车的好坏特征之

年底又是买车的高峰时节，大家在4S店前看着一辆辆流光溢彩的车子，是不是希望马上开回家。作为外貌协会的买家，光彩照人的车外观无疑是选车的重要考量因素。像下图这样光洁、明亮帅气的跑车无疑更能抓住这些买家的眼光。

只是有些藕粉宝宝领车的时候会在车身上偶尔发现下面这种小波纹，表面有点像桔子皮表面。虽然不影响整体性能，但不免让拿车的心情大打折扣。

这种汽车表面质量缺陷称为“桔皮”（英文：orange peel effect）。桔皮是评价车身面漆涂装质量的一个重要指标，也是面漆涂层最常见和难以控制的缺陷之一。导致出现桔皮的因素很多，按照“人、机、料、法、环”的生产质量管理原则来分类，下图是面漆产生桔皮的鱼骨图[1][2]，可以看到车身板材的粗糙也是产生桔皮的因素之一。接下来让我们来看看车厂是如何评估“桔皮”？

如何评判桔皮？

桔皮检测目前主要采用目视和桔皮仪测试两种方法[3]：

1）目视是通过人眼的观察和对比来评估。人眼在零部件漆膜上找到反射的光源（一般是直线双管荧光灯），然后用人眼对反射光源的清晰度进行观察来评估漆膜外观桔皮状态。像下面这两张图右图的边界就相对模糊，所以桔皮质量较差。在极少数特殊情况下，也会通过用手触感来粗略比较桔皮状态。

为了更好的规范评估，在评判时有一套标准板进行对比。桔皮由粗至光滑，每块板标有相应的额定值（依次从 1 到 10），代表桔皮目视效果从劣到优。数字越大，板的质量越高。当然检测员标准操作流程也是评估的一部分，这里不一一详细叙述。

2）随着消费者要求和市场更高要求，降低目视评价的风险，车厂采用桔皮仪来进行数据化测量评价。

为了更好的模拟人眼的观察，科学研究发现人眼可见的漆膜表面的结构尺寸基本在0.1-30mm 范围内，在这范围内，人眼对漆膜波纹结构的分辨率与所处的观察距离相关的,像下图所示：

桔皮仪根据这样的原理，利用 60°激光聚焦在漆膜表面10cm 直线长度的距离内定量测定出其表面起伏波纹，测得漆膜表面的光学轮廓获得一组准确的数据，然后会按照一定的算法（拟合目视评价效果）转换成输出的数据。

为了模拟人眼的分辨率, 仪器通过滤波器将波长 1.2 -12 mm 的测量数据归纳为长波 Lw, 代表了表面较长波长的漆膜表面变化，即远距离可以观测到的漆膜表面桔皮结构；将波长 0.3-1.2 mm 的数据归纳为短波 Sw, 代表较短波长的漆膜表面变化，即近距离才可以观测到漆膜表面桔皮结构。

如何检测钢板粗糙度？

前面提到车身板材粗糙也是产生桔皮的因素之一，那么钢厂又是如何来检测和评估冷轧和镀锌板的粗糙度呢？与桔皮仪稍有不同的是，粗糙度仪的测量是用尖端很细（大约2um）的接触式针来沿着钢板表面行走[4][5]，然后采集到如下图1所示的真实曲面。仪器通过一定分离可以得到两组波形。对于2这种短周期的波形，称为“粗糙度”，而对于3这种较长周期的波形，称为“波纹度”。[4]

以国标GB2523-2008 冷轧金属薄板（带）表面粗糙度为例，里面提到测试参数用来抑制短波部分的波长一般为0.8mm, 用来抑制长波部分的波长一般为8mm,用来测试Wca的测量长度一般为25mm。

前面我们看到影响桔皮的是两种波动：长波（1.2mm~12mm）和短波(0.3mm~1.2mm)，对应到钢板表面粗糙度的测试参数,可以看到粗糙度和波纹度会影响长波值，粗糙度主要影响短波值。

最后小编想再多说一句，目前国内钢厂和车厂都有各自标准检测粗糙度（Ra /RPc）或者波纹度（Wca）。大家在拿到检测报告时，需关注报告上注明的标准和检测参数设置（如波长wavelengths设置范围和极限值Limits）。（下图所示的Wca测试波长与GB2523的Wca测试波长不一致）。

参考文献：

[1]崔泳，刘士海，汽车面漆桔皮缺陷的机理分析及其控制，汽车工艺与材料 2010.08,

[2]杨柳,电泳涂层的粗糙度对面漆涂层桔皮的影响,汽车工艺与材料,2012.03

[3]郑佳,乘用车外饰油漆类零件桔皮质量改善研究,上海交通大学硕士论文, 2015

[4]罗五四，汽车用钢板表面粗糙度测试方法研究，表面技术，2015.10

[5]罗五四，汽车用薄钢板表面波纹度试验方法，理化检验(物理分册），2015.08

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