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靜電噴塗工艺介绍

2018.11.20  
喷粉工艺也称粉沫涂装,是近几十年迅速进展起来的一种新型涂装工艺,所使用的原料是塑料粉末。早在四十年代有些国家便开始研究实验,但进展缓慢。1954年德国的詹姆将聚乙烯用流化床法涂覆乐成,1962年法国的塞姆斯公司发明粉靜電噴塗后,粉末涂装才开始在生产上正式接纳,近几年来由于各国对环境掩护的重视,对水和大气没有污染的粉末涂料,得到了迅猛进展。
  突出優點
  1、一次塗裝可以得到較厚的塗層,例如塗覆100~300μm的塗層,用一般一般的溶劑塗料,約需塗覆4~6次,而用粉末塗料則一次就可以達到該厚度。塗層的耐腐性能很好。
  2、粉末塗料不含溶劑,無三廢公害,改善了勞動衛生條件。
  3、接纳粉末靜電噴塗等新工艺,效率高,适用于自动流水线涂装,粉末利用率高,可回收使用。
  4、除熱固性的環氧、聚酯、丙烯酸外,尚有大量的熱塑性耐脂可作爲粉末塗料,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氟化聚醚、尼龍、聚碳酸脂以及各類含氟樹脂等。
  粉末涂料开始用于防护和电气缘方面,随着科技的进展,已广泛使用于汽车工业、电气绝缘、耐腐蚀化学泵、阀门、汽缸、管道、屋外钢制构件、钢制家具、铸件等外貌的涂装。  我国自六十年代开始粉末涂装的实验研究,并在生产上得到应用。进展已广泛得到使用。
  工藝介紹
  流化床塗裝法
  (又稱沸騰床)
  它是由多孔隔板和容器組成,多孔隔板將容器分爲上下兩個部门。
  其工作過程是這樣的:向隔板以下的容器部门通入壓縮空氣,壓縮空氣通過多孔隔板使上面粉末未受空氣流的作用懸浮起來,並在上部容器內滾翻,呈現"沸騰"狀態。經預熱的工件通過"沸騰"的粉末區達到塗覆的效果。工件的預熱溫度可稍高于粉末的熔融溫度。
  近幾年來流化床工藝得到了一些改進,並與靜電粉結合起來形成靜電流化床粉末噴塗,已得到大範圍的使用。
  要使塗層獲得較好的效果,應注意以下幾個方面:
  1)流化床的結構形式要求簡單,內部光滑幸免死角,******設有震動裝置。
  2)流化床中的多孔隔板,應有一定的孔徑和空密度分布。
  3)粉末粒子的大小以通過50~150目/網篩孔爲好,形狀接近球形較爲理想。
  4)粉末塗料的含水量要求盡量低,以幸免流化不良和塗層氣泡。
  5)壓縮空氣的流速和流量必須調整至粉末塗料穩定地流化,不致溢出,同時壓縮空氣應淨化、幹燥。
  火焰噴塗法
  在氧乙炔焰中,粉末以50m/s左右的速度通過噴槍口的高溫區,受熱成爲熔融或半熔融狀態,噴至被預熱的外貌上,直到所需的厚度。粉末火焰噴塗工藝比較簡單,可用于導軌面的噴塗,以及機械磨損修複工作。
  熱熔敷法是介于火焰噴塗和流化床之間的工藝,其過程是先將工件預熱至粉末熔融溫度以上,然後用噴槍把粉末噴上,借工件熱量來熔融成塗層。
  靜電粉末噴塗
  這是粉末塗裝中目前發展zui快的一種重要施工工藝。
  1)基本原理
  在噴槍與工件之間形成一個高壓電暈放電電場,當粉末粒子由噴槍口噴出經過放電區時,便補集了大量的電子,成爲帶負電的微粒,在靜電吸引的作用下,被吸附到帶正電荷的工件上去。當粉末附著到一定厚度時,則會發生"同性相斥"的作用,不能再吸附粉末,從而使各部门的粉層厚度均勻,然後經加溫烘烤固化後粉層流平成爲均勻的膜層。
  2)粉末靜電噴塗工艺流程
  典型的粉末靜電噴塗(金属)工艺流程如下:上件→脱脂→清洗→去锈→清洗→磷化→清洗→钝化→粉末靜電噴塗→固化→冷却→下件
  粉末靜電噴塗(板材)工艺流程如下:板吊挂→预热导电→靜電噴塗(底涂)→热熔固化→冷却→卸板
  3)影响粉末靜電噴塗质量的主要因素
  粉末靜電噴塗中,影响喷涂质量因素除了工件外貌前处置质量的好坏以外,还有板材的含水量、喷涂时间、喷枪的形式、喷涂电压、喷粉量、粉末导电率、粉末粒度、粉末和空气混合物的速度梯度等。
  1、粉末的電阻率
  粉末的電阻率在1010~1016歐姆/厘米較爲理想,電阻率過低易産生粉末再分散,電阻率過高會影響塗層厚度。
  2、噴粉量
  在噴塗開始階段,噴粉量的大小對膜厚有一定的影響,一般噴粉量小,沈積率高。噴粉量一般利用在50克/分到1000克/分範圍內。
  3、粉末和空氣混合物的速度和梯度
  速度梯度是噴槍出口處的粉末空氣混合物的速度與噴塗距離之比,在一定噴塗時間內,隨著噴塗梯度的增大膜厚將減小。
  4、噴塗距離
  噴塗距離是利用膜層厚的一個主要參數.一般利用在距工件10~25厘米,多由噴槍形式來決定.
  5、噴塗時間
  噴塗時間與噴塗電壓、噴塗距離、噴塗量等幾項參數是相互影響當噴塗時間增加及噴塗距離很大時,噴塗電壓對膜厚極限值的影響減小。隨著噴粉時間的增加,噴粉量對膜厚的增長率的影響顯著減小。
  4)水分散粉末塗裝
  水分散粉末塗料是將粉末塗料穩定的分散與水介質中,它兼具水性塗料與粉末塗料的優點,在工藝上可以使用包罗浸、刷、噴、靜電塗裝在內的一切常規手段。
  5)粉末電泳塗裝
  它是綜和粉末塗裝與電流塗裝的産物,兼具二者特點。其基本原理是將粉末粒子(一般要求40μm以下),分散與含電泳樹脂的水溶液之中,以水性電泳樹脂爲載體,以粉末粒子爲成膜物質,使粉末粒子帶上電荷,在直流電場中電泳沈積成膜。它適用于形狀複雜的工件施工。
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