客车涂层表观质量评估与测量
2009-12-23 09:42:03 作者：吉学刚 来源：本站原创 浏览次数：50 网友评论 0 条
吉学刚 中通客车控股股份有限公司技术工艺处 引言
进入二十一世纪，为提高客车车身的耐腐蚀性和涂层的耐候性，国内外客车生产厂家
都根据自身需要，对涂装生产线进行技术改造，并对所用的涂装材料和工艺不断进行
优化更新，如今客车车身涂层的耐腐蚀性能一般都能达到十年以上不产生穿孔腐蚀，
耐候性也能达到在严酷条件下三年不产生明显失光及变色。如今随着我国国民经济的
发展和人民生活水平的提高，在重视车身耐蚀性和耐候性的同时，客车涂层的外观装
饰性要求也愈来愈高，因为涂层质量（外观、鲜映性、光泽、颜色等）的优劣是人们
对客车产品质量最初的直观评价，它直接影响客车的市场竞争能力，因此涂层表观质
量已成为影响产品销售价值的一项决定因素。然而涂层表观质量通常是靠目测来进行
评估，由于没有明确的评估标准，况且受观察者的主观感受与个人经验影响较大，其
结果不够客观。
近几年来，用于检测涂层表观质量的测试仪器不断开发应用，测试标准也不断制定完
善。涂层的外观质量可以用客观的，可测得的参数来定义。对外观准确的特征化不仅
能帮助进行有效的质量控制，而且也可以帮助提高涂层质量和改进制造工艺。
一.涂层表观质量的评估
客车涂层表观质量评估项目包括：光泽、颜色、鲜映性、雾影和桔皮等，相应的测试
仪器已在不少客车厂家得到推广应用。 1.光泽
光泽是评估一个表面时得到的视觉印象[1]。它表征漆膜表面向一定方向反射入射光
的光量，直接反射的光量越大，光泽的感觉就越明显。光泽效果主要是光线与样品表
面的物理性能相互作用的结果，在光滑和高度抛光的表面上入射光在主反射方向上反
射，入射角与反射角相等，成像清晰；在粗糙表面上，光线朝各个方向漫射，成像模
糊。
光泽仪是利用光电原理测定镜向反射光，它所探测的是反射角度上小范围内的光强
度，该光强度与材料和入射角度有关，对于油漆涂层，入射角度增加，反射光的数量
增多，余下的入射光则穿过涂层表面被吸收或散射（被吸收的光强度取决于涂层颜
色）。因此在同一漆膜表面，照明入射角不同，会出现不同的反射光强。为了清楚区
分从高光泽到低光泽的整个测量范围，一般定义三个不同的角度（光路）20°、
60°、85°，为提高测量的灵敏度，对于不同的光泽度范围，应选用不同角度的测量
仪进行测量。
图（1） 采用不同角度测量仪的测量结果
如图（1）所示60°光路适用于测量光泽度为10%～70%的中光泽度范围；用60°光路
测量光泽度超过70%的高光泽时，则应采用20°光路测量；用60°光路测量光泽度低
于10%的低光泽时，则应采用85°光路测量。我公司采用的是德国BYK-Gardner公司出
品的微型多角度光泽仪，测试光泽时，可同时得出20°和60°两个数据，并且可测平
均值和标准偏差，携带使用方便简单。 2. 雾影
两件高光泽涂装样板光泽测量结果相近，但肉眼观察有明显不同的外观，若一个景物
投射到这两块样板表面时，一个表面上反映的是清晰的影像，而另一个表面上则反映
的是清晰但有晕轮包围的影像，这种有晕轮包围的效果被称为雾影。这是因为有微小
纹理的高光泽表面会在接近主反射光的方向产生低强度的散射光，使得表面虽然看起
来有高的光泽和成像质量，但上面有乳状的雾影。
雾影是高光泽表面所特有的现象，因此雾影的测量采用20°角光路。由于金属漆所特
有的闪光效果影响景物的影像效果，因此雾影的测量只适用于本色漆，不适用于金属
闪光漆。BYK-Gardner公司生产的微型雾影-光泽仪是在20°光泽度接收孔的两侧各加
装一个附加接收孔（20°光泽仪的光圈范围是1.8°），雾影读数越低，则表面质量
越好。它可以同时测量20°光泽和雾影，非常适合于对成品测量和生产工艺的质量控
制。
图（2） 雾影测试原理图
雾影通常是由生产工艺中特定的控制参数所引起的，通过对雾影的测量，可以定性的
分析影响雾影的各种因素：如颜料种类和分散程度、树脂和添加剂的种类、以及涂装
方法和工艺流程等。 3.桔皮
桔皮是一种漆膜病态，但在高装饰性涂料中，它是评价涂膜质量的一项重要指标。在
汽车工业中，波状结构大小在0.1到30mm波长的被称为桔皮或流平/流挂性能不好
[2]。在高光泽表面上可以观察到桔皮，即亮暗区域交错的波状结构。一般在约0.5m
的距离时，可观察到的是短波纹，而在约3m的距离时，可观察到的是长波纹[3]，通
常用视觉进行评估外观上的这些现象，描述为桔皮程度或纹理大小等主观术语。目前
世界上对桔皮的定性测定尚无统一的标准，最新的测试仪器为BYK-Gardner公司生产
的激光桔皮仪（wave—Scan），它为便携式仪器，利用干电池作为动力，可在实验室
和现场使用。仪器使用激光点光源来照射样品，仪器在试样表面上推移10cm扫描表
面，光源以60°角照射试样，在对面用同样角度测量在波峰或波谷及在斜坡上反射光
的强弱信号，这样便得到表面的光学轨迹，根据光学轨迹的变化来测定桔皮。
图（4）光学轨迹示意图