车身油漆色差分析

车身油漆色差的影响因素及分析杨勇（一汽海马汽车有限公司570216）摘要：从色漆材料、喷涂工艺、喷涂设备及供漆系统状态等方面探讨了色差的影响因素，提出了相应的控制方法。

关键词：色差；检测；影响因素1.前言车身油漆色差是每个涂装生产部门都会遇到的一个非常复杂且难以控制的问题，随着保险杠、门把手、后视镜等彩色塑料件的大量采用，要求车身与塑料件的颜色无偏差，这就对车身油漆色差的控制提出了更高的要求。

目前轿车厂流行的方法是采用仪器测量与目测相结合的方式来控制色差，一般提供一块标准颜色样板，要求车身及塑料配件的颜色与该标准样板相比无论是目测，还是仪器测量都应接近。

车身油漆色差的影响因素众多，它与色漆材料、喷涂工艺、喷涂设备、供漆系统状态等因素密切相关。

本文就车身油漆色差的控制谈一点看法。

2.颜色基本理论2.1色调又称色相，是区分不同彩色的视觉属性，它取决于光源的光谱组成以及物体表面对各种波长可见光的反射比例，是表示物体的颜色在“质”的方面的特性。

2.2明度是人眼对物体明亮程度的感觉，换言之，是人眼对物体反射光强度的感觉，是表示物体的颜色在“量”方面的特性。

明度与光源亮度有对应关系，光源亮度愈高，则观察到的颜色明度也愈高2.3色彩饱和度彩度又称饱和度，是表示颜色是否饱和纯洁的一种特性，物体反射出的光线的单色性越强，物体颜色的彩度值越高。

掺入白光成分愈多，就愈不饱和。

当掺入的白光比例大到足以压倒或掩盖其余光线时，看到的就不再是彩色而是白色了。

白色、灰色和黑色等无彩颜色的饱和度最低。

饱和度取决于物体表面对光的反射选择性程度。

两个颜色如果色调、明度和彩度都相等，我们说这两个颜色完全相同。

3．色差的概念及测量3.1色差色漆的颜色是指物体在日光（即白光）照射下所呈现的颜色,分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜，因为人的眼睛可以在两个相邻颜色的过渡区域中看到中间色。

一般说，波长变动1~2nm 时，人眼就能觉察出颜色变化。

用对光物理量的测量间接的测得色知觉量，初步解决了对颜色作定量描述和测量的，通过许多数学公式，由每个颜色的三刺激值可以换算得到我们现在涂料常用的颜色定量表示方法，即该颜色的L*，a*，b*值,L*表示明度值；a*表示红/绿值；b*表示黄/蓝值。

为了定量地表示颜色，目前通常采用CIE 表色系统，它采用分光光度法对颜色进行分析，精度高。

Lab 色空间是目前最流行的用于测量物体颜色的色空间（如图1所示）。

在该色空间中，L*为明度，+L*为白色方向，-L*为黑色方向。

a*，b*为色度坐标，其中+a*为红色方向，-a*为绿色方向，+b*为黄色方向，-b*为蓝色方向，中心为无色。

L*、a*、b*可由三刺激值X 、Y 、Z 计算而得。

图1L*a*b*色空间CIELAB 色空间中的两个色度值(L*样品，a*样品，b*样品)和(L*标准，a*标准，b*标准)之间的色差△Eab*由下式决定：△Eab*=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2其中：△L*=L*样品-L*标准（明度差异），△a*=a*样品-a*标准（红/绿差异），△b*=b*样品-b*标准（黄/蓝差异）如△L*为正值，说明样品颜色偏浅；△L*为负值，样品偏深。

△a*为正值，样品偏红；△a*为负值，样品偏绿。

△b*为正值，样品偏黄；△b*为负值，样品偏蓝。

一般可用△Eab*来评价色差，△Eab*值越小表示色差越小。

3.2色差的测量色差的测量一般采用分光测色法，首先测出待测光的光谱分布或试样的光谱反射率，然后通过计算求出色度值。

绿-a*根据油漆特性不同，测量的角度选择也有所不同，本色漆颜料排列均匀致密，各角度反射光均匀，故本色漆只计算45度角反射光，见图所示。

金属漆(珠光漆)中金属铝粉排列有定向性，各角度值均不同，差异较大，故计算5个角度反射光，先进的色差仪采用标准光源（标准日光，色温为6500K）单方向（450）照明，750及1100）同时测量金属漆或珠光漆的颜色。

可从5个角度（150、250、450、漆检测角度示意图金属金属漆检测角度示意图3.3色差的标准色差的测量点一般来说，以与塑料件相邻的部位作为色差测量的重点部位，如与保险杠及油箱盖相匹配的前叶子板和后叶子板。

目前车身油漆色差可根据其自身经验进行控制，以综合色差△E CMC*作为色差的衡量指标，计算公式如下：△E CMC*=[(△L*/A L)2+(△a*/A a)2+(△b*/A b)2]1/2其中A L，A a，A b为修正系数。

对于特定颜色的油漆，有特定的经验修正系数。

对于单色漆仅需以1个角度（即450）的测试结果评价颜色。

而对于闪光漆，按照执行的标准控制5个角度（150、250、450、750及1100）的色差。

4．车身油漆色差的影响因素4.1油漆材料批次色差的质量影响由于每批油漆制造配方存在着差别，所以只有控制油漆材料每个批次色差，不超出标准色板的允许偏差范围，才能保证车身及外协件的色差稳定，不产生较大偏差。

涂装车间对入口原漆的色差控制标准范围，一般比现场施工范围要窄，这是由于现场施工条件和油漆厂家实验室的条件存在着细微的差别，为了保证现场施工材料稳定性，根据不同种油漆的施工特点制定不同的现场色差标准。

4.2材料遮盖能力对车身色差有较大影响一般情况下金属漆施工厚度为静电旋杯：8-10μm、空气喷枪：4-5μm总的厚度12-15μm。

当材料工艺遮盖力厚度>15μm，也就是说底色漆膜厚度达到12-15μm，还不能完全遮盖底材，则车身外观将产生质量缺陷：如漆膜发花，色差。

图2所示修补M2车型左前叶子板颜色为活力黄（OB1）为不同漆膜厚度其色差变化图，从图中可见当涂层膜厚达到遮盖厚度时，其色差稳定，不再有较大波动。

图2：不同漆膜厚度其色差变化图a :5μm，b :5~10μm，c :10~15μm，d :15~20μm，e :20~25μm，f :25~30μm用活力黄进行修补和重涂零部件时，总是存在一个色差的问题。

正常的施工材料完全遮盖力在15~20μm 左右，但由于活力黄（OB1）遮盖力较差，完全遮盖力一般在35~40μm 左右，因此现场喷涂一般属于一种不完全遮盖的喷涂方式，当返修和修补叶子板时，容易造成色差偏差。

4.3施工参数对色差的影响：在油漆遮盖比较充分的情况下，现场施工参数调整对a 、b 值基本上影响不大，调整喷涂参数及喷涂方法主要影响到dL 的变化，下表为参数调整趋势对应dL 值变化趋势。

表1：施工参数对dL 值和影响对比表出漆量增大漆膜更湿dL*变暗雾化空气增大漆膜更干dL*变亮成型空气增大漆膜更干dL*变亮喷涂速度增大漆膜更干dL*变亮01234DE图3双管路供漆系统示意图色漆在供漆系统中的流速对颜色有较大影响，特别是某些高铝粉含量的色漆，如果流速过低，铝粉易沉降，从而在短期内对颜色有较大影响。

由于金属漆中含有大量的铝粉片，涂料在该系统中长时间的循环使用造成颜色的改变是可见的。

这种变质对实色漆的影响比对金属漆的影响小。

金属漆的铝粉在高分散力作用下首先变质。

在长时间的剪切力下铝粉甚至被粉碎，这样就引起了颜色和效果的改变。

下面是两幅金属漆横断面的图片，图4上部分是没变质的的金属铝片，铝片大部分是扁平的。

图下部分是变质的金属铝片。

变形可以很容易的看出图4：正常铝粉与变质铝粉形状变化的示意图如果循环速度过慢，很容易造成铝粉和颜料在管路中沉积，在遇到盲端和弯头位置时，金属粉颗粒在那里堆积，造成整个循环系统压力变化，加快油漆变色程度。

点检的项目主要有主管路供漆压力，主管路回漆压力，支管路回漆压力和分支压力等，对于压力异常的管路应及时调整，避免造成重大损失。

目前为了保证过本色面漆和金属漆管路滤效果，回漆管路上也多采用袋式过滤器，考虑到金属粉颗粒粒径较大，我厂选用150μm 的过滤袋。

过滤袋应根据进出口压力差和使用时间更换，长时间不更换过滤袋也比较容易造成金属粉的沉积，造成色差偏差因此我厂的更换周期为一周一换。

4.5手工补漆对色差影响因喷涂工艺及手工操作手法的差异，会造成车身部件色差，尤其是浅颜色面漆、金属漆、珠光漆等。

如6M3(冰河蓝),星月银等，手工修补后dL*发生变化。

对于这个问题，应加强现场手工作业操作培训，规范手工喷涂喷枪与工件的距离，成型空气大小及走枪的速度。

4.6供漆系统的清洁状态如果供漆系统清洗不干净，系统中如管壁或阀门内残留的油漆混入新加的油漆中，势必对新油漆的颜色产生较大影响，随着循环时间的增长，影响的程度也会增大。

色漆在供漆系统中长期不用，循环时间超过六个月，应及时将系统进行清洗，否则色漆老化变质，在管路中出现沉淀和结块现象，反而会导致今后清洗工作量的增加。

4.4.77车身油漆色差的控制方法色差控制是一项非常复杂的工作，可从以下几方面加强色差的控制：a.控制好每批色漆的色差，这需要油漆供货商及油漆质保检验部门的共同努力，杜绝色差不合格的材料送到生产线上。

b.定期对色差进行监控，特别是要跟踪油漆批次更换后的色差情况，掌握颜色的变化趋势。

c.对于在管路中长期循环且未喷的色漆，最好在批量生产前喷涂报废零件，以便及时进行调整，以免由于颜色偏差较大而造成大批量的返工，影响正常生产。

d.定期检查自动静电喷杯（ESTA）及自动空气喷枪（Spraymate）的喷涂状态，定期对ESTA 及Spraymate喷涂流量进行计量。

e.定期检查供漆系统的运行状态，将系统压力作为设备巡检的重要内容。

f.信息要共享，整车厂与配套厂对色差的相关信息要及时进行沟通。

5.根据实际情况对色差问题采取的措施由于新颜色自身的特性，遮盖力差，难施工，不易遮盖等，油箱盖和车身可能也存在一定的色差。

如果德瑞使用有色差的油箱盖进行调漆，再来喷涂保险杠，必然导致塑料件与车身的色差。

目前新颜色中色差比较难以控制的三种颜色是星月银、动感蓝、滨河蓝，而极地白在前期用压力罐喷涂时存在较严重的光泽不良，再改用循环管道和更换新一批次的油漆后后色差有所改善.针对以上问题我们根据各种环节中可能出现的问题做出以下措施：5.1施工人员控制要求操作者作业时必须按着工艺要求施工,涂装车间以及技术部对班组操作员工进行指导，规范现场操作，喷涂方法和调漆技能。

5.2施工方法控制（1）新颜色对膜厚较敏感，涂装车间按照生产工艺喷涂试板交给德瑞，最终由德瑞寄回油漆厂家确认，寻找与车身油漆相匹配的塑料件油漆。

（2）油箱盖跟随车身一起喷涂：由于手工喷涂的油箱盖和车身存在色差，因此考虑油箱盖和车身一起喷涂.保证油箱盖和车身颜色保持一致（3）由于新颜色产量比较小，且间隔时间较长。

新颜色对膜厚的差别特别敏感，细微的膜厚差别就能导致色差，喷涂班需要记录每一批次的自动机工作参数，多次对比，逐渐掌握车身膜厚的要求。