КАМЕРА·ПОЛИМЕР спецификации ↗

Главная / Дефекты покрытия

Силиконовые кратеры (рыбьи глаза) на порошковом покрытии

Короткий ответ

Круглые кратеры-воронки с бугорком по центру диаметром 1–5 мм это силиконовое загрязнение, рыбьи глаза. Капля силикона или масла имеет натяжение ниже, чем у расплава краски, и текучая плёнка при 180 °C стягивается от неё, оголяя металл. Хватает концентрации 0,001 % и капли 0,1 мм. Источник это аэрозоли (WD-40, силиконовые и антипригарные спреи, средства для шин), герметики, смазки, крем с рук и масляный туман из сжатого воздуха. Силикон почти не отмывается обычной химией. Лечение это полный вывод силиконосодержащих средств из цеха и осушённый воздух, а не борьба с осевшей каплей.

Партия чёрных кронштейнов пошла в брак: по поверхности россыпь круглых кратеров 2–4 мм, в каждом на дне блестящая точка. Порошок тот же, режим тот же, вчера всё было чисто. Разница нашлась не в камере: накануне слесарь на соседнем верстаке в трёх метрах пшикнул WD-40 на прикипевший болт. Аэрозоль осел на подвесы и обезжиренный металл, одного баллончика хватило, чтобы загубить смену.

Порошковое покрытие с россыпью круглых кратеров-воронок, в центре каждого блестящий бугорок загрязнителя
fig.01 — рыбьи глаза: круглые кратеры 2–4 мм с бугорком силикона по центру, плёнка стянулась от точки загрязнения

01 / физикаПочему расплав краски стягивается от капли силикона

Порошок при нагреве до 160–180 °C плавится в текучую плёнку. Течением управляет поверхностное натяжение: жидкость идёт из зоны с низким натяжением в зону с высоким. Натяжение капли силикона около 20 мН/м против 30–35 мН/м у расплава краски, поэтому плёнка убегает от неё во все стороны, металл оголяется, получается воронка.

Бугорок по центру это сам загрязнитель, оставшийся на месте, пока краска отступала. Капля 0,1 мм при жидком порошке даёт воронку 2–4 мм, дефект фиксируется при сшивке и растеканием уже не убирается.

Почему именно круглая форма, а не пятно?
Расплав отступает от точки равномерно во все стороны, потому что натяжение тянет плёнку симметрично. Отсюда идеальный круг с чётким валиком по краю, где собралась отогнанная краска. Рваные несимметричные пятна дают другие загрязнения, а строгий круг с центром это подпись точечного источника с низким натяжением.
Кратер появляется при плавлении или уже при сшивке?
При плавлении, в первые 1–2 минуты в камере, пока плёнка текучая. Как только начинается сшивка и вязкость растёт, течение останавливается и форма замирает. Поэтому силиконовый кратер виден сразу после выхода детали, он не развивается со временем в отличие от газовыделения.

02 / источникиОткуда силикон берётся в цеху порошковой покраски

Силикон попадает туда, где им никто специально не пользуется. Бытовых источников в цеху больше, чем кажется, и каждый даёт кратеры.

ИсточникЧто содержитКак попадает
WD-40, проникающие смазкисиликоновые и минеральные маслааэрозоль на 5–10 м, на подвесы
Средства для шин и панелейсиликоновое маслоруки, тряпки, воздух
Антипригарные и разделительные спреичистый силиконоседает на всё вокруг
Герметики, монтажная пенасиликоновые каучукичерез руки и инструмент
Крем для рук, косметикасиликоновые добавкиотпечатки на металле
Сжатый воздух без осушителямасляный туман компрессорапрямо на деталь при обдуве

Отдельная строка это масляный туман. Компрессор без фильтра гонит с воздухом капли масла, ими обдувают деталь и наносят загрязнение прямо на подготовленную поверхность. Проверка металла разобрана в статье про обезжиривание перед покраской.

Сжатый воздух реально может быть источником силикона?
Масляный туман из компрессора это одна из частых причин. Капли масла размером 1–5 мкм летят с воздухом и садятся на деталь при обдуве. Проверьте: подуйте струёй на чистое стекло и посмотрите на свет, масляный налёт видно сразу. Лечится коалесцентным фильтром и осушителем, иначе каждый обдув это новое загрязнение.
Оператор пользуется кремом для рук, это тоже проблема?
Да, многие кремы содержат силиконовые добавки для скольжения. Отпечаток пальца на обезжиренном металле оставляет плёнку, которой хватает на кратер. Правило простое: подготовленную деталь берут только в чистых перчатках, без крема, за подвесы или края. Голыми руками после крема трогать нельзя.

03 / микроколичестваПочему хватает следовых количеств

Силикон работает как поверхностно-активное вещество, а таким нужна крошечная концентрация, чтобы изменить натяжение. В зоне капли достаточно 0,001 % силикона, чтобы уронить натяжение расплава и запустить отток плёнки. Это не жир с видимым слоем, тут работает мономолекулярная плёнка.

Хуже того, силикон не расходуется на образование кратера. Одна капля растаскивается расплавом и оставляет несколько дефектов на своём пути, поэтому один пшик аэрозоля виден не одним, а десятком кратеров по всей детали.

Сколько силикона нужно, чтобы получить кратер?
Порядка микрограмма на точку, концентрация в зоне 0,001 % и ниже. Это в тысячи раз меньше, чем для жирового пятна. Именно поэтому силикон опаснее обычной грязи: его не видно на металле, а дефект он даёт стабильно. Капля аэрозоля 0,1 мм портит площадь в 10–20 см².

04 / диагностикаКак отличить силикон от других кратеров и найти источник

Не всякий кратер силиконовый. Газовыделение из литого алюминия даёт мелкие поры без центра, эта тема отдельно разобрана про подготовку литого алюминия. Жир даёт несмачиваемое пятно с рваным краем. Силикон это строгий круг 1–5 мм с бугорком в центре, группами.

ПризнакСиликонГазовыделение / жир
Формакруглый кратер, чёткийпора или рваное пятно
Центрбугорок-точкапустой или без центра
Размер1–5 ммменьше 0,5 мм у пор
Расположениегруппами, по потокупо литью или по жиру

Поиск источника это метод исключения. Убираете аэрозоли из зоны, проверяете сжатый воздух на стекле, опрашиваете смежные участки, после каждого шага красите пробную пластину. На каком шаге кратеры исчезли, тот источник и виноват.

Как быстро проверить, силикон это или газовыделение из металла?
Прокрасьте чистую стальную пластину тем же порошком в том же цикле. Если на стали кратеры есть, дело в воздухе или химии цеха, а не в металле детали. Если сталь чистая, а литьё в кратерах, это газовыделение из пор. Тест разделяет два диагноза за один прогон камеры.
Кратеры на всех деталях сразу или только на части партии?
Если на всех и по всей поверхности, источник в воздухе или в сжатом воздухе для обдува. Если только на части деталей, загрязнение точечное: конкретный подвес, руки, участок стола. Разброс по деталям это подсказка, где искать. Тотальное поражение указывает на общий воздух или общую химию.
Аэрозольный баллончик силиконовой смазки на верстаке рядом с зоной подготовки деталей, схема разлёта аэрозоля на 10 метров
fig.02 — один баллон силиконового аэрозоля на соседнем столе загрязняет всё в радиусе 5–10 метров, включая подвесы и порошок в кабине

05 / выводПочему силикон не смывается и как его убрать

Силиконовые масла химически инертны, не растворяются в уайт-спирите и не омыляются щёлочью как жир. Обычный обезжириватель их не снимает, а размазывает плёнкой по поверхности, делая хуже. С уже осевшим силиконом борются тремя способами, и все три жёстче обычной мойки.

Первый это антисиликоновый очиститель на нужном растворителе. Второй это механическое снятие абразивом или дробеструёй вместе с верхним слоем. Третий это выжигание при 400 °C, силикон разлагается и уходит. Обезжиривание в один проход тут не помогает, нужен свежий растворитель и чистая салфетка на каждую деталь.

Одна тряпка разносит силикон по всему цеху
Салфетка, которой протёрли деталь с силиконом, теперь сама источник. Ей нельзя трогать другие детали. При обезжиривании силикона используют одноразовые салфетки и чистый растворитель на каждый проход. Многоразовая ветошь это способ размазать загрязнение по всей партии.
Помогает ли обычное обезжиривание против силикона?
Плохо. Уайт-спирит и щелочная химия рассчитаны на жир, а силикон инертен и лишь размазывается тонкой плёнкой. После такой мойки площадь загрязнения часто растёт, а не падает. Нужен антисиликоновый очиститель, механическая зачистка абразивом или выжигание при 400 °C. Проще не пускать силикон в цех.
Деталь уже покрашена в кратерах, можно перекрасить?
Только после полного удаления силикона до металла. Снимите покрытие, зачистите абразивом или обожгите, промойте антисиликоновым составом. Без вывода силикона он проступит через новый слой и даст те же кратеры на тех же местах, отсюда повторный брак и связь с отслаиванием краски.

06 / профилактикаКак выстроить цех без силикона

Раз силикон почти не выводится, вся стратегия это не пустить его на деталь. Начинают с инвентаризации: убирают из цеха все силиконосодержащие аэрозоли, смазки, средства для шин, антипригарные составы. WD-40 заменяют на составы без силикона или выносят за пределы участка покраски.

Второе это разделение зон: обезжиривание, покраска и полимеризация идут в отдельной чистой зоне без смазок и герметиков. Третье это сжатый воздух, масляный компрессор меняют на осушённый воздух через коалесцентный фильтр. Четвёртое это дисциплина рук: перчатки, без крема, деталь берут за края. Нанесение разобрано в статье про низкую адгезию порошка, там та же логика чистой поверхности.

МераЧто делает
Вывод силиконовых аэрозолейубирает главный источник капель
Отдельная чистая зона покраскинет заноса со смежных работ
Осушённый сжатый воздухубирает масляный туман при обдуве
Перчатки, без крема для рукнет отпечатков с силиконом
Антисиликоновый очистительснимает то, что попало на металл
Чем заменить WD-40 в цехе, где нужна проникающая смазка?
Берут составы без силикона на минеральной или растительной основе и хранят их вне зоны покраски. Смазку наносят только на удалённом участке, руки после этого моют. Идеально держать любую аэрозольную химию минимум в 10 метрах от подготовки и покраски, чтобы аэрозоль не долетал.
Как проверить, что цех очищен от силикона?
Прокрасьте контрольную пластину раз в смену тем же порошком в мягком режиме. Чистая пластина без кратеров подтверждает, что воздух и поверхности в норме. Появились кратеры, значит источник вернулся, ищите новый аэрозоль или сбой осушителя. Пробная пластина это дешёвый ежедневный индикатор чистоты.
Чистая зона порошковой покраски с осушённым сжатым воздухом, перчатками и контрольной пластиной без кратеров
fig.03 — отдельная чистая зона, осушённый воздух и контрольная пластина каждую смену: так удерживают цех без силикона