粉末噴涂工藝介紹

熱固性粉末涂料作為高性能、低公害，少污染，省能源的新型涂料而崛起，已成為取代傳統(tǒng)的溶劑型涂料的主要產(chǎn)品之一。我國(guó)隨著輕工，家用電器，電子儀表，汽車及防腐等行業(yè)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)、節(jié)省能源、資源的需要，對(duì)熱固性粉末涂料的產(chǎn)量、質(zhì)量、品種等要求與日俱增。

我國(guó)的熱固性粉末涂料，由六十年代初發(fā)展起來(lái)的環(huán)氧樹脂粉末涂料，發(fā)展到目前的環(huán)氧／聚酯粉末涂料、純聚酯樹脂粉末涂料、聚氨酯粉末涂料和丙烯酸粉末涂料等。固化條件由原來(lái)的180℃，30分鐘降低到180℃，10～15分鐘，甚至更低的140℃，10～15分鐘的熱固性粉末涂料。同時(shí)由于粉末涂料質(zhì)量的提高，使得粉末涂料在單位面積噴粉量減少，在金屬表面的沉積效應(yīng)提高，粉末利用率大大提高，因此，回收和再循環(huán)的額外投資大為降低。 

我國(guó)的樹脂生產(chǎn)企業(yè)，對(duì)發(fā)展熱固性粉末涂料也作了應(yīng)有的貢獻(xiàn)，新型和專用樹脂陸續(xù)投放市場(chǎng)。特別是八十年代后期飽和羧基聚酯樹脂的問(wèn)世，使混合型聚酯／環(huán)氧粉末涂料來(lái)取代部份環(huán)氧樹脂粉末涂料得到了實(shí)現(xiàn)，此后熱固性粉末涂料得到了迅速的發(fā)展，其主要原因是因?yàn)榫哂休^高的裝飾性，特別適用于家用電器、儀器儀表等產(chǎn)品。

我國(guó)目前粉末涂料生產(chǎn)企業(yè)都設(shè)立了客戶應(yīng)用技術(shù)服務(wù)中心，建議各用戶在使用各廠粉末涂料初期應(yīng)咨詢工件預(yù)處理及施工應(yīng)用方面的問(wèn)題，因各生產(chǎn)廠的產(chǎn)品性能和固化條件有所不同，以保證產(chǎn)品應(yīng)有的特性。下面我們討論有關(guān)粉末涂料的施工，工件預(yù)處理及施工工藝應(yīng)用方面的問(wèn)題。 

使用熱固性粉末涂料的優(yōu)點(diǎn)

1，熱固性粉末涂料噴涂工藝，節(jié)省工序，縮短加工周期，一般只需一次噴涂厚度在 30～500微米之間。 

2，粉末涂料可回收，過(guò)篩后可循環(huán)使用。 

3，粉末涂料帶電性好，在金屬表面的沉積效應(yīng)高，到回收系統(tǒng)的量大大減少。 

4，熱固性粉末涂料固化后的涂膜機(jī)械強(qiáng)度高，被涂覆工件在運(yùn)輸和裝配時(shí)可大大減少受損傷之可能，成膜涂層還可進(jìn)行機(jī)械加工。 

5，使用手工噴槍涂裝，非熟練操作人員亦易于掌握。配用自動(dòng)噴涂設(shè)備生產(chǎn)流水線，即可實(shí)現(xiàn)涂層自動(dòng)成膜控制。 

6，與使用油漆相比，粉末涂料屬非易燃易爆品，亦無(wú)揮發(fā)性物質(zhì)，故無(wú)須通風(fēng)設(shè)備。 

7，噴涂區(qū)與固化區(qū)之間無(wú)需隔離，故可節(jié)省空間。 

8，施工現(xiàn)場(chǎng)，特別是自動(dòng)化涂敷車間比普通油漆車間占地面積要小，節(jié)省空間。 

9，與多數(shù)油漆施工設(shè)備比較，粉末噴涂設(shè)備設(shè)計(jì)更為合理，節(jié)省能源。 

10，粉末涂料具有良好的邊緣復(fù)蓋率，不會(huì)出現(xiàn)流掛和露底現(xiàn)象。 

11，維修簡(jiǎn)易，回收系統(tǒng)清潔用的基本設(shè)備只需真空吸塵機(jī)。 

12，因?qū)俟腆w粉末，因而易于貯存，運(yùn)輸和管理。 

粉末涂料的制造 

將樹脂、顏料，填料，固化劑、流平劑、光亮劑和特殊添加助劑等加入混合器中，按規(guī)定時(shí)間、轉(zhuǎn)速，進(jìn)行攪拌和充分混合，使各組份原料分布均勻混合，然后進(jìn)行熱熔、擠出，在一定的溫度和時(shí)間下，使配方組份達(dá)到初聚合（即B階段）以及充分潤(rùn)色，再通過(guò)冷卻壓成薄片，直至送入AC磨進(jìn)行粉碎，按照一定的粒度分布要求進(jìn)行粉碎、分級(jí)、過(guò)篩和包裝成為產(chǎn)品。 

為了避免混色，生產(chǎn)過(guò)程的各道工序中，清潔最為重要，兩種色澤或其它任何雜物都不能相容。清洗工作相當(dāng)費(fèi)時(shí)，雖然經(jīng)過(guò)精心安排生產(chǎn)計(jì)劃可以減少清洗工作量，但不能完全避免，清洗時(shí)的停機(jī)工時(shí)，一直是生產(chǎn)成本中的主要項(xiàng)目，停機(jī)清洗工時(shí)對(duì)于生產(chǎn)批量的大小都是相等的，因此生產(chǎn)批量有一個(gè)最少量的限制。 

注意：不同廠生產(chǎn)的粉末涂料不能混用，否則將影響涂層的外觀質(zhì)量。因此，調(diào)換粉末涂料必須將原設(shè)備中的其它粉末清洗干凈，特別是供粉器，噴粉室、噴槍、輸粉管和回收系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品的最終涂層外觀質(zhì)量?jī)?yōu)良。 

工件預(yù)處理 

為了得到高質(zhì)量的粉末涂料涂層，工件表面應(yīng)清潔、干燥和無(wú)油污。如工件預(yù)處理不當(dāng)，涂層在施工后看不出什么毛病，但在不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)會(huì)開(kāi)裂，起泡或剝落。 

工件表面油污，是由于防銹和加工成型時(shí)的潤(rùn)滑油沾污的，只要洗去污物或擦去鐵銹即可。但在壓鑄工藝中鑄模潤(rùn)滑劑或沖壓工藝中壓延模具潤(rùn)滑劑，由于不容易發(fā)現(xiàn)，且難以清除，將成為一個(gè)麻煩的問(wèn)題。鋁制件的擠壓成型部位一般帶有氧化鉛薄膜，也應(yīng)清除干凈。 良好的預(yù)處理工藝，可增強(qiáng)涂層的附著力和防腐性，使涂層在數(shù)年之后仍能保持性能優(yōu)良的涂膜。 

以下列舉幾種工件表面予處理的方法，供參考。 

1．溶劑清洗法： 

本法為簡(jiǎn)易清洗方法，但往往造成操作不注意，用過(guò)多時(shí)巳很臟的抹布和溶劑仍舊使用，雖然仍可擦去油污、臟物，但也同時(shí)帶回同樣多的油污、臟物，采用這種方法應(yīng)經(jīng)常更換抹布和溶劑，這一條應(yīng)作為經(jīng)常性的操作規(guī)程來(lái)控制(清洗用溶劑應(yīng)是非易燃、易爆品，對(duì)身體健康影響不大的溶劑)。 

2．氯化烴脫脂法： 

用三氯乙烷進(jìn)行氣化脫脂是常用的除油污的方法，但它不能清除積垢，故必須在清洗后再以干凈抹布重擦洗一次，若使用壓力噴射清洗器，則可解決這個(gè)問(wèn)題。 

3．堿清洗法： 

有多種堿清洗劑可用于清洗油污及積垢，工件以熱堿水溶液洗時(shí)，可采用浸泡方式或噴射方式，但在進(jìn)入下一道預(yù)處理工序前必須完全清水漂洗干凈，最好漂洗二道。 

堿液主要為氫氧化鈉，加入適量的碳酸鈉，硅酸鈉、氯化鈉，磷酸鈉等配制而成。 

4．酸清洗法： 

使用硫酸或鹽酸可除銹斑及輕度積垢，在進(jìn)入下一道工序前應(yīng)徹底漂洗干凈。 

5．超聲波清洗法： 

各種清洗方法均可同時(shí)進(jìn)行超聲波振動(dòng)攪拌，以幫助去除積垢。 

6．噴丸處理法： 

本工藝方法可除去銹斑及研磨積垢，但使用不當(dāng)時(shí)將會(huì)破壞工件的表面，使之凹凸不平，對(duì)粉末噴涂不利。例如：涂層準(zhǔn)備施工厚度為50微米，則噴丸處理后表面不平度不得大于25～30微米。噴丸處理后的工件表面極易氧化，因此應(yīng)去除表面積塵后立即噴涂。 

7．磷化處理法：   

工件徹底清洗后應(yīng)立即進(jìn)行磷化，這種方法有鍍槽和噴淋二種，磷化溫度也從原來(lái)的80～90℃降至35～40℃，目前巳有室溫磷化處理液以及把清洗和磷化工序合為一體的多功能快速磷化液。 

對(duì)于大型復(fù)雜的工件，一般使用壓力槍式清洗和噴淋磷化。 磷酸鋅鍍層重量為1.5～2克／米2時(shí)的防腐蝕性能為最好，鍍層晶粒應(yīng)細(xì)小，否則將會(huì)影響涂層的柔軟性和附著力。 磷酸鐵鍍層的重量為O.5～O.7克／米2時(shí)，具有良好的柔軟性和附著力。 

幾種金屬材料前處理的選擇 

1， 鋼、鐵：去油污、噴砂處理或磷酸鹽處理。 

2， 鋁合金（標(biāo)準(zhǔn)）：去油污、鉻酸鹽處理。 

3， 鋁（壓鑄）：鉻酸鹽處理。 

4,  鎂合金：去油污、鉻酸鹽處理。 

5，  鎂合金（壓鑄）：鉻酸鹽處理。 

6， 鍍鋅、銅、銅鋅合金：去油污、鉻酸鹽或磷酸鹽處理。 

7， 電鍍鋅鐵板、電鍍鋅鋼板：去油污、磷酸鹽或鉻酸鹽處理。 

熱固性粉末涂料的施工工藝 

熱固性粉末涂料是采用高電壓、小電流的靜電噴涂工藝來(lái)進(jìn)行施工的，噴涂時(shí)可使用手動(dòng)噴槍或多支噴槍組成的自動(dòng)涂裝流水線。對(duì)于摩擦帶電原理工作的摩擦噴粉槍并非對(duì)所有類型的粉末涂料都有效，使用這類噴槍時(shí)應(yīng)注意粉末涂料類型的選擇。 

粉末涂料在干凈、干燥的壓縮空氣下從供粉器送入輸粉管，再被氣流送到高壓靜電噴粉槍，由噴粉槍出口處的電暈放電使粉末涂料顆粒帶上靜電負(fù)電荷，帶電粉末涂料借助氣流被吸附在接地的工件上。帶靜電荷的粉末吸附在工件上后的吸附力很大，有一定的粘著力，一般的氣流或輕微震動(dòng)均不能使粉末脫落。 

我國(guó)的噴涂設(shè)備廠與粉末涂料制造廠經(jīng)過(guò)多年的密切合作，已把實(shí)際所需要的噴射速度，氣壓，電壓等參數(shù)規(guī)范化。 

在噴涂后的工件進(jìn)入烘道或烘箱之前，被噴工件應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的檢查，稀薄處及損傷處應(yīng)補(bǔ)噴或修補(bǔ)完整。無(wú)法修補(bǔ)時(shí)可將工件的粉末用壓縮空氣除去后重新噴涂。這與普通的油漆相比，此工藝可在施工早期糾正施工過(guò)程中的缺陷，因此，粉末涂料涂裝的廢品率是極低的。 

將噴涂好的工件直接送入烘道或烘箱(無(wú)明火)，粉末涂料在工藝所要求的溫度下進(jìn)行熔化、流平、固化成涂膜。一般的固化條件為工件溫度在180℃下烘烤10～15分鐘(當(dāng)然必須考慮工件由室溫升至該溫度的時(shí)間，也就是工件的大小和熱容量的高低)。只要嚴(yán)格按照粉末涂料的固化工藝條件，一般可保證在絕大多數(shù)情況下獲得高性能的涂膜，對(duì)于高質(zhì)量的粉末涂料允許一定限度的過(guò)烘烤而不影響其涂層的性能。    

對(duì)于固化的烘道、烘箱的電器設(shè)備要定期檢查，及時(shí)修理，以保證所需之條件固定不變。 

注意事項(xiàng) :

為了保證優(yōu)質(zhì)涂層，施工中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行： 

1.粉末涂料的保存應(yīng)在陰涼，干燥條件密封儲(chǔ)存，嚴(yán)格按批量順序使用。 

2.工件噴涂前應(yīng)徹底清除所有表面的油污、污染物，正確進(jìn)行工件予處理。 

3.壓縮空氣應(yīng)無(wú)油、無(wú)水和干燥，經(jīng)常檢查油水分離器的工作狀況。 

4.工件夾持件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)合理，與接地傳送部份保持良好的連接。工夾具應(yīng)定 期清洗，以保持良好的接地。 

5．正確選用最后涂層所需的粉末涂料。

6．烘箱的溫控系統(tǒng)性能要穩(wěn)定，應(yīng)能確保固化涂層所需之條件。

7．供粉器、回收系統(tǒng)和噴柜應(yīng)無(wú)污染，無(wú)混用其它粉料，否則將影響最后涂層的外觀。 

8．經(jīng)常檢查予處理，固化爐的性能，檢查所用粉末的物理性能。 

9．回收粉末必須過(guò)篩，并按規(guī)定比例新粉混合使用。 

10．在粉末涂料噴涂現(xiàn)場(chǎng)附近應(yīng)避免出現(xiàn)硅微塵或油漆微塵，以免影響外觀質(zhì)量。

熱固性粉末涂料施工時(shí)的故障排除指南 

一，粉末涂料不吸向工件：