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解读:机械行业的粉末静电喷涂工艺及其应用特点


文|肖艳

所谓涂装即指对金属和非金属表面覆盖保护层或装饰层;所谓粉末静电喷涂就是指利用高压静电电晕电场的原理,在喷枪头部金属导流杆上接上高压负极,被喷涂工件接地形成正极,使喷枪和工件之间形成一个较强的静电电场,在高电压形成静电场的作用下,将粉末涂料涂覆于工件上,然后经过一定时间温度的烘烤形成涂层的过程。当作为运载气体的压缩空气,将粉末涂料从供粉桶经粉管送到喷枪的导流杆时,由导流杆接上高压负极产生的电晕放电作用,在其附近产生了密集的负电荷,导致粉末涂料带上负电荷,并进入了电场强度很高的静电场,在静电力和运载气体的双重作用下,使粉末涂料均匀地飞向接地工件表面,形成厚薄均匀的粉层,再经加热固化转化为耐久的涂膜。当下,机械行业的喷涂工艺,经历了由手工到生产线、再到自动生产线的发展过程,自动化程度越来越高,涂装生产线的应用也越来越广泛,并深入到了国民经济的多个领域。

1 粉末静电喷涂技术的优势

粉末静电粉喷涂俗称“静电喷塑”,是利用高压静电作用将带电的漆料涂布于物体表面的一种施工方法。主要是通过具有雾化咀的静电喷枪使涂料雾化,并让发生电量电流的涂装机带负电荷,使涂料的荷电微粒为电场吸引,移向带有相反电荷的被涂物体上,利用其静电吸附作用均匀地附着。

粉末静电喷涂的主要特点:一是漆料节省。由于静电喷涂时避免了大量喷雾被通风吸走,故可比一般的手工作业节省30%~80%的漆料,特别在喷涂网状、管状物体表面时,节省更为显著。因漆料100%是固体粉末,而游离的粉末可以回收利用,因而涂料的回收利用率可达98%。二是生产率高。静电喷涂采用半自动化或自动化作业,显然比通常的手工作业速度快。运用悬吊运输系统,自动化程度高。涂层微孔少,防腐性能好,可一次进行厚膜喷涂。

粉末静电喷涂工艺目前主要应用于金属表面涂装,随着粉末涂料和喷涂设备的发展,使静电粉末喷涂工艺应用于非金属表面已成为可能。

自从粉末涂料喷涂技术进入涂装业后,粉末涂料在一般工业用涂料中所占有的市场比例逐年持续增长,其原因在于粉末喷涂技术具有独特的优势。

首先是保护环境降低事故。随着我国对在大气中有机挥发物(voc)含量的控制越来越严格,涂装业一直试图开发对环境较温和的涂装技术。经过长期研究与实验后,“粉末静电喷涂”技术是目前能够达到的最洁净的涂装技术。一是环境污染少。因粉末涂料为无机溶剂型涂料,不使用有机溶剂、水等挥发性溶剂,便大大减少了起因于溶剂的污染公害。二是安全系数高。粉末涂料面世至今,尚未发生过因使用粉末涂料而引起的重大安全事故。没有发生因有机溶剂而引发过火灾的案例,也少见操作人员中毒事件。三是生产成本低。纯固体成分的粉末涂料,采用全自动喷涂,设备的回收系统容易收集超喷游离的粉末,达到回收再利用的目的。因此,粉末涂料的使用率几乎可达100%,降低了废弃物的处理成本,同时可使环境污染的程度减至最低。

其次是经济效益显著。使用静电粉末喷涂技术,可使涂装作业的经济性及有效性十分明显。一般涂膜形成的成分中,溶剂型约为60%~65%,而粉末涂料几乎可达到100%,其中未附着于被喷涂物件的粉末,还可以回收再利用。在粉末涂装作业中,如果有喷涂不良的部位,可在未经烘烤前,使用空气喷枪将其吹除,然后进行再涂装。因此可避免表面流漆、滴漆等现象,大大降低了重涂返工的几率。自动化的静电喷涂作业,还大大节约了人力成本,即便是半自动化的作业,人工辅助的培训成本也低,涂装人员稍作训练,即可掌握操作技能。而固体的粉末涂料亦节省包装,降低了储存空间。

再次是节能效果明显。粉末涂料因没有有机挥发物的产生,避免了因漆料挥发至大气中而产生的浪费,能源成本比液体涂料大为降低。静电喷涂设备一次喷涂即可得厚膜,不必打底漆,也不需重复性喷涂,因此比相同膜厚的涂装作业速度快、效率高。再则涂装设备在生产中不需要静止时间,既节省了设备空间,又缩短了涂装作业线。同时,粉末喷涂的烘烤时间也较液体涂装时间短,减少了燃料使用量,使物耗、能耗成本明显减少。

四是优异的涂膜性能。只要将粉末涂料直接喷涂于经过预前处理的MDF板材的表面上,经过烘烤,即可得到性能优异的涂膜表面。一般粉末涂料具有涂膜持久的性能,其中包括耐摩擦性、抗冲击性、密着性、韧性、耐蚀性及耐化学药品性能等。而户外使用的粉末涂料,除了上述的优点外,还包括高耐候性及耐污染性。粉末涂料一次喷涂即可得到高厚涂膜,膜厚可在50~300μm 之间,且没有溶剂涂料厚涂时的滴垂或积滞现象发生。

2 粉末静电喷涂涂料的种类及其特性

静电喷涂粉末涂料由特制树脂、加入颜填料、固化剂及其它助剂,以一定的比例混合,再通过热挤塑和粉碎过筛等工艺制备而成。粉末涂料的品种虽然没有像溶剂型涂料那样繁多,但可作为粉末涂料的聚合物树脂很多,总的可分为热固型和热塑型两大类。

热固型粉末涂料是由环氧、聚酯、聚丙烯酸酯等树脂作为成膜物质,加入起交联反应的颜料、填料及添加剂制成,经加热后能形成不溶的质地坚硬涂层。即使在再高的温度中,该涂层也不会像热塑性涂层那样软化,而只能发生分解。由于热固性粉末涂料所采用的树脂为聚合度较低的预聚物,分子量较低,所以涂层的流平性好,具有较好的装饰性,而且低分子量的预聚物经固化后,能形成网状交联的大分子,使涂层具有较好的防腐性和机械性能。所以热固性粉末涂料发展尤为迅速。

丙烯酸树脂粉末涂料有热塑性和热固性两种。热固性丙烯酸树脂粉末涂料的最大优点是具有优良的耐候性、保色性、耐污染性、较强的金属附着力、优异的涂膜外观,适用作装饰性的粉末涂料。

热塑性粉末涂料由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、氯化聚醚、环氧树脂、聚丙烯酸酯及尼龙,加入颜料、填料及添加剂制成。该涂料在喷涂温度下溶融,冷却时凝固成膜。由于加工和喷涂方法简单,粉末涂料只需加热熔化、流平、冷却或萃取凝固成膜即可,不需要复杂的固化装置。使用的原料都是市场上常见的聚合物,多数条件下均可满足使用性能的要求。存在的不足是:诸如熔融温度高,着色水平低,与金属表面粘着性差等。尽管如此,常用的热塑性粉末涂料仍表现出一些特有的性能,其中聚烯烃粉末涂料具有极好的耐溶剂性;聚偏氟乙烯涂料具有突出的耐候性;聚酰胺具有优异的耐磨性;聚氯乙烯具有较好的性价比;热塑性聚酯粉末涂料具有外观漂亮、艺术性高等优点。这些特性使热塑性粉末涂料在涂料市场中占有的比例很大。

聚酯粉末涂料与其它类型粉末涂料相比,具有独特性质。表现在耐候性、耐紫外旋光性能比环氧树脂好。另外由于聚酯树脂带有极性基团,所以上粉率比环氧树脂高,烘烤过程中不易泛黄,具有光泽度高、流平性好、漆膜丰满、颜色浅等特性,有很好的装饰性。一般多用于电冰箱、洗衣机、吸尘器、仪表外壳、自行车、家具等领域。

氟树脂粉末涂料含氟聚合物,能够制备粉末涂料的种类很多,如聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PTFCE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。聚四氟乙烯俗称“塑料王”。它的熔点高达327℃,可在-250~250℃范围内长期使用,介电性和耐热性优良,特别耐化学腐蚀,甚至在腐蚀性非常强的王水(即王酸)中也不会腐蚀。优良的介电性能,极低的摩擦系数和自润滑性,被广泛用作高级绝缘、耐腐蚀、耐热材料,用于制作石油、化工防腐涂层、密封、轴承润滑材料、电子电器材料、船舶下水导轨、飞机用防火板、防磨部件及不粘锅涂层等。

聚三氟氯乙烯价格比聚四氟乙烯(PTFE)便宜,加工温度可以降低,涂层可在130℃以下长期使用,耐碱及耐氟化氢腐蚀的能力优于耐酸搪瓷,耐盐酸、稀硫酸、氯化氢及氯气腐蚀的能力,优于不锈钢设备。已大量应用于化工厂、农药厂、制药厂、洗涤剂厂等的防腐设备。

聚偏氟乙烯粉末涂料的最大优点是耐候性优异,在室外曝晒有较高的耐降解性,并且不吸灰尘,保持原有光泽。氯化聚醚具有优异的化学稳定性,涂膜对多种酸、碱和溶剂有良好的抗蚀、抗溶解性能,化学稳定性仅次于聚四氟乙烯,机械和摩擦性能也很好。氯化聚醚粉末涂料主要应用于化工设备、管道衬里,仪表设备外壳等。其缺点是与金属粘着力较差,但经加入添加剂可改善与金属的粘着力。

环氧粉末涂料具有优异的与金属粘合力、防腐蚀性、硬度、柔韧性和冲击强度,所以是热固性粉末涂料中首先应用的品种。环氧粉末涂料的配制是由环氧树脂、固化剂、颜料、填料和其它助剂所组成。这几种组分对所形成的粉末涂层性能的贡献是互相制约和影响,起到协调的结果。聚氯乙烯粉末是工业化大生产中最便宜的聚合物之一。它具有极好的耐溶剂性,对水和酸的耐蚀性好,耐冲击、抗盐雾,对静电喷涂有较高的绝缘强度。主要用于涂装金属网板、钢制家具、化工设备等。

聚乙烯粉末涂层具有优良的防腐蚀性能,耐化学药品性及优异的电绝缘性和耐紫外线辐射性。缺点是机械强度不高,对基体的附着力较差。可用于化工池槽、叶轮、泵、管道内壁、仪表外壳、金属板材、冰箱内网板、汽车零部件等。

尼龙粉末涂料又称聚酰胺,由于分子链上氯基的N原子与相邻链段上的氢原子易形成氢键,所以聚酰胺树脂的熔点一般都较高。尼龙具有较高的机械强度、抗冲击性能、硬度、耐磨性和摩擦系数小、低吸尘等优点,可用于特殊要求的部件。如制作水泵叶轮、纺织机械零部件、柴油机的起动活塞零部件、机帆船推进器叶轮、汽车车轮、摩托车支架、农业机械、建筑和运动器材等。另外,由于尼龙的抗盐水和对霉菌、细菌的惰性,很适于制造浸于海水或接触海水的涂层,同时尼龙粉末涂料无毒、无味,不会被霉菌侵蚀,不会促使细菌生长,很适于喷涂食品工业的零部件,饮用水管和食品包装等。

3 粉末静电喷涂的工作原理、涂装设备及应用特点

粉末静电喷涂的工作原理在于:当粉末静电喷涂工作时,静电喷涂的喷枪或喷盘、喷杯部分接负极,工件接正极并接地,在高压电源的高电压静电作用下,喷枪的端部与工件之间就形成一个静电场。电介质的分子结构可分为极性分子和非极性分子二种。极性分子组成的电介质在受外加电场作用时,显示出电性;非极性分子组成的电介质在外。涂料微粒所受到的电场力与静电场的电压与涂料微粒的带电量成正比,而与喷枪和工件间的距离成反比,当电压足够高时,喷枪端部附近区域形成空气电离区,空气激烈地离子化和发热,使喷枪端部锐边或极针周围形成一个暗红色的晕圈,在黑暗中能明显看见空气产生的强烈电晕放电。涂料中的成膜物即树脂和颜料等大多数是由高分子有机化合物组成,多为导电的电介质,溶剂形涂料除成膜物外还有有机溶剂、助溶剂、固化剂、静电稀释剂及其他各类添加剂等物质。这类溶剂性物质除了苯、二甲苯、溶剂汽油等,大多是极性物质,电阻率较低,有一定的导电能力,它们能提高涂料的带电性能。涂料经喷嘴雾化后喷出,被雾化的涂料微粒因通过接触枪口的极针或喷盘、喷杯的边缘时而带电,当经过电晕放电所产生的气体电离区时,便再一次增加其表面的电荷密度。在这些带负电荷的涂料微粒静电场的作用下,向导极性的工件表面运动,并被沉积在工件表面上,形成均匀的涂膜。

用于粉末静电喷涂作业的是涂装流水线设备,适用于工件表面的喷漆、喷塑处理,多用于单件或小批量工件的涂装作业,配合悬挂输送机、电轨小车、地面输送机等运送机械形成运输作业链。油漆喷涂设备主要有油淋式喷漆室、水帘式喷漆室,广泛运用于自行车、汽车钢板弹簧、大型装载机的表面涂装。

涂装生产线的输送系统中采用自行电动葫芦是一种行之有效的选择。自行电动葫芦输送系统由门架立柱、承载轨道、滑导电轨及集电器、载物车、电动葫芦、PC控制的中央控制柜组成。该系统融合了机械、电子、计算机、自动控制四大技术精髓,集中了仓储、运输、装卸、工艺操作四大物流环节。该系统对于工程机械部件(结构件)来说,不仅能按预设程序连续或步进输送工件,而且能在有人工操作的地方,如上、下件处,喷漆室内均可实现自动或手动自由升降。

粉末静电喷涂时,对于小批量工件一般采取手动喷粉装置,至于大批量工件,则基本上采用手动或自动喷涂装置。而无论是手动喷涂或自动喷涂,关键是严把质量关。对被喷工件要确保着粉均匀、厚度一致,防止造成薄喷、漏喷、擦落等缺陷。在涂装生产线这一工序,还应注意工件之挂钩部分,在进入固化之前,应尽可能地将附着工件上的粉末吹掉,防止挂钩上多余的粉末固化,对固化前有的余粉的确难吹干净时,应及时剥离挂钩上已固化的粉膜,从而确保挂钩导电良好,以利下批工件易于着粉。

涂装生产线的固化工序在生产时,应注意喷好的工件。如果是小批量单件生产,进固化炉前应注意防止碰落粉末,如有擦粉现象,应及时补喷粉末。烘烤时严格工艺及温度、时间的控制,切实注意防止色差、过烘或时间过短而造成的固化不足。对于大批量自动输送的工件,在进烘道前同样要仔细检查是否漏喷、喷薄或局部擦粉现象,如发现不合格件,应把好关尽可能取下重喷,防止进入烘道。如个别工件因薄喷不合格的,在固化出烘道后可以重喷进行再次固化。

涂装生产线的结构主要由前处理电泳线、密封底涂线、中涂线、面涂线、精修线及烘干系统组成。涂装生产线全线工件输送系统运用空中悬挂和地面滑橇相结合的机械化输送方式,运行平稳、快速便捷,采用PLC可控编程,根据生产工艺的实际要求编程控制,实行现场总线中心监控,分区自动实现转接运行。涂装生产线烘道室体采用桥式结构,保证了炉温的均匀性和稳定性,提高了热能的效益性,完全满足工艺产能的要求。

喷淋式多工位前处理机组是表面处理常用的设备,其原理是利用机械冲刷加速化学反应来完成除油、磷化、水洗等工艺过程。钢件喷淋式前处理的典型工艺是:预脱脂、脱脂、水洗、水洗、表调、磷化、水洗、水洗、纯水洗。前处理还可采用抛丸清理机,适用于结构简单、锈蚀严重、无油或少油的钢件,且无水质污染。喷粉系统粉体喷涂中的小旋风+滤芯回收装置是较先进的,换色较快的粉末回收装置。喷漆设备如油淋式喷漆室、水帘式喷漆室,则广泛运用于自行车、汽车钢板弹簧、大型装载机的表面涂装。

烘炉是涂装生产线中的重要设备之一,它的温度均匀性是保证涂层质量的重要指标。烘炉的加热方式有:辐射、热风循环及辐射加热风循环等,根据生产纲领可分单室和通过式等,设备的形式有直通式和桥式。

热风烘干室的烘干方式为热风循环对流方式,其最大的优点为烘烤均匀,因炉内温度均匀、热损失少,经测试,炉内温差小于30℃,尤其适合热容量较大的工程机械零部件,已达到先进国家同类产品的性能指标。热源系统热风循环利用对流传导原理对烘炉进行加热,是目前应用较普遍的加热方式。

加热热源有蒸汽、电、轻柴油、天然气、液化石油气等,在条件许可的情况下,可优先选用清洁高效能源的液化石油气,液化石油气的最大优点是生产运行成本低,仅为用电成本的35%~40%。

涂装流水线的电气控制有集中和单列控制。集中控制采用可编程序控制器(PLC)来控制主机,根据编制的控制程序对各工序进行自动控制,数据采集和监视报警。单列控制系对各个工序进行单列控制,电控箱(柜)设置在设备附近,具有造价低、操作直观、维修方便等优点,是涂装生产线中最常用的控制方式。

4 粉末静电喷涂的工艺流程及施工要求

粉末静电喷涂是采用静电粉末喷涂设备(静电喷塑机)把粉末涂料均匀地喷涂到工件的表面,形成粉状的涂层;而后粉状涂层经过高温烘烤流平固化,变成效果各异(粉末涂料的不同种类效果)的最终涂层。机械行业的涂装生产线工艺流程分为:前处理、喷粉涂装、加热固化。

前处理有手动简易工艺和自动前处理工艺。因为工件在喷粉之前必须进行表面处理去油去锈,该工艺的目的就是除掉工件表面的油污、灰尘、锈迹,并在工件表面生成一层抗腐蚀且能够增加喷涂涂层附着力的“磷化层”或“铬化层”。 在这一工艺中所用药液较多,主要有除锈剂、除油剂、表调剂、磷化剂等。主要步骤为:除油、除锈、磷化(铬化)、钝化。工件经前处理后不但表面没有油、锈、尘,而且在原来银白色有光泽的表面上生成了一层均匀而粗糙的不容易生锈的灰色磷化膜(铬化膜),既能防锈又能增加喷塑层的附着力。常见的前处理方式有浸泡式、喷淋式、瀑布式三种:浸泡式需要多个浸泡槽;喷淋式则需要在喷涂流水线上设置一段喷淋线;瀑布式为溶液直接从高处顺着工件流下。

经前处理过的工件,因前处理液及涂装生产线工艺流程不尽相同,其质量当有差异。处理较好的工件,表面油、锈去尽,为了防止短时间内再次生锈,一般应在前处理后的几道工序进行磷化或钝化处理:在喷粉前,还应将已磷化的工件进行干燥处理,去掉其表面的水分。小批量单件生产,一般采用自然晾干、晒干、风干的方法。而对于大批量之流水作业,一般采用烘箱或烘道进行低温烘干。

表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏。工程机械行业不同零部件的表面主要有以下不同的处理方式:一为机械清理。机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮、消除焊接应力,增加防锈涂膜与金属基体的结合力,从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。二系人工预处理。其中包括人工预处理→热水洗→预脱脂→脱脂→工业水洗一工业水洗→工业水洗二工业水洗→表面调整→磷化→工业水洗三工业水洗→工业水洗四工业水洗→纯水洗一纯水洗→纯水洗二纯水洗→倒水→干燥的一系列工艺流程。上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整,或不用酸洗工序,或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序,这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。而有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处理质量的不可忽视的因素。

静电喷涂又分自动喷淋和自动浸喷两种工艺。静电喷涂利用静电吸附原理,将粉末涂料均匀地喷涂到工件的表面上,落下的粉末通过回收系统回收,过筛后可以再用。特殊工件(包含容易产生静电屏蔽的位置)应该采用高性能的静电喷塑机来完成喷涂。

固化是将喷涂后的工件置于200℃左右的高温炉内20 min(固化的温度与时间根据所选粉末质量而定,特殊低温粉末固化温度为160℃左右,以利更节省能源),使粉末浓融、流平、固化,从而将喷涂后的粉末固化到工件表面上。

喷涂及工具:由于工业机械类范围广、规格多、整机重、零部件大,一般采用喷涂方式进行涂装。喷涂工具有空气喷枪、高压无气喷枪、空气辅助式喷枪及手提式静电喷枪。空气喷枪喷涂效率较低(仅为30%左右),高压无气喷枪却比较浪费涂料,而环境污染较严重的问题是两者共同的缺陷,所以目前已经或正在被空气辅助式喷枪及手提式静电喷枪所取代。当前一般的工件采用空气辅助式喷枪进行喷涂,对发动机罩等薄板覆盖件则采用手提式静电喷枪。

工业机械类用的涂装设备一般采用较为先进的水旋喷漆室,中小零部件也可采用水帘喷漆室或无泵喷漆室。前者具有先进的性能,后者则经济实惠,方便实用。由于工程机械整机和零部件较重,热容量大,因此其防锈涂层的干燥一般采用烘烤均匀的热风对流的烘干方式。热源可因地制宜,选用蒸汽、电、轻柴油、天然气和液化石油气等。

水旋喷漆室又称液力旋压式喷漆室。该室体采用气体层流压抑方式防止漆雾扩散,用液力旋压管过滤漆雾,是目前技术上较完备的喷漆室。水旋喷漆室由室体、电动门、漆雾过滤装置、空调送风装置和排风装置组成。照明装置安装在室体内两侧,照度在500 lx以上,可分组控制。室内设可燃气体浓度检测、报警装置。漆雾过滤装置由洗涤板、液力旋压器、地下水槽和排气装置组成,漆雾去除率>98%;空调送风装置的功能是使气体形成层流状的主要部件、送入供气室的空气经过过滤加热后均匀地由给气顶棚送向室内,使室内风速均匀;排风装置是用风机将室体内的含漆雾气体经液力旋压管过滤,从水槽与洗涤板之间排出。

通过式抛丸室由清理室体、抛丸器、弹丸循环系统、通风除尘系统、底部基础和电气控制系统组成。可根据不同规格的工件进行大小不等的非标设计,也可选用定型设备。通过式抛丸室适用于工程机械结构件,锻铸件的表面清理、强化,使之获得一定粗糙度的光洁表面,增加涂膜结合力,提高工件防腐蚀效果。当工件进入抛丸室后,由电动机带动的抛丸器离心抛出高速弹丸,强力冲击工件表面的铁锈、氧化皮,工件做匀速运动或若干次自转后清理干净,表面质量即可达到标准。

为使粉末涂装的特性能充分发挥及延长涂膜使用寿命,对破损涂物还应首先进行严格的表面前处理。喷涂时,被涂物须完全接地,以增加粉末涂装的喷着效率;对有较大表面缺陷的被涂物,应涂刮导电腻子,以确保涂膜的平整和光滑感。喷涂后物件需进行加热固化,固化条件以粉末产品技术指标为准,这必须充分保证其的固化温度和时间,避免因固化不足而造成质量事故。喷粉后应立即检查,若发现缺陷须及时处理。若固化后发现的缺陷范围小,仅局部但不影响被涂物表面装饰的,可用同色粉末加丙酮稀释后进行修补;但如固化后发现的缺陷范围大会影响表面质量的,则需用砂纸打磨后,再喷涂一次或用脱漆剂去掉涂层,重新喷粉。

回收的粉末须经过筛选除去杂物后,按一定比例与新粉进行混合使用。供粉桶、喷粉室及回收系统应避免其它不同颜色粉末的污染,故每次换色时一定要吹扫干净。

5 粉末静电喷涂的注意事项及作业质量问题的处理方法

粉末静电喷涂施工要注意以下事项:其一粉末涂料应置于通风良好,温度在35℃以下的场所,必须远离火源、避免日光直接照射。其二粉末涂料应避免存放在易受水、有机溶剂、油和其它材料污染的场所。其三粉末涂料用后勿随意暴露于空气中,要随时加盖或扎紧袋口,避免杂物混入。其四要避免粉末涂料与皮肤的长期接触,附着于皮肤的粉末应用肥皂水冲洗干净,而切勿使用溶剂。

要确保涂装施工场所的安全。首先,涂装作业使用的设备均要完好接地消除静电,避免涂装机无端放电现象;喷粉室内浮游粉尘的浓度尽量控制在安全浓度以下,避免粉尘着火爆炸的危险,保证防火措施和装置的到位。第二,粉末静电喷涂中要特别注意安全生产,强化管理制度。在涂装生产线前处理工段或车间,务必制定必要的强酸强碱购买、运输、保管和使用制度,除了给工人提供必要的保护着装,安全可靠的盛装、搬运、配置器具外,还必须加强操作工人的安全生产教育和培训,制定必要的防范措施、万一发生事故时的应急处理预案。第三,在涂装生产线前处理工段,由于存在一定量的废气、废液等三废物质,所以在环保措施方面,必须配置抽气排气、排液和三废处理装置。确保通风设备完好,加强通风,防止溶剂蒸气的危害。

要定期检查涂装生产线。涂装生产线上应注意被涂物件的装挂。可预先通过试浸来设计挂具及物件在涂装生产线上的装挂方式,保证工件在浸涂时处于最佳位置。被涂物的最大平面应接近垂直,其他平面与水平呈10°~40°角,使余漆的涂装面上能够较流畅地流尽。

在涂装生产线上涂装时,为防止溶剂在车间内的扩散和尘埃落入漆槽内,应将浸漆槽保护起来。大型物件在涂装生产线上浸涂后,应待溶剂基本挥发后再送入烘房。涂装时要不断注意涂料粘度的测定,每班次应测定1~2次粘度,若粘度增高超过原粘度10%的,应及时补加溶剂。添加溶剂时应停止浸涂作业,待搅拌均匀后再次测定粘度,然后继续作业。

漆膜的厚度主要决定于涂装生产线上物体提升的速率以及漆液的粘度。在按上述要求控制漆液的粘度后,涂装生产线应按照漆膜30 um左右的最大限速度,根据不同的设备,经实验确定合适的提升速率。应保证合适的速率均匀地提升被涂物件,防止提升速率过快或过慢。在涂装生产线上进行浸涂操作时,如提升速率快,会造成漆膜薄;提升速率慢,则会使漆膜厚且不均匀,有时被涂上、下部的漆膜会有厚度差异,尤其是在被涂物的下边缘出现肥厚积存。为提高涂层的装饰性,在小批量浸涂时,可用刷子手工除掉多余积存的漆滴,也可用离心力或静电引力设备除掉这些漆滴。在涂装生产线上浸涂木制件时,注意浸涂时间不能太长,以免木材吸入过量的涂料,造成慢干和浪费。

粉末静电喷涂作业中常见质量问题造成的因素及处理方法如下:

  1)杂质:

(1)固化炉内杂质:可采取用湿布和吸尘器彻底清洁固化炉的内壁,重点是悬挂链和风管缝隙处。如果是黑色大颗粒杂质就需要检查送风管滤网是否有破损处,有破损处则必须及时更换;

(2)喷粉室内杂质:主要是灰尘、衣物纤维、设备磨粒和喷粉系统积垢,可采取每天开工前使用压缩空气吹扫喷粉系统,用湿布和吸尘器彻底清洁喷粉设备和喷粉室;

(3)悬挂链杂质:主要是悬挂链挡油板和一次吊具接水盘(材质为热镀锌板)被前处理酸、碱蒸气腐蚀后造成的产物,可采取定期清理这些设施;

(4)粉末杂质:主要是粉末添加剂过多、颜料分散不均、粉末受挤压造成的粉点等,可提高粉末质量,改进粉末储运方式;

(5)前处理杂质:主要是磷化渣引起的大颗粒杂质和磷化膜黄锈引起的成片小杂质,可及时清理磷化槽和喷淋管路内积渣,控制好磷化槽液浓度和比例;

(6)水质杂质:主要是前处理所使用的水中含砂量、含盐量过大而引起的,可采取增加水过滤器,使用纯水作为最后两级清洗水。

2)缩孔:

(1)因前处理除油不净或者除油后水洗不净造成表面活性剂残留而引起的缩孔,应控制好预脱脂槽、脱脂槽液的浓度和比例,减少工件带油量以及强化水洗效果。

(2)因水质含油量过大而引起的缩孔,可采取增加进水过滤器,防止供水泵漏油;

(3)因压缩空气含水量过大而引起的缩孔,可及时排放压缩空气冷凝水;

(4)因粉末受潮而引起的缩孔,可采取改善粉末储运条件,增加除湿机以保证回收粉末及时使用。

  3)色差:

(1)因固化温度不同引起的色差,可采取控制好设定温度和输送链速度,以保持工件固化温度和时间的一致性和稳定性;

(2)因涂层厚薄不均匀引起的色差,可调整好喷粉工艺参数和保证喷粉设备的运行良好,以确保涂层厚度均匀 一致 。

(3)由于前处理水洗不彻底而造成工件上残留脱脂剂、铬化渣或者水洗槽被碱液污染而引起的附着力差,可采取加强水洗,调整好脱脂工艺参数以及防止脱脂液进入磷化后的水洗槽;

(4)由于磷化膜发黄、发花或者局部无磷化膜而引起的附着力差,可调整好磷化槽液浓度和比例,提高磷化温度;

(5)因固化温度不够而引起的涂层大面积附着力差,可提高固化温度。

总之,粉末静电喷涂技术及其应用方法还有很多,在实践中可按需要灵活运用。

6 结束语

粉末静电喷涂在常温下贮存稳定,经静电喷涂、摩擦喷涂(热固方法)或流化床浸涂(热塑方法),再加热烘烤熔融固化,形成平整光亮的永久性涂膜,达到装饰和防腐蚀的目的。涂料产品不含毒性、不含溶剂和不含挥发有毒性的物质,故无中毒、无火灾、无“三废”的排放等公害的问题,完全符合国家环保法的要求。原材料利用率高,一些知名品牌粉末供应商生产的粉末,其过喷的粉末可回收利用,最高的利用率甚至能达99%以上。被涂物前处理后,一次性施工,无需底涂,即可得到足够厚度的涂膜,易实现自动化操作,生产效率高,能降低成本。涂层致密、附着力、抗冲击强度和韧性均好,边角覆盖率高,具有优良的耐化学药品腐蚀性能和电气绝缘性能。粉末涂料存贮、运输安全和方便, 受到用户的欢迎。

 

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