金属表面处理—粉末喷涂

1、金属表面处理金属表面处理 粉末涂装技术粉末涂装技术 作者XX 目录目录 粉末涂料粉末涂料应用领域应用领域喷涂工艺喷涂工艺 粉末的粉末的定义、特性定义、特性 粉末涂料是一种含有粉末涂料是一种含有100%100%固体份固体份, ,以粉末形态进行涂装的涂料；以粉末形态进行涂装的涂料； 它与一般溶剂性涂料和水性涂料不同它与一般溶剂性涂料和水性涂料不同, ,不是使用溶剂或水作为分散介不是使用溶剂或水作为分散介 质质, ,而是借助于空气作为分散介质。而是借助于空气作为分散介质。 粉末涂料定义粉末涂料定义 涂料为粉状 100%固态成份 平均粒径为35m 热固型涂料 靜电喷涂 以空气作为分散介质 粉末特性粉末

2、特性 分类和化学性质分类和化学性质 粉末涂料可分为两类 热塑性 热固性 尼龙 聚乙烯 PVC 环氧树脂 环氧-聚酯 混合型 聚酯树脂 聚氨酯树脂 粉末性质粉末性质 户内应用 环氧树脂：耐腐蚀、耐化学品、机械性能佳 环氧-聚酯 混合型：改善耐温性和耐候性 聚酯树脂：优异的耐候性（抗聚酯树脂：优异的耐候性（抗UVUV） 聚氨酯树脂：高流平，高耐候 丙烯酸树脂：高透明度 - 透明粉 热固性粉末涂料可以提供一个兼顾功能性和装饰性的涂层热固性粉末涂料可以提供一个兼顾功能性和装饰性的涂层 户外应用 目录目录 粉末涂料粉末涂料应用领域应用领域喷涂工艺喷涂工艺 粉末涂料的应用领域粉末涂料的应用领域 粉末涂装的

3、优势粉末涂装的优势 易易实现实现自自动动化化 减减少溶少溶剂剂使用及火使用及火灾灾危害危害 对环对环境的污染境的污染较较低低 沒有排放物的沒有排放物的问题问题 沒有空沒有空气气污染污染 减减少少对对操作操作员员的危害的危害 缩缩短作短作业时间业时间 涂涂层坚固层坚固耐用耐用 粉末可回收再用粉末可回收再用 包包装费装费用用较较低低 非金非金属属材料也能材料也能涂装涂装 减减少能源少能源消耗消耗 较较佳的佳的涂涂膜特性膜特性 涂装涂装不良容易修正不良容易修正 抽抽风风量需求量需求减减少少 95% 95% 的使用率的使用率 膜厚容易控制膜厚容易控制 涂涂料料选择选择多多样样化化 操作操作员员的的训练

4、时间训练时间短短 喷喷房易清洗房易清洗 喷涂设备喷涂设备成本成本较较低低 粉末涂装的缺点粉末涂装的缺点 缺缺点点 薄涂薄涂不易不易获获得得 换换色色较为缓慢较为缓慢 产产品不能混合品不能混合 重重涂性较差涂性较差 目录目录 粉末涂料粉末涂料应用领域应用领域喷涂工艺喷涂工艺 粉末喷涂基本流程粉末喷涂基本流程 预处理系统 下件 冷却区 固化炉 喷涂室 烘干炉 上件 涂层寿命受涂层寿命受 三方面因素制约三方面因素制约 : 喷涂前处理喷涂前处理 预处理系统预处理系统 脱脱 脂脂 水水 洗洗酸酸 洗洗 表面调整表面调整 水水 洗洗 水洗（热）水洗（热） 磷化成膜磷化成膜 （铝系为铬化）（铝系为铬化） 钝

5、化（选用）钝化（选用）干干 燥燥 硅烷化逐步取代；硅烷更为环保、便硅烷化逐步取代；硅烷更为环保、便 捷，且可同时适用铝系与非铝系金属捷，且可同时适用铝系与非铝系金属 前处理管控前处理管控 是用碱性除油粉去除产品表面的油脂和脏污是用碱性除油粉去除产品表面的油脂和脏污 ，时间控制在，时间控制在1015， 槽液总碱度控制在槽液总碱度控制在30-40，对槽液加热和增加超声波会大大提高除油污的，对槽液加热和增加超声波会大大提高除油污的 效果效果 化学方法除锈是用酸和金属发生反应达到去锈的目的。主要采用盐酸，化学方法除锈是用酸和金属发生反应达到去锈的目的。主要采用盐酸， 盐酸是挥发性酸，浓度在盐酸是挥发性

6、酸，浓度在 10%-20%之间可保证不易挥发且可去除锈蚀和之间可保证不易挥发且可去除锈蚀和 氧化皮，提高温度对盐酸的溶锈作用无显著效果，且让盐酸的挥发性大幅氧化皮，提高温度对盐酸的溶锈作用无显著效果，且让盐酸的挥发性大幅 度增加，因此度增加，因此不允许对盐酸进行加温不允许对盐酸进行加温处理处理，（，（引用“涂装工艺学”第85页） 用胶肽或草酸等表面调整剂来调节金属表面的酸碱度，增加后段磷化用胶肽或草酸等表面调整剂来调节金属表面的酸碱度，增加后段磷化 的附着力的附着力 脱脂脱脂 除锈除锈 表面调整表面调整 磷化处理管控磷化处理管控 促进剂是用来加速磷化液中磷酸根的水解过程。促进剂浓度高易形成促进

7、剂是用来加速磷化液中磷酸根的水解过程。促进剂浓度高易形成 表面白灰。浓度太低磷化成膜过程就会缓慢甚至于不成膜。促进剂本身是表面白灰。浓度太低磷化成膜过程就会缓慢甚至于不成膜。促进剂本身是 一种氧化剂，添加后即使没有处理产品，也在消耗当中，所以促进剂最好一种氧化剂，添加后即使没有处理产品，也在消耗当中，所以促进剂最好 在用的时间再添加在用的时间再添加,且随时关注其消耗量。且随时关注其消耗量。 总酸度高时磷化反应快，获得的膜层晶粒细致，但沉淀物增加；总酸总酸度高时磷化反应快，获得的膜层晶粒细致，但沉淀物增加；总酸 度低时，磷化速度慢，膜层粗糙。总酸度高时可加水稀释，低时可添加供度低时，磷化速度慢，

8、膜层粗糙。总酸度高时可加水稀释，低时可添加供 应商供的磷化液来调整。应商供的磷化液来调整。 无论是哪个环节的清水冲洗，都要将上一道工序所残留的酸或碱尽量无论是哪个环节的清水冲洗，都要将上一道工序所残留的酸或碱尽量 去除。去除。 促进剂促进剂 总酸度总酸度 清水洗清水洗 磷化结晶过程及效果磷化结晶过程及效果 前处理问题前处理问题 种种 类类 1.1.输送输送帶速度帶速度增增快快 2.2.脱脂浓脱脂浓度太低度太低 3 3. .喷头喷头阻塞阻塞 4 4. .水泵压水泵压力太低力太低 1. 1. 调调整整正确正确速度或改速度或改变药剂浓变药剂浓度度 2. 2. 用用PHPH纸或滴定法检测脱脂浓度纸或滴

9、定法检测脱脂浓度 3 3. . 清洗或更清洗或更换换 4 4. . 调调整整适当压适当压力力 A.A.未完全洗未完全洗净净 B.B.斑斑点、点、污污点点的的 物件物件 C.C.被被涂涂物生物生锈锈 起起 因因解解 決決 方方 法法 1.1. 檢查各步檢查各步骤骤之之PHPH值值 2.2. 不不考考虑的情况虑的情况使用使用纯纯水水 3. 3. 调整调整距距离离降低降低喷喷洗洗压压力力 1.1. 消除中消除中断断原因原因 2. 2. 检检查水查水温温提高最提高最后后水洗水洗温温度度 检检查被查被涂涂物物悬挂悬挂角度以利水的排出角度以利水的排出 检检查游离酸度是否过低查游离酸度是否过低 1.1.输输

10、送帶經常中送帶經常中断断 2.2.没有磷化上膜没有磷化上膜 1.1.水洗不足或水污染水洗不足或水污染 2.2.硬水硬水 3.3.喷头喷头太接近被太接近被涂涂物物 前处理问题前处理问题 种种 类类 1.1.硬水硬水 2.2.水洗不足或水污染水洗不足或水污染 3.3.被被涂涂物太物太脏脏 1.1.考考虑虑使用使用软软水水剂剂或和或和更换为纯水更换为纯水 2.2.检检查各步查各步骤骤PHPH值值 3.3.评评估被估被涂涂物物储储放位放位置置 4 4. .清槽清槽 D.D.清洗清洗药剂药剂消消耗耗 过过多形成沉多形成沉淀淀物物 E.E.某些部位清某些部位清 洗不足洗不足 F.F.涂涂料附料附着着力差力

11、差 起起 因因解解 決決 方方 法法 1.1.清洗或更清洗或更换换 2.2.修理或更修理或更换换 3.3.调整调整至至适当压适当压力力 4.4.设计设计被被涂涂物物悬挂悬挂方式方式 1.1.降低溫度降低溫度 降低降低浓浓度度 2.2.參考參考A A项项 3.3.检检查被查被涂涂物物表面表面 1.1.前前处处理皮膜太厚理皮膜太厚 2.2.水洗不水洗不够干净够干净 3.3.被被涂涂物上油脂物上油脂过过多多 1.1.喷头喷头阻塞阻塞 2.2.喷头遗喷头遗失或失或损坏损坏 3.3.水泵压水泵压力太低力太低 4.4.药剂残药剂残留留 粉末喷涂基本流程粉末喷涂基本流程 预处理系统 下件 冷却区 固化炉 喷

12、涂室 烘干炉 上件 静电喷涂中的两个现象静电喷涂中的两个现象 1. 1. 静电屏蔽静电屏蔽 ( (法拉第效应法拉第效应) ) 针对静电喷涂而言，即当所针对静电喷涂而言，即当所 工喷涂零件为一凹形零件，粉末在工喷涂零件为一凹形零件，粉末在 电力线的指引下很难进入凹位，从电力线的指引下很难进入凹位，从 而产生此部分涂层薄甚至无法上粉。而产生此部分涂层薄甚至无法上粉。 2. 2. 反向电离反向电离 是由储存在工件表面的粉末层是由储存在工件表面的粉末层 所产生的静电场而产生的，当粉末涂所产生的静电场而产生的，当粉末涂 层厚度增加时，其所产生的电场也随层厚度增加时，其所产生的电场也随 之增强。当达到足以

13、电离周围空气时，之增强。当达到足以电离周围空气时， 就会如同高压导电针一样放电。带正就会如同高压导电针一样放电。带正 电的离子就会向带负电的离子射来的电的离子就会向带负电的离子射来的 方向运行。因此中和一部分粉末离子，方向运行。因此中和一部分粉末离子， 限制粉末进一步喷上工件。限制粉末进一步喷上工件。 静电喷涂方式静电喷涂方式 1. 摩擦充电方式 让两种不同物质互相摩擦并引至让两种不同物质互相摩擦并引至 另一种物料带上电荷。在静电粉末喷另一种物料带上电荷。在静电粉末喷 涂中是让粉末和枪管内壁摩擦后，使涂中是让粉末和枪管内壁摩擦后，使 粉末带上静电电荷。粉末带上静电电荷。 由于没有强电力线及带电

14、离子的由于没有强电力线及带电离子的 影响，充电的粉漆便能容易克服影响，充电的粉漆便能容易克服“法法 拉弟效应拉弟效应”使粉漆进入死角及凹位，使粉漆进入死角及凹位， 及一般不会引起及一般不会引起“反向电离反向电离”问题。问题。 优点：优点： 凹位渗入性强凹位渗入性强 涂层表面平整性好涂层表面平整性好 能喷涂较厚涂层能喷涂较厚涂层 能进行多次重喷能进行多次重喷 缺点：缺点： 稳定性差稳定性差 上粉率低上粉率低,需要较多喷枪需要较多喷枪 对工作环境要求高对工作环境要求高 损耗件多、需要大量的维修保养及管理损耗件多、需要大量的维修保养及管理 需要特殊配制的粉末需要特殊配制的粉末 静电喷涂方式静电喷涂方

15、式 2. 电晕充电方式 采用一个高电压电场使周围采用一个高电压电场使周围 的空气产生电离作用，引至带电的空气产生电离作用，引至带电 离子的产生。在喷涂时，当粉末离子的产生。在喷涂时，当粉末 颗粒碰上这些处于不稳定状态的颗粒碰上这些处于不稳定状态的 带电离子时，粉末便会接受电荷带电离子时，粉末便会接受电荷 充电。充电。 优点： 稳定性高 可靠性高 上粉效率高 对工作环境适应性强 对原材料适应性强可喷涂各种热固性 粉漆 维修保养简单 缺点： “法拉弟屏蔽效应”引至死角 位及凹位喷涂十分困难 “反向电离”问题使涂层产生 桔皮及针孔等问题 有限的“重喷”功能 涂层厚度有一定限制 喷粉室及回收系统喷粉室

16、及回收系统 喷粉室可定义为封闭或半封闭的、不易积聚粉末的、具有 良好机械通风不外溢粉末的、并能有效地将未涂着粉末导 入回收装置的专门用于粉末静电喷涂的室体或围护结构。 粉房板壁组成材料可分为金属与非金属： 金属材料：不锈钢、涂覆板、镀锌板 非金属：PP、PE、PVC、玻璃等 喷粉室及回收系统喷粉室及回收系统 单双级回收系统的选择原则：取决于换色的多少及频率。 单一颜色大批量涂装，单级回收。 数量固定的几种颜色，单级回收。 多颜色及涂装批量不固定，双级回收。 对于产品色彩敏感的涂装，双级回收。 粉末喷涂基本流程粉末喷涂基本流程 预处理系统 下件 冷却区 固化炉 喷涂室 烘干炉 上件 固化固化 固

17、化温度是指 工件温度 使用温度记录仪器，有规律地对整个烘箱的各个温度设定进行检 查，是一个良好的方法。这些记录仪能够为您提供必要的数据，判断 正在处理的粉末涂层是否已充分固化。 涂膜缺陷涂膜缺陷 种种 类类 1.1.金金属属表面上有油脂表面上有油脂 2.2.空空压机压机空空气气含有油份含有油份 3.3.不相容粉末污染不相容粉末污染 1.1.检检查前查前处处理步理步骤骤及及药药水水 2.2.检检查空查空压机系统压机系统 3.3.清理操作清理操作设备设备 A.A.凹陷凹陷 B.B.砂粒砂粒 C.C.火山口火山口 起起 因因解解 決決 方方 法法 1.1.经经常清理常清理喷喷房房环环境及回收粉必境及

18、回收粉必须须重重 筛后使用筛后使用 2.2.与与粉末供粉末供应商联络应商联络 3.3.检检查查金金属属表表面面并并做好除做好除锈锈工作工作 1.1.找出找出并并去除污染源去除污染源 2.2.检检查查涂装涂装作作业区域业区域 1.1.垂紋漆污染垂紋漆污染 2.2.输输送送链条润滑链条润滑油油污染污染 1.1.外界外界脏脏物物 2.2.粉末含有粉末含有胶胶化化树脂树脂 3.3.铁锈铁锈或或素素材本身不材本身不洁洁 涂膜缺陷涂膜缺陷 种种 类类 1.1.涂涂膜太厚或太薄膜太厚或太薄 2.2.硬硬化化温温度太高度太高 3.3.粒粒径径太粗或分太粗或分布布不均不均 1.1.以正常膜厚以正常膜厚喷涂喷涂(

19、 (平光平光6080um)6080um) 2.2.降降低硬化低硬化温温度度 3.3.与与粉末供粉末供应应商商联络联络 D.D.桔桔皮皮（平光粉）（平光粉） E.E.起泡起泡 F.F.边缘部分起花边缘部分起花 纹或花点纹或花点 起起 因因解解 決決 方方 法法 1.1.检检查查冷冻设备冷冻设备降低空降低空气温气温度度 2.2.先先预热预热物件或物件或与与物件供物件供应应商商联系联系 1 1. .查看接地部分查看接地部分/ /去除挂具表面漆膜，去除挂具表面漆膜， 使挂具直接接触产品金属部分使挂具直接接触产品金属部分 2 2. .调整降低即可调整降低即可 1.1.挂具接地不良挂具接地不良/ /不导电

20、不导电 2.2.喷枪电流太大喷枪电流太大 1.1.输送输送空空气中有水气中有水分分 2.2.材材质质本身之本身之挥发挥发物物 涂膜缺陷涂膜缺陷 种种 类类 1.1.炉温炉温太高太高 2.2.在在炉炉中中时间时间太太长长 3.3.不相容粉末污染不相容粉末污染 4.4.外部蒸外部蒸气气污染污染 5.5.小小针孔针孔 6.6.砂砂纹纹漆膜厚漆膜厚 1.1.检检查降低查降低炉温炉温 2.2.提高提高输输送帶速度送帶速度检检查查炉温记录炉温记录器器与与 金金属实温关系属实温关系 3.3.清清洁，洁，清除被污染粉末清除被污染粉末 4.4.检检查烤查烤炉炉及水切及水切炉炉排出效率排出效率 5.5.涂涂膜是否

21、太厚膜是否太厚 6.6.调整调整至至适当适当膜厚膜厚 G G. .光光泽泽降低降低 H H. .均勻均勻变变色色 I I. .不均勻不均勻变变色色 起起 因因解解 決決 方方 法法 1.1.降低降低炉温炉温增加增加输输送帶速度送帶速度 2.2.检检查排查排风风系系统统 1.1.除去除去 2.2.清清洁喷枪输洁喷枪输粉管粉桶粉管粉桶并换并换新粉使用新粉使用 3.3.与设备厂商联系与设备厂商联系 4.4.控制膜厚使其控制膜厚使其尽尽量一致量一致 1.1.物件表面有物件表面有锈锈 2.2.不同粉末污染不同粉末污染 3.3.上下上下炉温炉温差距太大差距太大 4.4.膜厚不膜厚不均均 1.1.烘烤烘烤温

22、温度太高度太高/ /时间时间太太长长 2.2.烤烤炉炉排排风风不佳不佳 涂膜缺陷涂膜缺陷 种种 类类 1.1.硬化硬化温温度太低度太低 2.2.在在炉炉中中时间时间太短太短 1.1.提高提高炉温炉温 2.2.降低降低输输送帶速度送帶速度 J J. .光光泽泽太高太高 K K. .平平坦性差坦性差 L L. .垂紋漆垂紋漆开开花花 不良不良 起起 因因解解 決決 方方 法法 1.1.检检查查加热速度加热速度 2.2.调调整整喷涂条喷涂条件及手件及手势势 3.3.降低水切降低水切炉温炉温度或度或炉炉中停留中停留时间时间 4.4.降低烤降低烤炉温炉温度或度或炉炉中停留中停留时间时间 5.5.更换新更

23、换新粉粉 6.6.与与粉末供粉末供应应商商联络联络 1.1.调调整整炉温炉温升升温温狀況狀況 2.2.控制回收粉添加比例控制回收粉添加比例约约1515% % 1.1.加热速度加热速度太慢太慢 2.2.回收粉回收粉添添加太多加太多 1.1.加加热温度热温度速度太低或太高速度太低或太高 2.2.膜厚太厚或太薄膜厚太厚或太薄 3.3.预热温预热温度太高度太高 4.4.硬化硬化温温度太高度太高 5.5.粉末粉末储储存存时时太太热热或超或超过过使用期限使用期限 6.6.粉末粒粉末粒径径太粗或不均太粗或不均 涂膜缺陷涂膜缺陷 种种 类类 1.1.换换粉未清理粉未清理干净干净 2.2.粉末粉末制制造造时时污

24、染污染 1.1.换换色色时确实检时确实检查清理查清理干净干净 2.2.与与粉末供粉末供应应商商联络联络 M M. .色色泽泽污染污染 N.N.涂膜涂膜表面表面杂质杂质 污染污染 O.O.附附着着力差力差 起起 因因解解 決決 方方 法法 1.1.彻底清洁喷枪喷彻底清洁喷枪喷房回收房回收系统系统及及输输送送 帶吊具帶吊具 2.2.使用使用100120100120目目筛网过滤筛网过滤 3.3. 工件除工件除锈锈 4.4.与与粉末供粉末供应应商商联系联系 1.1.检检查硬化查硬化时间时间 2.2.检检查工件查工件并与药并与药水商水商联系联系 3.3.检检查工件查工件并与药并与药水商水商联系联系 4.4.降低降低预热温预热温度度 1.1.硬化不足硬化不足 2.2.前前处处理不佳理不佳 3.3.皮膜太厚皮膜太厚 4.4.物件氧化物件氧化 1.1.设备设