法改进

湿划痕结合力试验是比较复杂的,在于它的试验批次多、所涉及的表面涂料多、底材的表面处理种类多、表面处理所涉及的槽子多。但是现标准里面没有提到涉及3个变量的时候,应该如何试验才是科学的。主要浪费发生在试验周期到了之后需要确认哪个是需要划格,哪个不需要划格,如需在负重情况下划格时应采用什么标准。

还有鉴于涂料测试当中有划格结合力试验,并且试验方法中要求划平行线,且平行线距离为25.4mm(1 in)。每次试验的时候需要划一条线,测量间距之后,再划另一条线,费时费精力。自制标准物简化试验过程简化了试验过程,缩短了试验时间。

为了提高投放试验试片的效率,事先按照技术要求、试验项目、操过过程,以及具体试验要求罗列并统计出来。按照如表5所示方法在烧杯上贴上标贴之后一一投放到烧杯上。此外,考虑到实验室空间的有限性,采用科学方法投放多个试片,从而节约成本并提高了工作效率。考虑到临时生产任务和生产线评审以及工艺试验,预留出几个试验容器。使用高电导率的试液时,可能有电解效应存在,应采用单独试件浸入试液槽的方法。并注意如下两个方面:(1)试件应是同一性质,以保证试液不受试件的影响;(2)对于试验周期长的应采用补加测试液络上的宣扬,以补偿液体损失。

目标自动辨识技术3 利用统计工具

相同名称、相同作用的涂料,国内外测试项目上有所不同,并且主要集中于入场材料检测项目和工艺性能试验项目如何规定才能起到很好的相辅相成作用。鉴于此问题,查阅了大量的文件和进行了大量的对比试验。首先就材料技术文件里面对于试验项目的分类进行了国内外对比,见表6。

表6可以看出国内对于材料标准中试验项目的分类不够全面,不宜分析和解决问题。便于了解材料性能和预测未来涂料发展方向,参考多个材料标准以及国内外涂料资料之后重新进行了整理和分类,并经过多次的实践之后发现,不是所有涂料的试验项目分类都可以使用一个标准,有些涂料还应采用其他的分类模式。为了涂料的材料标准里面分类的试验项目更能准确反映涂料本身的性能,采取了如表7的方式。

4 制定和整理试验方法标准

通过大量试验和查找资料并在平时进行生产任务过程当中积累了大量的数据;与生产企业专家进行沟通了解,并对天津灯塔涂料和北京航材院进行了调研学习。专家对于涂料适用期试验方法的编制以及创新的涂料检测模式给予肯定。此外,与德国专家进行沟通之后,了解到现行最新涂料规范里面也包含涂料适用期试验项目,但是没有统一的试验方法,只是在材料规范里面含糊地描述为:“涂料仍可使用为合格”。尽管如此,与有些材料标准里面描述的相比我国涂料适用期试验项目指标要求仍是苛刻的。鉴于此问题,通过制定涂料的适用期试验方法的标准,对适当提高使用的安全性和可靠性,和提高涂料的性能起到非常重要的作用,更能起到重新思考涂料试验项目有效性和科学性的目的。此外,把现有的在不同领域使用的试验方法整理并用于科学参考。

5 结语

通过设计和自制设备、试验方法的改进、利用统计工具的方式,积极参与标准的制定和整理,不断完善试验方法和检测手段,并一贯采取PDCA,持续改进并提升了涂料试验方法、创新了检测思维模式。

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