粉末靜電噴涂常見問(wèn)習(xí)題與解決方案

1、粉末噴涂工序少，產(chǎn)生的問(wèn)題的環(huán)節(jié)也少。主要工序只有前處理、靜電噴涂和烘烤三個(gè)工序。其中影響質(zhì)量的主要工序應(yīng)屬前處理工序。然而許多生產(chǎn)廠家對(duì)此沒引起足夠的重視，以致帶來(lái)許多后患。有些隱患還不是短期內(nèi)能反映出來(lái)。一般較先進(jìn)的工藝、用在前處理上的花費(fèi)約占總費(fèi)用的25%以上。         從生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的各種問(wèn)題分析。我認(rèn)為設(shè)備的先進(jìn)程度和原料的好壞，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量又起著決定性作用，兩者缺一不可。我們作為工程技術(shù)人在這個(gè)問(wèn)題上應(yīng)該建立共識(shí)，決不能在上新噴粉生產(chǎn)線時(shí)。只圖一時(shí)省錢就湊和，采用低標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)設(shè)備和工藝、材料，必將給長(zhǎng)期生產(chǎn)帶來(lái)許多

2、后患，甚至生產(chǎn)不出高質(zhì)量產(chǎn)品。不少?gòu)S家上了涂粉生產(chǎn)線，應(yīng)用不久就被迫下馬或跟換新設(shè)備，概出于以上原因。我們?？吹絿?guó)外產(chǎn)品表面涂裝很漂亮，其主要原因之一是他們不斷地采用先進(jìn)的設(shè)備和新工藝新材料。     從這個(gè)意義上分析，對(duì)涂粉設(shè)備及涂料生產(chǎn)廠家來(lái)講，在當(dāng)今市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下，非優(yōu)質(zhì)設(shè)備和涂料是沒有發(fā)展前途的。特別是在國(guó)內(nèi)上百個(gè)噴粉設(shè)備和粉末涂料生產(chǎn)廠家競(jìng)爭(zhēng)條件下，更是如此。    二、產(chǎn)生缺陷的分析探討       （一）前處理方面：      &#

3、160;  1、除油除銹不徹底         首先我不主張用除油除銹二合一的工藝。二合一工藝本身容易產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題。因?yàn)橥ǔＳ玫某?、除銹液配方事項(xiàng)互消弱的，而不是相輔相成的，因此很難搞出合理的二合一或三合一工藝（包括磷化）配方。另一工藝方發(fā)式用金屬清凈劑處油，更不能徹底除油。因?yàn)榻饘偾逑磩┏托Ч?，一般只能是油脂浮到金屬機(jī)體表面上，要除掉它，還需一種機(jī)械力，如沒有這種外加機(jī)械力，就會(huì)造成處油不徹底，可見金屬清洗劑不適合于工業(yè)化批量生產(chǎn)。我主張用堿化學(xué)除油。堿液對(duì)動(dòng)植物油去除效果很好，因其產(chǎn)生皂化反應(yīng)。但對(duì)礦物油去除效果較

4、差，為去除礦物油，還需加乳化劑。另外水洗質(zhì)量對(duì)去油效果影響較大，一是水質(zhì)，二是水溫。三是要分級(jí)翻動(dòng)，三項(xiàng)均良好，目的只有一個(gè)，就是用純凈水清洗油脂。最后一級(jí)最好用去離子水清洗。    2、磷化膜粗糙等問(wèn)題         鋼鐵件噴粉前必須磷化，國(guó)外普遍采用的是噴沙磷化工藝。我們用的磷化液，許多是不夠理想的，這就直接影響到磷化膜質(zhì)量。比較常見的是磷化膜粗糙問(wèn)題。對(duì)此我想從三個(gè)方面進(jìn)行分析：第一是選好磷化液，這是保證質(zhì)量的根本。首先涉及的問(wèn)題是選高、中、低溫那種類型從其發(fā)展史來(lái)看，開始是有高溫厚膜型，現(xiàn)已進(jìn)展

5、到中、低溫薄膜型。國(guó)內(nèi)低溫磷化液，由于溶液不夠穩(wěn)定，維護(hù)困難，磷化膜附著力較差，有的甚至不耐水沖洗等，較少被采用。有的低溫磷化液較理想，但價(jià)格又較貴。盡管低溫磷化是發(fā)展方向，但達(dá)到普遍應(yīng)用的效果，還有待于新的突破。目前祥和磷化（成都）公司已成功的解決了常溫磷化(鈍化)粉劑問(wèn)題，并已批量供貨。目前普遍采用的還是中溫磷化工藝。其次是選鋅系，鐵系鋅鈣系等那一種磷化液相比之下，我認(rèn)為鋅鈣系磷化液較好，對(duì)噴塑前處理要求薄涂層磷化膜來(lái)考慮，鐵系亦是一種較好的選擇。它除了鋅系的一些優(yōu)點(diǎn)外還具有耐熱性好。中溫條件下水解少，沉渣較少，溶液易維護(hù)，機(jī)械強(qiáng)度好，耐蝕性強(qiáng)，膜較厚時(shí)結(jié)晶仍很細(xì)。而鐵系的磷化鐵膜，耐蝕性

6、較差?？傊x中溫鋅鈣系磷化液較好。第二是必須隨時(shí)調(diào)整磷化液，主要是調(diào)整酸度比和含鋅量，這兩個(gè)因素都直接影響成膜率和結(jié)晶的粗細(xì)度。必需根據(jù)工作量定期和不定期的分析溶液，及時(shí)加以調(diào)整，無(wú)分析數(shù)據(jù)，盲目補(bǔ)充料液是不科學(xué)的。第三是控制膜層的厚度各類磷化膜都有其最佳厚度，例如鋅系和鈣鋅系最佳膜厚為2克每平方米，而鐵系為克每平方米，在這個(gè)范圍內(nèi)其防腐性能最好，晶粒最細(xì)如過(guò)厚著影響膜的柔韌性和附著力，晶粒也變粗。通常生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題是磷化膜偏厚。下面就如何克服晶粒變粗問(wèn)題談幾點(diǎn)意見。         第一是用表面調(diào)整劑的辦法使晶粒變細(xì)化。即在工件磷

7、化前進(jìn)行一次表面調(diào)整處理，使金屬表面吸附一層膠體粒子，形成一層“活化中心”，進(jìn)而磷化時(shí)，在次“活化中心”上繼續(xù)成長(zhǎng)，這樣可使磷化晶粒明顯變細(xì)，特別是低溫磷化之前，表調(diào)是不可少的一步處理方法。         第二是往磷化液中加晶粒細(xì)化劑，如鈣、鎳等鹽類作改進(jìn)劑，最好用復(fù)和型鹽類，效果更好，同時(shí)可降低低沉渣量。         第三是磷化后進(jìn)行鈍化處理，使磷化膜上面形成的峰窩結(jié)構(gòu)，從而提高耐蝕性能，同時(shí)提高涂層的附著力。      

8、60;  第四是隨時(shí)調(diào)整磷化液的酸度比和鋅含量。前面已談過(guò)了。        （二）靜電噴粉方面：         1、噴粉不均主要是供粉桶內(nèi)粉末流化不均勻所致。應(yīng)更換微孔板或調(diào)節(jié)微孔板下的供氣系統(tǒng)，使使粉層恢復(fù)正常沸騰狀態(tài)，即可消除。有是氣壓偏低，則加大氣壓即可消除。另一可能是管道堵塞，包括文丘里咀堵塞，則需清理管路。若文丘里經(jīng)常堵塞，則屬文丘里的積粉咀用材（如黃銅等）不當(dāng)，只要把他改成聚四佛乙烯材料，就可以解決，噴槍頭堵塞也可用同樣的方法解決，如果供粉同捅不是流

9、化床型的，則需改善攪拌器或加裝振湯器，防止粉層出現(xiàn)空洞，供不上涂料。2、粉末上粉率低：        （1）電壓低或無(wú)高壓是主要原因之一。需調(diào)高輸出電壓或維修高壓靜發(fā)生器。        （2）工件接地不良，掛鉤或低層電阻大；如噴第二遍粉時(shí)或膩予不導(dǎo)電，都會(huì)使低層電阻大。用普通噴槍噴第二遍粉時(shí)必須把工件預(yù)熱到104左右，進(jìn)行熱噴，利用熱溶吸附的原理。熱噴作業(yè)還有利于粉末流平，用變色龍噴槍，可以克服低層電阻大的問(wèn)題，第二遍噴涂可以實(shí)現(xiàn)冷噴。它是利用附加板行成噴室恒定靜電場(chǎng)的原理實(shí)現(xiàn)的。  

10、;      （3）粉末荷電量過(guò)大或小也影響上粉率。對(duì)環(huán)氧型粉末實(shí)驗(yàn)結(jié)果；當(dāng)粉末帶電電量為微庫(kù)侖/克時(shí)，上粉率可達(dá)百分之九十五以上。而電暈放電噴槍只能使粉料帶電微庫(kù)侖，所以上粉率只達(dá)百分之八十五左右。這個(gè)數(shù)椐說(shuō)明帶電量對(duì)上粉率的影響。因此摩擦噴槍不如靜電噴槍上粉率高。一般控制電流不須過(guò)大，60微庫(kù)侖左右已夠用了，否則荷電量太大，也容易引起過(guò)流斷電，過(guò)大反而容易引起法拉第屏遮效應(yīng)。一般是荷電量影響上粉率，荷電量小原因，除了不同粉末涂料的自身反電離效應(yīng)有差別外，主要原因是由于高壓靜電發(fā)生器故障引起，需進(jìn)行維修，使恢復(fù)高壓。    （4）氣

11、壓過(guò)大：會(huì)抵消靜電引力。使付在工件上的粉末被吹掉，降低上粉率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明；當(dāng)輸送空氣量為3升/秒時(shí)，上粉率百分之就九十五左右，而加大氣量時(shí)，而輸粉空氣量每增加一升/秒時(shí)，則上粉率降低百分之二到三。         3、施工時(shí)打火這個(gè)問(wèn)題一般不存在了，因?yàn)楦邏红o電發(fā)生器現(xiàn)在大多裝有恒壓、恒流保護(hù)線路。老式噴槍有著個(gè)問(wèn)題。打火原因如下：        （1）槍與工件距離太近和粉末在靜電場(chǎng)內(nèi)濃度大，超過(guò)了極限濃度，是重要原因。       （2）內(nèi)電

12、阻小，導(dǎo)致電流過(guò)大。       （3）電壓太高：實(shí)驗(yàn)證明：場(chǎng)強(qiáng)在1kv/cm時(shí)，吸附效率已接近飽和。此后場(chǎng)強(qiáng)再增加三倍，涂覆效率只增加百分之三到五。所以電壓太高不可取，反而容易引起打火。一般控制在60kv已夠用了。         4、涂層有縮坑：        （1）多數(shù)情況是由工件表面不撤底引起，有的是壓縮空氣中含油引起。因?yàn)橛忘c(diǎn)明顯影響粉層固化時(shí)的表面張力。       （2）粉末涂料的內(nèi)在應(yīng)素如混

13、入了不同廠家或批次的粉粒，引入硅塵，也會(huì)影響其固化時(shí)表面張力的均勻性，造成縮坑。         5、涂層有針孔起泡：涂層下面的氣體在烘干過(guò)程中到達(dá)涂層表面，突破界面者為針孔，來(lái)不及排除者為氣泡。涂層中的氣體可以是空氣、水蒸氣或氫氣（鍍鋅層中帶來(lái)的）等。根本解決方法是噴涂前徹底排除氣體。小量的無(wú)法排除的氣體，也可用控制烘干和噴涂條件的方法避免產(chǎn)生針孔或氣泡。據(jù)計(jì)算，排除涂層的空氣需要26秒，在除膜開始固化前的安全熔融流平段（100135）升溫慢些。給予足夠的排氣時(shí)間?；虿扇」ぜA(yù)熱后噴粉的方法，均有效果。   &#

14、160;     6、涂層有橘皮：產(chǎn)生橘皮的主要原因來(lái)自粉末涂料自身的流平性差。施工也有影響，是屬次要因素。       （1）粉末涂料的流平性主要靠加入的流平劑起作用，流平劑一般因具有兩種效應(yīng)，即潤(rùn)濕效益和流平效益：潤(rùn)濕效益應(yīng)是在粉末處于100左右時(shí)增加對(duì)機(jī)材的流平結(jié)合，此時(shí)表面張力盡量小些。而大于150時(shí)流平效應(yīng)其主要作用，粉末的表面張力應(yīng)盡量大一些，以增加溜平性。流平劑一般含兩種以上材料就是這個(gè)原因。       （2）施工不良也會(huì)引起橘皮現(xiàn)象：一次涂層太厚或烘烤升溫過(guò)快都會(huì)導(dǎo)致

15、橘皮明顯。一遍涂層厚度以60u左右為宜。另外控制在安全熔融流平段時(shí)間長(zhǎng)些，均有利于粉末涂層流平。    7、靜電屏蔽效應(yīng)：復(fù)雜結(jié)構(gòu)的工件噴粉時(shí)，在死角由于靜電屏蔽（亦稱法拉第）效應(yīng)致使涂膜很薄，甚至遮不住底。這種效應(yīng)對(duì)普通靜電噴槍是不可克服的。用摩擦噴能較好的改善。國(guó)外有的靜電噴槍已經(jīng)基本上克服了這個(gè)效應(yīng)，獲得了較均勻的涂膜。例如變色龍噴槍，據(jù)說(shuō)能噴3mm深的溝槽，獲得較均勻的涂層。對(duì)普遍靜電噴槍有人主張用加大氣壓的方法克服靜電屏遮效應(yīng)。我的實(shí)踐證明，恰恰相反，氣應(yīng)小些，因?yàn)樗澜翘幍姆勰┍緛?lái)吸附不牢，加大氣壓反而是吸附上去的粉層有被吹掉，達(dá)不到增加涂層厚度的目的。

16、我分析變色龍之所以能克服靜電屏蔽效應(yīng)，除了有輔助陽(yáng)極外，可能與槍體內(nèi)有一路氣流是通過(guò)螺旋體導(dǎo)流，在不加大氣壓情況下增大了粉末的前沖力，有效的解決了上述氣壓大小的矛盾，收到了良好的效果。       （三）烘烤固化條件的控制：我想談三個(gè)觀點(diǎn)，供大家參考：         1、烘箱或烘房我不主張用遠(yuǎn)紅外作熱源，應(yīng)該用普通電熱直接烘烤或其他熱源間接循環(huán)加熱烘烤。這是被遠(yuǎn)紅外輻射線的特征所決定的。特性有主要兩點(diǎn)：一是它被工件直接吸收而使工件升溫，一層約一毫米厚的鋼板或鋁板對(duì)遠(yuǎn)紅外吸收率為百分之七十五左右

17、。所以工件升溫很快，一般會(huì)高出爐堂溫度1020，同時(shí)也就使其后面的工件吸收遠(yuǎn)紅外輻射率就很低了，造成很大的溫差，第三層工件就更差了。因此烘箱或烘房不能用遠(yuǎn)紅外熱源，另一特征是一般遠(yuǎn)紅外線輻射程放射壯前進(jìn)，這就決定了爐內(nèi)各點(diǎn)的輻射線強(qiáng)度與其距元件距離的平方成反比，這就決定了其最佳烘烤距離為200400mm之間。由此可見，只有烘道適宜采用遠(yuǎn)紅外烘烤方式。         2、遠(yuǎn)紅外元件我主張選用乳白石英管作為熱能轉(zhuǎn)換載體，最好不用表面涂遠(yuǎn)紅外轉(zhuǎn)換涂料的板式、管式等元件。理由是前者遠(yuǎn)紅外轉(zhuǎn)換壽命從理論上講是無(wú)限的，而后者的轉(zhuǎn)換效率每年呈百分

18、之二十以上的衰減。衰減后不但不節(jié)能，相反還浪費(fèi)能源，因?yàn)槠錈醾鲗?dǎo)效率比普通電熱還低。     3、生產(chǎn)中遠(yuǎn)紅外烘烤控制溫度和時(shí)間，應(yīng)視具體情況而定。它取決于遠(yuǎn)紅外爐膛效率，工件薄厚。粉末種類等多種因素。確定控制條件的簡(jiǎn)易方法，是采用類似厚度的試件，固化后測(cè)涂膜的附著力和沖擊強(qiáng)度來(lái)選擇最佳控制條件，造成烘烤過(guò)火或欠火的弊病。我們?cè)谏a(chǎn)都有經(jīng)驗(yàn)，粉末涂料要求固化條件是苛刻的，可選的波動(dòng)范圍很窄，稍有超越就會(huì)造成脆裂或脫落，必須嚴(yán)格控制溫度和時(shí)間。       （四）不合格品的返工         1、一般不合格品：如有臟點(diǎn)、虛噴、流塑、劃傷等，可采用砂紙干磨法，磨平擦干后，整體重噴一遍的方法進(jìn)行返工。不可采用局部補(bǔ)噴的辦法修補(bǔ)。         2、產(chǎn)品表面有凹坑或磕碰掉膜等缺陷，需把整體涂膜退掉，擦洗干凈后，整體重