1 前言
空調(diào)室外機在戶外使用，金屬外殼的表面涂層常年經(jīng)受紫外線照射、雨水沖刷和酸霧侵蝕；室內(nèi)和室外機使用的塑料件同樣受光照、氧氣和工業(yè)廢氣的侵蝕。如果不對這些部件進(jìn)行耐候處理，如將金屬件噴上耐候粉末涂層、將塑料件噴涂耐候漆膜或選用耐候樹脂注塑，這些部件的涂層或塑料基材很容易老化而褪色、失光和粉化脫落，甚至腐蝕金屬基體，影響空調(diào)器的壽命。此外，如果清潔劑選用不當(dāng)，腐蝕介質(zhì)也會侵蝕塑料、涂層甚至穿透涂膜而破壞基材。因此，除了嚴(yán)格選擇空調(diào)外觀件的結(jié)構(gòu)材料，還要選用合適的清潔劑及嚴(yán)格控制涂裝工藝。本文就空調(diào)外觀件的涂飾及清潔劑的選用作一簡要介紹，供同行參考。
2.6.2 空調(diào)器外觀件的涂飾
2.6.2.1 涂裝方式
空調(diào)器的鈑金件較多，主要外觀件有外殼、底座、側(cè)板和箱體，這些部件可以用三種方式涂裝：
①冷軋鋼板電泳噴粉，底漆涂層厚度15-20μm，粉層厚度≥50μm；
②鍍鋅鋼板噴粉，粉層厚度≥60μm；
③冷軋鋼板雙面噴粉，正面粉層厚度≥60μm，背面粉層厚度≥40μm。
柜機室內(nèi)機涂裝使用環(huán)氧聚酯粉、室外機使用純聚酯粉、陰極電泳采用環(huán)氧樹脂漆，鍍鋅板可用電鍍鋅板或光整鋅花熱浸鋅板。涂層的耐蝕性以①法最佳，因其底漆涂層為電沉積環(huán)氧樹脂膜，涂層致密，均勻連續(xù)，無死角、無漏涂的缺陷�？讫埞静捎芒俜ㄉa(chǎn)，每年型式試驗抽檢涂層耐蝕性全部達(dá)到國標(biāo)要求。電鍍鋅板噴粉成本較高，冷軋板雙面噴粉效率低，均不及①法可取。
2.6.2.2 純聚酯粉涂裝工藝
工藝流程如下：為了保證涂裝質(zhì)量，我們采用L9（34）安排脫脂、磷化和涂層固化三項正交試驗，選出最佳工藝參數(shù)如下：
脫脂參數(shù)：堿度12點、溫度60℃、時間2.5min；
磷化參數(shù)：
游離酸0.5點、總酸18點、促進(jìn)劑2.0點、常溫、時間2min。熱鍍鋅板處理酸度要提高：FA1.0 TA26。如游離酸較低，酸比應(yīng)大于30。
噴粉參數(shù)：
靜電高壓60～80kV、微電流10～40μA、空氣壓力0.2～0.3MPa、固化條件200℃×（6～8min）。
電泳參數(shù):固成分18%±2% pH值6.4±0.2溶劑3.0%～3.4%；電導(dǎo)率1000～1500μS/cm灰分10%～14%；電壓200±40V電流80～100μA時間2-3min；溫度28±2℃ 循環(huán)次數(shù)5次/h 干燥條件180℃×15min。
前處理重點控制脫脂、磷化質(zhì)量，要求工件無銹、無油，磷化膜均勻、連續(xù)、結(jié)晶細(xì)密，電泳漆膜要光亮平整，以保證涂層有良好的耐蝕性和附著力。噴粉工序重點控制表面顆粒、涂層厚度和固化條件。要定期清潔烘爐、空氣過濾網(wǎng)及噴房環(huán)境，定時檢測涂膜厚度和機械性能，型式試驗檢驗涂層耐蝕性和抗老化性能，以保證空調(diào)器的外觀質(zhì)量及結(jié)構(gòu)壽命。
2.6.2.3 塑料件的涂飾
2.6.2.3.1 塑料噴漆與防靜電除塵
空調(diào)器的塑料外觀件有柜機室內(nèi)機的出風(fēng)口、面板和進(jìn)風(fēng)柵格，窗機面板，分體室內(nèi)機外罩和底座等，我們采用下列兩種方法制造：
2.6.2.3.1.1 HIPS注塑件噴漆
HIPS件價格較低，耐候性較好，但注塑件的熔接痕比較明顯，需要用半啞光的丙烯酸塑料漆進(jìn)行涂飾。
噴漆工藝流程：
表面預(yù)脫脂→工件→靜電除塵→底涂→中間干燥→中涂→面涂→干燥→檢驗→下件
噴漆工藝參數(shù)：
涂料細(xì)度10-15μm；
粘度(涂-4杯）底涂11～13s，中、上涂9-10s。
涂料流量 底涂240cc/min，中、上涂50～90cc/min。
霧化氣壓 底涂0.35～0.45MPa，中、上涂0.5～0.10MPa。
流平時間 每次涂層2min。
干燥條件 底涂60℃×2min，面涂60℃×2min。
漆膜厚度 底涂15±3μm中、上涂5～7μm。
為要得到表面光潔美觀的涂膜、防止涂膜產(chǎn)生縮孔和顆粒，噴漆使用的壓縮空氣要經(jīng)過脫脂、干燥和過濾除塵，噴房和烘爐的環(huán)境要定期清潔，按不同的季節(jié)選用合適的溶劑，對涂料的細(xì)度、粘度和霧化氣壓要嚴(yán)格控制。
2.6.2.3.1.2 用耐候和抗靜電塑料注塑
通過修改模具和調(diào)整注塑工藝，可以基本消除塑料制件的熔接痕，不必噴漆涂裝。柜機件可用ABS注塑，分體和窗機件可用HIPS或PP注塑。但普通塑料在使用環(huán)境中會發(fā)生光氧老化，加快塑料制件的失光、褪色和脆化，為使塑料外觀件能在較長時間內(nèi)保光保色和不老化變脆，我們采用耐候樹脂注塑，以提高制件和抗老化性能。老化試驗結(jié)果表明，耐候ABS、HIPS和添加抗老化母粒的材料，色差減小，力學(xué)性能提高，抗老化性能明顯改善。用高光HIPS加耐候母粒，可以獲得類似ABS的光澤度和接近耐候ABS的老化性能，經(jīng)-30℃×24h～+50℃×24h3個周期高低溫沖擊試驗，制件未出現(xiàn)裂紋和斷裂現(xiàn)象。用前者替代后者，材料成本降低20%，不失為一種新的選擇（見表2-6-1、2-6-2）。
表2-6-1 幾種塑料72h QUV試驗結(jié)果
表2-6-3抗靜電劑對塑料性能的影響
①本試驗委托廣州電器科學(xué)研究所進(jìn)行；
②試驗條件：60℃×8h光照，50℃×4h冷凝，12h為一周期，做6個周期。
此外，塑料表面帶靜電，容易吸附空氣中的灰塵。影響產(chǎn)品外觀。在塑料中加入1%左右的抗靜電劑，將塑料制件的表面電阻從1016Ω已降到1012Ω以下，可有效防止制件表面吸塵，對材料力學(xué)性能無大影響（見表2-6-3）。抗靜電劑屬表面活性劑類，使用前先與基料制成濃度約為20%的母粒，注塑前再與樹脂粒料混合使用，非離子型抗靜電劑吸水性適中，熱穩(wěn)定性較好，可滿足注塑工藝要求。
2.6.2.3.2 商標(biāo)與控制面板的印刷裝潢
空調(diào)室內(nèi)機外殼是塑料件，商標(biāo)用移印或熱轉(zhuǎn)印方法印刷，控制面板多用絲網(wǎng)印刷。由于這些標(biāo)記長期暴露在空氣中，容易褪色失光，影響外觀。電控板在使用過程中被人的手指多次按壓，有時還會用水或溶劑擦拭去污，其標(biāo)記必須耐溶劑和耐磨擦。因此，印刷油墨必須耐候和耐溶劑。對印刷標(biāo)記的質(zhì)量可用下列三種方法進(jìn)行檢驗：
2.6.2.3.2.1 膠帶粘合力試驗
在劃有1mm間距的交叉平行線的樣品上貼上膠帶，以90°角快速撕下，不能露出基材。
2.6.2.3.2.2 指甲劃痕試驗
用指甲在印刷的標(biāo)記上刮10次，標(biāo)記基本不被刮掉。
2.6.2.3.2.3 耐溶劑試驗
參照GB4706·1-92《家用和類似用途電器的安全通用要求》第7.14條款，“控制板的顯示標(biāo)記在用粘水濕布用水擦拭15s，隨后用浸過汽油的布擦15s后仍清晰明了�！保ㄋ闷蜑檎淹椋�
2.6.2.4 整機裝配后的清洗
空調(diào)器整機裝配后需先清潔再包裝，使用的清潔劑必須經(jīng)過嚴(yán)格挑選，既要快速去污，又要不侵蝕涂層和基體。由于塑料基體與金屬基體分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的差異，清潔劑要區(qū)別使用。
2.6.2.4.1 鈑金噴粉件的清潔
金屬是晶格結(jié)構(gòu)，如果腐蝕介質(zhì)滲入有機涂膜下，與基體接觸很容易產(chǎn)生化學(xué)和電化學(xué)腐蝕。如用堿性很強又加有銅鹽的全能水清潔劑進(jìn)行清潔，其Na+和Cu2+均會通過涂膜孔隙滲入涂膜而產(chǎn)生導(dǎo)電性，涂膜中的酯基吸水又加速離子的擴散和滲透，從而加速金屬基體腐蝕。此外，強堿還容易使酯基水解而破壞涂膜。因此，噴純聚酯粉的空調(diào)室外機最好不用強堿清潔劑，應(yīng)采用無鹽中性清潔劑進(jìn)行清潔。
2.6.2.4 2 塑料噴漆件及注塑件的清潔
塑料噴漆件基體是HIPS，漆膜是丙烯酸樹脂，注塑外觀件的基材是耐候ABS、耐候pp和耐候HIPS。除 PP外，這些樹脂可溶于絕大部分溶劑如酯、酮、芳烴及氯代烴，即使醇類也有溶脹作用，甚至某些表面活性劑還會引起環(huán)境應(yīng)力開裂。因此，對這些注塑料件最好不用有機溶劑清潔，應(yīng)采用非離子型表面活性劑進(jìn)行清潔（如10%的OP水）。如果使用全能水進(jìn)行清潔，雖然去污力強，但清潔劑的堿性破壞丙烯酸漆膜，溶劑成分、Cu2+和堿均會加速遷出塑料制件表面的酚類抗氧劑生成黃色氧化產(chǎn)物面造成色污，影響制品外觀。PP是非極性化合物，可耐大多數(shù)溶劑，但使用全能水同樣會產(chǎn)生色污。因此，噴漆件和注塑件均不宜使用含堿、鹽和溶劑的清潔劑進(jìn)行清潔。
2.6.3 小結(jié)
（1）空調(diào)器的外觀件要選用耐蝕基材制造、采用耐候涂料涂裝，并要嚴(yán)格控制前處理和涂裝工藝，才能保證制件經(jīng)久耐用。
（2）塑料制件和聚酯粉、漆涂層不宜使用含強堿、鹽和溶劑的清潔劑進(jìn)行清潔，宜采用非離子型表面活性劑的水溶液作清潔劑，以保護(hù)涂膜和基材不受侵蝕，延長制件壽命。
空調(diào)室外機在戶外使用，金屬外殼的表面涂層常年經(jīng)受紫外線照射、雨水沖刷和酸霧侵蝕；室內(nèi)和室外機使用的塑料件同樣受光照、氧氣和工業(yè)廢氣的侵蝕。如果不對這些部件進(jìn)行耐候處理，如將金屬件噴上耐候粉末涂層、將塑料件噴涂耐候漆膜或選用耐候樹脂注塑，這些部件的涂層或塑料基材很容易老化而褪色、失光和粉化脫落，甚至腐蝕金屬基體，影響空調(diào)器的壽命。此外，如果清潔劑選用不當(dāng)，腐蝕介質(zhì)也會侵蝕塑料、涂層甚至穿透涂膜而破壞基材。因此，除了嚴(yán)格選擇空調(diào)外觀件的結(jié)構(gòu)材料，還要選用合適的清潔劑及嚴(yán)格控制涂裝工藝。本文就空調(diào)外觀件的涂飾及清潔劑的選用作一簡要介紹，供同行參考。
2.6.2 空調(diào)器外觀件的涂飾
2.6.2.1 涂裝方式
空調(diào)器的鈑金件較多，主要外觀件有外殼、底座、側(cè)板和箱體，這些部件可以用三種方式涂裝：
①冷軋鋼板電泳噴粉，底漆涂層厚度15-20μm，粉層厚度≥50μm；
②鍍鋅鋼板噴粉，粉層厚度≥60μm；
③冷軋鋼板雙面噴粉，正面粉層厚度≥60μm，背面粉層厚度≥40μm。
柜機室內(nèi)機涂裝使用環(huán)氧聚酯粉、室外機使用純聚酯粉、陰極電泳采用環(huán)氧樹脂漆，鍍鋅板可用電鍍鋅板或光整鋅花熱浸鋅板。涂層的耐蝕性以①法最佳，因其底漆涂層為電沉積環(huán)氧樹脂膜，涂層致密，均勻連續(xù)，無死角、無漏涂的缺陷�？讫埞静捎芒俜ㄉa(chǎn)，每年型式試驗抽檢涂層耐蝕性全部達(dá)到國標(biāo)要求。電鍍鋅板噴粉成本較高，冷軋板雙面噴粉效率低，均不及①法可取。
2.6.2.2 純聚酯粉涂裝工藝
工藝流程如下：為了保證涂裝質(zhì)量，我們采用L9（34）安排脫脂、磷化和涂層固化三項正交試驗，選出最佳工藝參數(shù)如下：
脫脂參數(shù)：堿度12點、溫度60℃、時間2.5min；
磷化參數(shù)：
游離酸0.5點、總酸18點、促進(jìn)劑2.0點、常溫、時間2min。熱鍍鋅板處理酸度要提高：FA1.0 TA26。如游離酸較低，酸比應(yīng)大于30。
噴粉參數(shù)：
靜電高壓60～80kV、微電流10～40μA、空氣壓力0.2～0.3MPa、固化條件200℃×（6～8min）。
電泳參數(shù):固成分18%±2% pH值6.4±0.2溶劑3.0%～3.4%；電導(dǎo)率1000～1500μS/cm灰分10%～14%；電壓200±40V電流80～100μA時間2-3min；溫度28±2℃ 循環(huán)次數(shù)5次/h 干燥條件180℃×15min。
前處理重點控制脫脂、磷化質(zhì)量，要求工件無銹、無油，磷化膜均勻、連續(xù)、結(jié)晶細(xì)密，電泳漆膜要光亮平整，以保證涂層有良好的耐蝕性和附著力。噴粉工序重點控制表面顆粒、涂層厚度和固化條件。要定期清潔烘爐、空氣過濾網(wǎng)及噴房環(huán)境，定時檢測涂膜厚度和機械性能，型式試驗檢驗涂層耐蝕性和抗老化性能，以保證空調(diào)器的外觀質(zhì)量及結(jié)構(gòu)壽命。
2.6.2.3 塑料件的涂飾
2.6.2.3.1 塑料噴漆與防靜電除塵
空調(diào)器的塑料外觀件有柜機室內(nèi)機的出風(fēng)口、面板和進(jìn)風(fēng)柵格，窗機面板，分體室內(nèi)機外罩和底座等，我們采用下列兩種方法制造：
2.6.2.3.1.1 HIPS注塑件噴漆
HIPS件價格較低，耐候性較好，但注塑件的熔接痕比較明顯，需要用半啞光的丙烯酸塑料漆進(jìn)行涂飾。
噴漆工藝流程：
表面預(yù)脫脂→工件→靜電除塵→底涂→中間干燥→中涂→面涂→干燥→檢驗→下件
噴漆工藝參數(shù)：
涂料細(xì)度10-15μm；
粘度(涂-4杯）底涂11～13s，中、上涂9-10s。
涂料流量 底涂240cc/min，中、上涂50～90cc/min。
霧化氣壓 底涂0.35～0.45MPa，中、上涂0.5～0.10MPa。
流平時間 每次涂層2min。
干燥條件 底涂60℃×2min，面涂60℃×2min。
漆膜厚度 底涂15±3μm中、上涂5～7μm。
為要得到表面光潔美觀的涂膜、防止涂膜產(chǎn)生縮孔和顆粒，噴漆使用的壓縮空氣要經(jīng)過脫脂、干燥和過濾除塵，噴房和烘爐的環(huán)境要定期清潔，按不同的季節(jié)選用合適的溶劑，對涂料的細(xì)度、粘度和霧化氣壓要嚴(yán)格控制。
2.6.2.3.1.2 用耐候和抗靜電塑料注塑
通過修改模具和調(diào)整注塑工藝，可以基本消除塑料制件的熔接痕，不必噴漆涂裝。柜機件可用ABS注塑，分體和窗機件可用HIPS或PP注塑。但普通塑料在使用環(huán)境中會發(fā)生光氧老化，加快塑料制件的失光、褪色和脆化，為使塑料外觀件能在較長時間內(nèi)保光保色和不老化變脆，我們采用耐候樹脂注塑，以提高制件和抗老化性能。老化試驗結(jié)果表明，耐候ABS、HIPS和添加抗老化母粒的材料，色差減小，力學(xué)性能提高，抗老化性能明顯改善。用高光HIPS加耐候母粒，可以獲得類似ABS的光澤度和接近耐候ABS的老化性能，經(jīng)-30℃×24h～+50℃×24h3個周期高低溫沖擊試驗，制件未出現(xiàn)裂紋和斷裂現(xiàn)象。用前者替代后者，材料成本降低20%，不失為一種新的選擇（見表2-6-1、2-6-2）。
表2-6-1 幾種塑料72h QUV試驗結(jié)果
表2-6-3抗靜電劑對塑料性能的影響
①本試驗委托廣州電器科學(xué)研究所進(jìn)行；
②試驗條件：60℃×8h光照，50℃×4h冷凝，12h為一周期，做6個周期。
此外，塑料表面帶靜電，容易吸附空氣中的灰塵。影響產(chǎn)品外觀。在塑料中加入1%左右的抗靜電劑，將塑料制件的表面電阻從1016Ω已降到1012Ω以下，可有效防止制件表面吸塵，對材料力學(xué)性能無大影響（見表2-6-3）。抗靜電劑屬表面活性劑類，使用前先與基料制成濃度約為20%的母粒，注塑前再與樹脂粒料混合使用，非離子型抗靜電劑吸水性適中，熱穩(wěn)定性較好，可滿足注塑工藝要求。
2.6.2.3.2 商標(biāo)與控制面板的印刷裝潢
空調(diào)室內(nèi)機外殼是塑料件，商標(biāo)用移印或熱轉(zhuǎn)印方法印刷，控制面板多用絲網(wǎng)印刷。由于這些標(biāo)記長期暴露在空氣中，容易褪色失光，影響外觀。電控板在使用過程中被人的手指多次按壓，有時還會用水或溶劑擦拭去污，其標(biāo)記必須耐溶劑和耐磨擦。因此，印刷油墨必須耐候和耐溶劑。對印刷標(biāo)記的質(zhì)量可用下列三種方法進(jìn)行檢驗：
2.6.2.3.2.1 膠帶粘合力試驗
在劃有1mm間距的交叉平行線的樣品上貼上膠帶，以90°角快速撕下，不能露出基材。
2.6.2.3.2.2 指甲劃痕試驗
用指甲在印刷的標(biāo)記上刮10次，標(biāo)記基本不被刮掉。
2.6.2.3.2.3 耐溶劑試驗
參照GB4706·1-92《家用和類似用途電器的安全通用要求》第7.14條款，“控制板的顯示標(biāo)記在用粘水濕布用水擦拭15s，隨后用浸過汽油的布擦15s后仍清晰明了�！保ㄋ闷蜑檎淹椋�
2.6.2.4 整機裝配后的清洗
空調(diào)器整機裝配后需先清潔再包裝，使用的清潔劑必須經(jīng)過嚴(yán)格挑選，既要快速去污，又要不侵蝕涂層和基體。由于塑料基體與金屬基體分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的差異，清潔劑要區(qū)別使用。
2.6.2.4.1 鈑金噴粉件的清潔
金屬是晶格結(jié)構(gòu)，如果腐蝕介質(zhì)滲入有機涂膜下，與基體接觸很容易產(chǎn)生化學(xué)和電化學(xué)腐蝕。如用堿性很強又加有銅鹽的全能水清潔劑進(jìn)行清潔，其Na+和Cu2+均會通過涂膜孔隙滲入涂膜而產(chǎn)生導(dǎo)電性，涂膜中的酯基吸水又加速離子的擴散和滲透，從而加速金屬基體腐蝕。此外，強堿還容易使酯基水解而破壞涂膜。因此，噴純聚酯粉的空調(diào)室外機最好不用強堿清潔劑，應(yīng)采用無鹽中性清潔劑進(jìn)行清潔。
2.6.2.4 2 塑料噴漆件及注塑件的清潔
塑料噴漆件基體是HIPS，漆膜是丙烯酸樹脂，注塑外觀件的基材是耐候ABS、耐候pp和耐候HIPS。除 PP外，這些樹脂可溶于絕大部分溶劑如酯、酮、芳烴及氯代烴，即使醇類也有溶脹作用，甚至某些表面活性劑還會引起環(huán)境應(yīng)力開裂。因此，對這些注塑料件最好不用有機溶劑清潔，應(yīng)采用非離子型表面活性劑進(jìn)行清潔（如10%的OP水）。如果使用全能水進(jìn)行清潔，雖然去污力強，但清潔劑的堿性破壞丙烯酸漆膜，溶劑成分、Cu2+和堿均會加速遷出塑料制件表面的酚類抗氧劑生成黃色氧化產(chǎn)物面造成色污，影響制品外觀。PP是非極性化合物，可耐大多數(shù)溶劑，但使用全能水同樣會產(chǎn)生色污。因此，噴漆件和注塑件均不宜使用含堿、鹽和溶劑的清潔劑進(jìn)行清潔。
2.6.3 小結(jié)
（1）空調(diào)器的外觀件要選用耐蝕基材制造、采用耐候涂料涂裝，并要嚴(yán)格控制前處理和涂裝工藝，才能保證制件經(jīng)久耐用。
（2）塑料制件和聚酯粉、漆涂層不宜使用含強堿、鹽和溶劑的清潔劑進(jìn)行清潔，宜采用非離子型表面活性劑的水溶液作清潔劑，以保護(hù)涂膜和基材不受侵蝕，延長制件壽命。
