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粉末涂料施工工藝

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粉末涂裝是一種干燥的施工工藝。帶靜電的顏料與樹脂的微粒噴涂到接地部件上,帶電粉末就附著在部件表面直至固化箱中熔融并形成平滑的涂層。在粉末涂飾前,帯涂飾部件要經(jīng)過預(yù)處理工藝、涂飾工藝及固化工藝。

從根本上來看,粉末涂料的施用有常規(guī)兩種工藝:靜電噴涂和流化床噴涂工藝。其他的涂飾工藝有火焰噴涂、等離子槍噴涂、無空氣熱噴及電泳沉積等。但它們的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及靜電噴涂和流化床涂飾工藝廣泛。 

靜電噴涂工藝

一、靜電噴涂工藝原理

工藝粉末涂料靜電噴涂技術(shù)采用的是粉末空氣混合物。在粉末進(jìn)料斗中設(shè)置有一個(gè)小型的流化床以形成粉末空氣混合物。在某些情況下,進(jìn)料斗的振動(dòng)有助于防止粉末在進(jìn)入輸送線前發(fā)生堵塞或聚集。粉末通過一根軟管被輸送至噴槍中,噴槍的噴嘴由于高壓直流電的輸入而形成帶電電極。

靜電噴涂槍決定著粉末的噴涂方向,控制著沉積速度,控制著生成圖案的尺寸、形狀和噴涂密度,同時(shí),噴槍也給正在噴出的粉末充電。噴槍可由手工操縱,也可固定在連續(xù)噴涂室的一側(cè)或兩側(cè)而自動(dòng)噴涂,或手工、自動(dòng)來回交替進(jìn)行噴涂。粉末涂料靜電噴涂施工中使用收集器來回收過量噴涂的粉末。這些回收粉末的重新使用可大大提高粉末涂料的傳輸效率。在某些情況下,粉末是由于摩擦而帶上靜電的。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于粉末可以自由地在零件全部表面上形成平滑的涂層。而且,對(duì)產(chǎn)品表面的凹處沉積也有改進(jìn)。 

二、靜電噴涂工藝操作

  在噴槍頭部金屬導(dǎo)流標(biāo)上接上高壓負(fù)極,被噴涂工件接地形成正極,使噴槍和工件之間形成一個(gè)較強(qiáng)的靜電電場。當(dāng)作為運(yùn)載氣體的壓縮空氣,將粉末涂料從供粉桶經(jīng)粉管送到噴槍的導(dǎo)流桿時(shí),由于導(dǎo)流桿接上高壓負(fù)極產(chǎn)生的電暈放電,在其附近產(chǎn)生了密集的負(fù)電荷,使粉末帶上負(fù)電荷,并進(jìn)入了電場強(qiáng)度很高的靜電場,在靜電力和運(yùn)載氣體的雙重作用下,粉末均勻地飛向接地工件表面形成厚薄均勻的粉層,再加熱固化轉(zhuǎn)化為耐久的涂膜。

涂層厚度依賴于粉末的化學(xué)性質(zhì)、預(yù)加熱溫度和停留時(shí)間。對(duì)冷產(chǎn)品,厚度一般為1.5 - 5.0密耳(37.5 - 125 µm)。如果產(chǎn)品能稍稍加熱,一次性噴涂厚度可達(dá)到20-25密耳(500 - 625 µm)。

流化床工藝

流化床的工作原理是用均勻分布的細(xì)散空氣流通過粉末層,使粉末微粒翻動(dòng)呈流態(tài)化。氣流和粉末建立平衡后,保持一定的界面高度。將需涂敷的工件預(yù)熱后,放入粉末中,即可得到均勻的涂層,最后加熱固化(流平)成膜。

流化床涂裝工藝是一個(gè)簡單的浸涂工藝,有常規(guī)法和靜電法。

在常規(guī)流化床涂裝工藝中,流化床就是一個(gè)帶有多孔底板的槽罐,在多孔板下面不斷充氣使得低壓氣流均一地通過多孔板,不斷上升的空氣將粉末微粒圍住并使其懸浮在氣流中而形成粉末空氣混合物,這種粉末空氣混合物就象正在沸騰的液體一樣,如下圖所示。將預(yù)先加熱到粉末熔融溫度以上的制品浸漬到流化床中,粉末熔化并形成連續(xù)涂層。采用高的傳送效率,涂裝過程中就不存在滴落現(xiàn)象,拖帶現(xiàn)象也幾乎沒有。

 粉末涂料施工工藝

流化床粉末涂裝技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜成型制品的涂裝,一次浸涂就可獲得均一、較厚的涂層,涂層的厚度為3-10密耳(75 - 250 µm)。采用更高的制品預(yù)熱溫度,通過多次浸涂,可以獲得100密耳(2500 µm)厚的涂層。浸涂次數(shù)(Dipping time)及浸涂溫度對(duì)涂層厚度(Film thickness)的影響如下圖所示。

 粉末涂料施工工藝



  對(duì)流烘箱可采用氣或電加熱。在烘箱中,熱空氣環(huán)繞在涂裝部件的周圍并使其達(dá)到設(shè)定溫度。紫外輻射固化一般作用于熱敏性基材。特定配方的紫外光固化粉末涂料可在很低的溫度(121°C)熔融并流動(dòng),經(jīng)紫外線輻射,幾秒鐘即可固化。

紅外箱亦可以氣或電作能源而產(chǎn)生紅外線輻射。輻射的能量被粉末所吸收,而在粉末下面的基材又直接與粉末相接觸,這樣整個(gè)部件就不需要加熱到其所需的標(biāo)準(zhǔn)固化溫度。當(dāng)紅外輻射一定時(shí)間后,粉末就會(huì)以相對(duì)較快的速度流動(dòng)并固化。對(duì)流與紅外聯(lián)用一般分為兩個(gè)區(qū)(或兩個(gè)階段),第一區(qū)是紅外輻射,用以迅速使粉末熔融(這種工藝被稱之為近紅外固化;另外,該類特殊配方的粉末涂料具有迅速吸收紅外線的優(yōu)勢(shì));第二區(qū)是對(duì)流烘箱區(qū),在這里來自第一區(qū)的部件涂層固化完全。   

 加熱固化

溫度, °C

總固化時(shí)間,min

基材

常規(guī)熱固性粉末涂料

對(duì)流

140-220

30-15

金屬

紅外輻射 +對(duì)流

140-220

25-10

金屬

紅外輻射

160-250

15-1

金屬

紫外光固化粉末涂料

紅外 / 對(duì)流 (1-2 min) 和紫外光輻射固化(s

90-120

3-1

金屬、木材、塑料及其它

 

    施工工藝流程

 前處理一干燥除去水份一噴涂一檢查一烘烤一檢查一成品

粉末涂料施工要求

    (1)為使粉末涂裝的特性能充分發(fā)揮和延長涂膜使用壽命, 破涂物表面首先嚴(yán)格進(jìn)行表面前處理

    (2)噴涂時(shí),被涂物須完全接地,以增加粉末涂裝的噴著效率

    (3)對(duì)有較大表面缺陷的被涂物, 應(yīng)涂刮導(dǎo)電膩?zhàn)樱?/span> 以保證涂膜的平整和光滑感

    (4)噴涂后物件物件需進(jìn)行加熱固化、固化條件以粉末產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)為準(zhǔn) 但必須充分保證其固化溫度和時(shí)間,避免固化不足造成質(zhì)量事故。

    (5)噴粉后立即檢查, 若發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)處理,若固化后發(fā)現(xiàn)缺陷,其范圍小僅局部而不影響,被涂物表面裝飾,可用同色粉末加丙酮稀釋后進(jìn)行修補(bǔ),如果范圍大又影響表面質(zhì)量,則用砂紙打磨后,再噴涂一次或用脫漆劑去掉涂層, 再重新嗩粉。

    (6)回收粉須經(jīng)過篩選除去雜物后,按一定比例與新粉混合作用。

    (7)供粉桶、噴粉室及回收系統(tǒng)應(yīng)避免其它不同顏色粉末的污染,故每次換色時(shí)一定要吹掃干凈。

    粉末涂料噴涂施工要求:

(1)噴粉時(shí)輸入氣壓不宜太大,一般控制在0.51.5kg/cm2為好。靜電電壓也不宜過高,一般控制在6070Kv左右。電壓太高,會(huì)使附在工件表面的粉末發(fā)生反彈現(xiàn)象出現(xiàn)麻坑。流平欠佳等缺陷。

(2)噴粉要注意保證涂膜的厚度,一般控制在70100μm之間

(3)固化時(shí)必須按規(guī)定的溫度和時(shí)間進(jìn)行烘烤。

    粉末涂料的保管和取用:

1、遠(yuǎn)離火源、避免日光直接照射,應(yīng)置于通風(fēng)良好,溫度在35以下場所。

2、避免存放在易受水,有機(jī)溶劑,油和其它材料污染的場所。

3、粉末涂料用后勿隨意露于空氣中,應(yīng)隨時(shí)加蓋或匝緊袋口避免雜物混入。

4、避免皮膚的長期接觸,附著于皮膚的粉末應(yīng)用肥皂水沖洗干凈,切勿使用溶劑。

   粉末涂裝施工場所的安全:  
  l、涂裝作業(yè)使用設(shè)備均要完好的接地消除靜電! 
  2、避免涂裝機(jī)無端放電現(xiàn)象  
  3、噴粉室內(nèi),浮游粉塵的濃度盡量控制在安全濃度以下,避免粉塵著火爆炸的危險(xiǎn)。

 
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