浅析自润滑涂层涂覆工艺设计
崔斌 侯姗姗
中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司 北京 102200
摘要：本文根据作者多年的工作经验，对如何更合理的编制自润滑涂层的涂覆工艺方案，以及如何更准确的选择配套设备提出了自己的看法。
关键词：自润滑涂层 涂覆 工艺设计
任何形式涂装质量的好坏，首先取决于设计，其中工艺设计是最为重要的。目前这一点，往往被人忽视，甚至有人认为工艺设计很简单，这是一个很大的误区，尤其是自润滑涂层的涂覆与喷漆工艺的设计还是有区别的，且难度更大。本文就自润滑涂层的涂覆工艺设计方面，谈一些自己的体会，希望对从事涂装工艺工作的技术人员有所帮助。
1 工艺流程和工艺条件的确定
本公司经过近 50 年的自润滑涂层应用，使该类涂层的涂覆工艺流程呈现成熟、稳定的状态，具有一定的借鉴意义。具体工艺流程如下。
1.1 来件验收
采用目视法检查零件表面，要求带涂覆表面应光滑，无划伤、磕碰伤、锈蚀等缺陷。
1.2 准备
1.2.1 涂料准备
在贮存过程中，涂料的固体成分会发生沉降，应使其充分混合均匀后使用，允许采用机械或人工的方法进行混匀。未使用完的涂料应及时加盖密封，以防溶剂挥发。
1.2.2 检查供气系统
压缩空气中不得有油、水和固体颗粒，并应在每班前、涂覆前进行检查。其检查方法为：将一清洁的裸铝试片（或镜片、滤纸）放在距离压缩空气喷嘴 20-25cm 的位置，打开喷嘴阀门，让喷嘴垂直对准试片喷 15-30s。目视检查试片表面，不应有可见的水、油或固体颗粒的痕迹。空压机及供气系统工作应正常。
1.2.3 检查喷枪
涂覆前用有机溶剂（如丙酮）清洗喷枪，检查喷嘴有无堵塞，喷雾图形是否合适等。涂覆后，应彻底清洗喷枪，以去除残留涂料。
1.2.4 清洗
根据实际工艺能力，使用与零件相适应的介质（有机溶剂或水基溶剂），采用超声波清洗、浸泡涮洗或压力冲洗等清洗方法（可以组合使用）去除零件表面油污。
1.3 测量
使用精度为 0.02mm 的量具（如千分尺、杠杠千分尺、涂层测厚仪等），测量零件的待涂覆面的涂前尺寸，并作实际值记录。
1.4 保护
使用专用工装或者胶带保护零件的非涂覆面。注意，请勿将涂覆面遮挡。
1.5 喷砂
使用 120 目或 80 目的白刚玉作为介质，采用干喷砂的方法对涂覆面进行喷砂处理。喷砂时应根据基体材料的硬度选用压力值，范围为 0.06-0.3MPa。一般来说，铝合金或铜合金等软质材料的压力值较合金钢硬质材料要低。
1.6 清砂
拆除零件上的保护，使用洁净、干燥的压缩空气去除零件上的砂粒及粉尘。注意，对于结构复杂的变截面，清砂时要仔细。
1.7 清洗
进一步净化零件表面。
1.8 保护
用工装或者胶带重新保护零件非涂覆面。
1.9 涂覆
1.9.1 一般要求
涂覆时，应少量多次地将涂料注入喷枪料斗中，以防涂料固体组分沉降。涂覆零件前，按照相应工艺参数在试件或试片上涂覆，检查涂层外观及厚度是否符合工艺文件要求。若不符合，允许通过有效协调涂覆压力、涂覆距离、走枪速度以及开枪大小等参数，以获得合格涂层。涂覆时，喷枪与被涂覆面之间的距离不小于 15cm，喷枪喷嘴要与涂覆表面成适当角度（推荐角度为 70°-90°），喷枪移动速度要均匀。涂覆要求均匀、平整，不允许有漏涂。对于因流淌或滴溅出现堆厚的部位，要
及时用溶剂去除并重新涂覆。
1.9.2 涂覆
为使涂层均匀连续，需要多次涂覆及干燥。每一次涂覆不要太湿润，避免出现浮层，尽量做到枪过即干，且在前一次涂覆的膜层表干后再进行下一次涂覆。
1.10 固化/干燥
按照材料的技术标准要求，选择适当的温度和时间对涂层进行固化或干燥。在加热过程中，机械遮蔽物可以保留，但胶带在进行超过150℃的干燥或固化时应去除掉。
1.11 检验
1.11.1 外观
在标准照明条件下，以200mm 左右的观察距离，用正常的、无辅助的视力（不佩戴双目镜）检查。区分基体亮点和外来物的性质时，允许借助5～10倍放大镜。基体亮点一般是圆形或椭圆形，呈现基体本身颜色，且擦拭时不会脱落。每批零件应 100% 进行检验。
1.11.2 厚度
使用精度为0.02mm的千分尺、杠杆千分尺、涂层测厚仪等测量工具。对于有较高精度要求的零件，测量时应控制环境温度。每批零件应抽取不少于10%（不少于5件）进行检验。
1.11.3 结合力
按照 GB/T9286 规定进行，在试验用随炉试片上进行测试，检测后结果应符合标准中0级或1级要求。工艺发生重大变化时应进行检验。
2 结语
涂装技术是一门应用科学，没有高深莫测的理论，但需要丰富的实践经验，尤其是浅层自润滑薄膜的涂覆。涂覆工艺人员除具备必须的专业知识外，还应有涉及各专业的基础知识。要有实干的精神，还应善于在实践中总结经验教训。
涂覆工艺设计不是摆积木，不是任何工艺人员都能做好的。工艺设计的疏漏和错误将带来后患无穷，切不可掉以轻心。
合理的工艺设计来自各方面周密细致的考虑，来自涂装理论和涂装实际经验的最佳结合。
