粉末靜電噴涂常見問題與解決方案之歐陽科創(chuàng)編

歐陽科創(chuàng)編歐陽科創(chuàng)編2021.02.05歐陽科創(chuàng)編歐陽科創(chuàng)編2021.02.05粉末噴涂工序少，產(chǎn)生的冋題的環(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)廠家對此沒引起足夠的重視，以致帶來許多后患。有些隱患還不是短期內(nèi)能反映出來。一般較先進(jìn)的工藝.用在前處理上的花費約占總費用的25%以上。創(chuàng)作：歐陽科時間：2021.02.05創(chuàng)作：歐陽科歐陽科創(chuàng)編歐陽科創(chuàng)編2021.02.05從生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的各種問題分析。我認(rèn)為設(shè)備的先進(jìn)程度和原料的好壞，對產(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)人在這個問題上應(yīng)該建立共識，決不能在上新噴粉生產(chǎn)線時。只圖一時省錢就湊和，采用低標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)設(shè)備和工藝、材料，必將給長期生產(chǎn)帶來許多后患,甚至生產(chǎn)不出高質(zhì)量產(chǎn)品。不少廠家上了涂粉生產(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猱a(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。從這個意義上分析，對涂粉設(shè)備及涂料生產(chǎn)廠家來講，在當(dāng)今市場競爭條件下，非優(yōu)質(zhì)設(shè)備和涂料是沒有發(fā)展前途的。特別是在國內(nèi)上百個噴粉設(shè)備和粉末涂料生產(chǎn)廠家競爭條件下，更是如此。二、產(chǎn)生缺陷的分析探討(-)前處理方面：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)生這個問題。因為通常用的除油、除銹液配方事項互

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

歐陽科創(chuàng)編2021.02.05歐陽科創(chuàng)編歐陽科創(chuàng)編2021.02.05歐陽科創(chuàng)編歐陽科創(chuàng)編2021.02.05劑處油，更不能徹底除油。因為金屬清洗劑除油效果差，一般只能是油脂浮到金屬機體表面上，要除掉它，還需一種機械力，如沒有這種外加機械力，就會造成處油不徹底，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。堿液對動植物油去除效果很好，因其產(chǎn)生皂化反應(yīng)。但對礦物油去除效果較差，為去除礦物油，還需加乳化劑。另外水洗質(zhì)量對去油效果影響較大，一是水質(zhì)，二是水溫。三是要分級翻動，三項均良好，目的只有一個，就是用純凈水清洗油脂。最后一級最好用去離子水清洗。2、磷化膜粗糙等問題鋼鐵件噴粉前必須磷化，國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題。對此我想從三個方面進(jìn)行分析：第一是選好磷化液，這是保證質(zhì)量的根本。首先涉及的問題是選高、中、低溫那種類型？從其發(fā)展史來看，開始是有高溫厚膜型，現(xiàn)已進(jìn)展到中、低溫薄膜型。國內(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，對噴塑前處理要求薄涂層磷化膜來考慮，鐵系亦是—種較好的選擇。它除了鋅系的一些優(yōu)點外還具有耐熱性好。中溫條件下水解少，沉渣較少，溶液易維護(hù)，機械強度好，耐蝕性強，膜較厚時結(jié)晶仍很細(xì)。而鐵系的磷化鐵膜，耐蝕性較差?？傊x中溫鋅鈣系磷化液較好。第二是必須隨時調(diào)整磷化液，主要是調(diào)整酸度比和含鋅量，這兩個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，及時加以調(diào)整，無分析數(shù)據(jù)，盲目補充料液是不科學(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1.5?2克每平方米，而鐵系為0.5~0.7克每平方米，在這個范圍內(nèi)其防腐性能最好，晶粒最細(xì)如過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)的問題是磷化膜偏厚。下面就如何克服晶粒變粗問題談幾點意見。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，在次“活化中心”上繼續(xù)成長，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。歐陽科創(chuàng)編歐陽科創(chuàng)編2021.02.05歐陽科創(chuàng)編2021.02.05第二是往磷化液中加晶粒細(xì)化劑，如鈣、鎮(zhèn)等鹽類作改進(jìn)劑，最好用復(fù)和型鹽類，效果更好，同時可降低低沉渣量。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，同時提高涂層的附著力。第四是隨時調(diào)整磷化液的酸度比和鋅含量。前面已談過To（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。歐陽科創(chuàng)編歐陽科創(chuàng)編2021.02.05歐陽科創(chuàng)編歐陽科創(chuàng)編2021.02.05工件接地不良，掛鉤或低層電阻大；如噴第二遍粉時或膩予不導(dǎo)電，都會使低層電阻大。用普通噴槍噴第二遍粉時必須把工件預(yù)熱到104C。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題，第二遍噴涂可以實現(xiàn)冷噴。它是利用附加板行成噴室恒定靜電場的原理實現(xiàn)的。粉末荷電量過大或小也影響上粉率。對環(huán)氧型粉末實驗結(jié)果；當(dāng)粉末帶電電量為1.6微庫侖/克時，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0.8?0.9微庫侖，所以上粉率只達(dá)百分之八十五左右。這個數(shù)據(jù)說明帶電量對上粉率的影響。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大，60微庫侖左右已夠用了，否則荷電量太大，也容易引起過流斷電，過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)氣壓過大:會抵消靜電引力。使付在工件上的粉末被吹掉，降低上粉率。實驗結(jié)果表明；當(dāng)輸送空氣量為3升/秒時，上粉率百分之就九十五左右，而加大氣量時，而輸粉空氣量每增加一升/秒時，則上粉率降低百分之二到3、 施工時打火這個問題一般不存在了，因為高壓靜電發(fā)生器現(xiàn)在大多裝有恒壓、恒流保護(hù)線路。老式噴槍有著個問題。打火原因如下：槍與工件距離太近和粉末在靜電場內(nèi)濃度大，超過了極限濃度，是重要原因。內(nèi)電阻小，導(dǎo)致電流過大。電壓太高:實驗證明：場強在lkv/cm時，吸附效率已接近飽和。此后場強再增加三倍，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：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。因為油點明顯影響粉層固化時的表面張力。粉末涂料的內(nèi)在應(yīng)素如混入了不同廠家或批次的粉粒，引入硅塵，也會影響其固化時表面張力的均勻性，造成縮坑。5、 涂層有針孔起泡：涂層下面的氣體在烘干過程中到達(dá)涂層表面，突破界面者為針孔，來不及排除者為氣泡。涂層中的氣體可以是空氣、水蒸氣或氫氣(鍍鋅層中帶來的)等。根本解決方法是噴涂前徹底排除氣體。小量的無法排除的氣體，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(100-135C0)升溫慢些。給予足夠的排氣時間?；虿扇」ぜA(yù)熱后噴粉的方法，均有效果。6、 涂層有橘皮:產(chǎn)生橘皮的主要原因來自粉末涂料自身的流平性差。施工也有影響，是屬次要因素。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)，即潤濕效益和流平效益：潤濕效益應(yīng)是在粉末處于100C。左右時增加對機材的流平結(jié)合，此時表面張力盡量小些。而大于150C。時流平效應(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原因。施工不良也會引起橘皮現(xiàn)象：一次涂層太厚或烘烤升溫過快都會導(dǎo)致橘皮明顯。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間長些，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，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)對普通靜電噴槍是不可克服的。用摩擦噴能較好的改善。國外有的靜電噴槍已經(jīng)基本上克服了這個效應(yīng)，獲得了較均勻的涂膜。例如變色龍噴槍，據(jù)說能噴3mm深的溝槽，獲得較均勻的涂層。對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)。我的實踐證明，恰恰相反，氣應(yīng)小些，因為死角處的粉末本來吸附不牢，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。我分析變色龍之所以能克服靜電屏蔽效應(yīng)，除了有輔助陽極外，可能與槍體內(nèi)有一路氣流是通過螺旋體導(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：我想談三個觀點，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：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遠(yuǎn)紅外吸收率為百分之七十五左右。所以工件升溫很快，一般會高出爐堂溫度10?20C。，同時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)各點的輻射線強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200?400mm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限的，而后者的轉(zhuǎn)換效率每年呈百分之二十以上的衰減。衰減后不但不節(jié)能，相反還浪費能源，因為其熱傳導(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。確定控制條件的簡易方法，是采用類似厚度的試件，固化后測涂膜的附著力和沖擊強度來選擇最佳控制條件，造成烘烤過火或欠火的弊病。我們在生產(chǎn)都有經(jīng)驗，粉末涂料要求固化條件是苛刻的，可選的波動范圍很窄，稍有超越就會造成脆裂或脫落，必須嚴(yán)格控制溫度和時間。（四）不合格品的返工1、一般不合格品：如有臟點、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To不可采用局部補噴的辦法修補。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