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靜電粉末噴涂是以具有霧化咀(使涂料霧化)和放電級(發生電量電流)的涂裝機使涂料微粒化,對之施加電荷,在電極與被涂物體之間形成電場,利用其靜電吸附作用而涂裝.

主要特點:噴涂方式可采用手動、自動或手動+自動。噴料100%是固體粉末,游離的粉末可以回收利用,涂料回收利用率可達98%。懸吊運輸系統,自動化程度高。涂層微孔少,防腐性能好,并可一次進行厚膜噴涂。

靜電粉末噴涂工藝出現于20世紀60年代,主要是應用于金屬表面涂裝。進入20世紀90年代末,隨著粉末涂料和噴涂設備的發展,使靜電粉末噴涂工藝應用于非金屬表面成為可能。

降低對環境的污染程度

隨著環保法對在大氣中有機揮發物(voc)含量越來越嚴格的規定,涂裝業一直試圖開發對環境較溫和的涂裝技術,經過長期的研究與實驗后,發現"靜電粉末噴涂" 是目前能夠達到的最干凈的涂裝技術。

粉末涂料不使用有機溶劑、水等揮發性溶劑,為無機溶劑型涂料, 這就大大減少了起因于溶劑的污染公害,包括因含有機溶劑而引起操作人員的中毒事件;也不會因有機溶劑而引發火災。自粉末涂料面世至今,還沒有發生過因粉末涂料而引起的重大安全事故。

粉末涂料是純固體成分的涂料, 可以完全采用全自動噴涂,大量或超噴的粉末,容易由回收系統收集,達到回收再利用的目的。因此,粉末涂料的使用率幾乎可達100% ,使得涂裝業降低廢棄物的處理成本, 同時可使環境污染的程度降到最低。

經濟效益顯著

涂膜形成的成分中, 溶劑型約為60%~65% ,而粉末涂料幾乎可達到100%的效率,且未附著于被噴涂物件的粉末,可以回收再利用。一般情況下,使用粉末噴涂技術,可使涂裝作業盡可能達到經濟性及有效性。在粉末涂裝作業中,如果有噴涂不良的部位,可在未經烘烤前,使用空氣噴槍將其吹除,然后進行再涂裝。因此可避免表面流漆、滴漆等現象,大大降低了重涂返工的幾率。由于粉末噴涂運用靜電噴涂作業,涂裝設備幾乎可達到全自動化,節約了人力資源。即使需要人工輔助,涂裝人員也不必經過長期訓練, 即可掌握操作技能。粉末涂料為100% 的固體成分,不需添加任何溶劑,所以涂料量減少,節省包裝,降低儲存空間。

節約能源

粉末涂料因沒有有機揮發物的產生,避免了因揮發至大氣中而產生的浪費,所以與液體涂料相比,能源成本大大降低。靜電噴涂設備一次噴涂即可得厚膜,不必進行重復性噴涂,也不必打底漆, 比相同膜厚的涂裝作業速度快,效率高。涂裝設備中不需要靜止時間,可節省設備空間。另外,粉末噴涂的烘烤時間也較液體涂裝時間短,因此可大大降低燃料能源的消耗,縮短涂裝作業線,提高產量及生產效率。

優異的涂膜性能

只要將粉末涂料直接噴涂于經過預前處理的MDF板材的表面上,經過烘烤,即可得到性能優異的涂膜表面。一般粉末涂料具有涂膜持久的性能,其中包括耐磨擦性、抗沖擊性、密著性、韌性、耐蝕性及耐化學藥品性能等。而戶外使用的粉末涂料,除了上述的優點外,還包括高耐候性及耐污染性。粉末涂料一次噴涂即可得到高厚涂膜,膜厚可在50-300μm之間,且沒有溶劑涂料厚涂時的滴垂或積滯現象發生。

詳細步驟

1、前處理

目的:除掉工件表面的油污、灰塵、銹跡,并在工件表面生成一層抗腐蝕且能夠增加噴涂涂層附著力的"磷化層"或"鉻化層"。 主要工藝步驟:除油、除銹、磷化(鉻化)、鈍化。工件經前處理后不但表面沒有油、銹、塵,而且原來銀白色有光澤的表面上生成一層均勻而粗糙的不容易生銹的灰色磷化膜(鉻化膜),既能防銹又能增加噴塑層的附著力 。

常見前處理有浸泡式、噴淋式、瀑布式三種,浸泡式需要多個浸泡槽;噴淋則需要在噴涂流水線上設置一段噴淋線;瀑布式為溶液直接從高處順著工件流下。

2、靜電噴涂

目的:將粉末涂料均勻地噴涂到工件的表面上,特殊工件(包含容易產生靜電屏蔽的位置)應該采用高性能的靜電噴塑機來完成噴涂。

工藝步驟:利用靜電吸附原理,在工件的表面均勻的噴上一層粉末涂料; 落下的粉末通過回收系統回收。

3、固化

目的:將噴涂后的粉末固化到工件表面上。

工藝步驟:將噴涂后的工件至于200℃左右的高溫爐內20分鐘(固化的溫度與時間根據所選粉末質量而定,特殊低溫粉末固化溫度為160℃左右,更加節省能源),使粉末濃融、流平、固化。

常見雜質主要來源于噴粉環境中的顆粒,以及其他各種因素引起的雜質,現概括如下。

1、固化爐內雜質。解決方法是用濕布和吸塵器徹底清潔固化爐的內壁,重點是懸掛鏈和風管縫隙處。如果是黑色大顆粒雜質就需要檢查送風管濾網是否有破損處,有則及時更換。

2、噴粉室內雜質。主要是灰塵、衣物纖維、設備磨粒和噴粉系統積垢。解決方法是每天開工前使用壓縮空氣吹掃噴粉系統,用濕布和吸塵器徹底清潔噴粉設備和噴粉室。

3、懸掛鏈雜質。主要是懸掛鏈擋油板和一次吊具接水盤(材質為熱鍍鋅板)被前處理酸、堿蒸氣腐蝕后的產物。解決方法是定期清理這些設施。

4、粉末雜質。主要是粉末添加劑過多、顏料分散不均、粉末受擠壓造成的粉點等。解決方法是提高粉末質量,改進粉末儲運方式。

5、前處理雜質。主要是磷化渣引起的大顆粒雜質和磷化膜黃銹引起的成片小雜質。解決方法是及時清理磷化槽和噴淋管路內積渣,控制好磷化槽液濃度和比例。

6、水質雜質。主要是前處理所使用的水中含砂量、含鹽量過大引起的雜質。解決方法是增加水過濾器,使用純水做為最后兩級清洗水。

二、涂層縮孔

1、前處理除油不凈或者除油后水洗不凈造成表面活性劑殘留而引起的縮孔。解決方法是控制好預脫脂槽、脫脂槽液的濃度和比例,減少工件帶油量以及強化水洗效果。

2、水質含油量過大而引起的縮孔。解決方法是增加進水過濾器,防止供水泵漏油。

3、壓縮空氣含水量過大而引起的縮孔。解決方法是及時排放壓縮空氣冷凝水。

4、粉末受潮而引起的縮孔。解決方法是改善粉末儲運條件,增加除濕機以保證回收粉末及時使用。

5、懸掛鏈上油污被空調風吹落到工件上而引起的縮孔。解決方法是改變空調送風口位置和方向。

6、混粉而引起的縮孔。解決方法是換粉時徹底清理噴粉系統。

三、涂層色差

1、粉末顏料分布不均勻引起的色差。解決的方法是提高粉末質量,保證粉末的L、a、b相差不大而且正負統一。

2、固化溫度不同引起的色差。解決方法是控制好設定溫度和輸送鏈速度,以保持工件固化溫度和時間的一致性和穩定性。

3、涂層厚薄不均勻引起的色差。解決方法是調整好噴粉工藝參數和保證噴粉設備運行良好以確保涂層厚度均勻一致。

四 、涂層附著力差

1、前處理水洗不徹底造成工件上殘留脫脂劑、鉻化渣或者水洗槽被堿液污染而引起的附著力差。解決方法是加強水洗,調整好脫脂工藝參數以及防止脫脂液進入磷化后的水洗槽。

2、磷化膜發黃、發花或者局部無磷化膜而引起的附著力差。解決方法是調整好磷化槽液濃度和比例,提高磷化溫度。

3、工件邊角水分烘干不凈而引起的附著力差。解決方法是提高烘干溫度。

4、固化溫度不夠而引起的涂層大面積附著力差。解決方法是提高固化溫度。

5、深井水含油量、含鹽量過大而引起的附著力差。解決方法是增加進水過濾器,使用純水做為最后2道清洗水。總之,粉末靜電噴涂技術及其應用方法還有很多,在實踐中需要靈活運用。

五、粉末涂層桔皮

1、粉末涂料桔皮外觀的判斷方法:

(1)目測法

在此測試中,樣板置于雙管熒光燈下。通過適當放置樣板可獲得樣板的反射光源。定性分析反射光的清晰度就可以從視覺上評估流動和流平性質。在流動性差(桔皮)情況下,兩個熒光燈管看起來模糊,不清晰,而高流動性產品則可獲得清晰的反射。

(2)"外形測量法"

在此方法中,通過高靈敏探針的偏移來記錄表面形狀。由此可快速區別由縮孔、針孔或臟污物引起的粗糙、桔皮以及流動不佳引起。

2、避免桔皮的發生

在新設備制造涂裝中,涂層外觀變得越來越重要。因此,涂料工業的主要目標之一是根據用戶的最終要求使涂料性能達到最佳,這其中也包括表面外觀滿意。表面狀況通過顏色、光澤、霧影度和表面結構等因素影響視覺效果。光澤和映象清晰度常用于控制涂層的外觀。然而即使用對光澤度很高的涂膜,其表面的波動度也影響著整個涂膜的外觀,同時認為光澤測量也控制不了波動的視覺效果,這種效應也被稱為"桔皮"。桔皮或微波動是尺寸大小在0.1mm~10mm之間的波紋狀結構。在高光澤的涂層表面,人們可看到波狀、明暗相間的區域。

要指出的是有時為了遮蓋底材的表面缺陷或者獲得特殊的涂層表面外觀,而有目的的設計一定的波動度或波紋結構。