粉末靜電噴塗

靜電噴塗利用高壓靜電電暈電場原理。噴槍頭上的金屬導流杯接上高壓負電,被塗工件接地形成正極。在噴槍和工件之間形成較強的靜電場。當運載氣體(壓縮空氣)將粉末塗料從供粉桶經輸粉管送到噴槍的導流杯時,其周圍產生密集的電荷,粉末帶上負電荷,在靜電力和壓縮空氣的作用下,粉末均勻的吸附在工件上,經加熱、粉末熔融固化(或塑化)成均勻、連續、平整、光滑的塗膜。

特點

1、工件不預熱可室溫塗覆。

2、粉末利用率高達95%以上。

3、塗抹較薄(50~100μm),且均勻,無流掛現象。

4、在工件的尖端和粗糙的表面均能形成連續、平滑塗膜。

5、易於實現自動化生產。

工藝流程

粉末靜電噴塗工藝流程

粉末靜電噴塗工藝流程圖 粉末靜電噴塗工藝流程圖

工件預處理是為了增加基體與塗層的結合力。表面處理的質量直接影響塗膜的質量和壽命。其處理有機械和化學方法。粉末塗裝的預處理一般包括除銹、脫脂、化學磷化或鈍化等過程。不同材料預處理方法不盡相同。見下表1。粉末塗膜缺陷與預處理的關係見下表2。

表 1 各種金屬材料預處理的選擇

材料一般情況表面鏽蝕情況下材料一般情況表面鏽蝕情況下
鋼和鐵脫脂、清洗、磷酸鹽處理噴砂、磷酸鹽處理 熱鍍鋅、鋼鐵、銅、銅鋅合金 脫脂、清洗鹽漬等 磷酸鹽處理/鉻酸鹽處理、噴砂
鋁(標準)脫脂、清洗鉻酸鹽處理
鋁(壓製品)鉻酸鹽處理鉻酸鹽處理 電鍍鋅鐵皮、電鍍鋅鋼 脫脂、清洗 脫脂、清洗、磷酸處理、鉻酸鹽處理
鎂(標準)脫脂、清洗鉻酸鹽處理
鎂(壓製品、鑄鎂品)鉻酸鹽處理鉻酸鹽處理

表 2 粉末塗膜缺陷與預處理的關係

塗膜缺陷 原因及方法 塗膜缺陷 原因及方法
產生原因解決方法產生原因解決方法
異物 油渣 1、異物的混入 2、鑄物內部油污等異物 操作時不讓異物混入,可用篩網除去。 預熱除去,油污嚴重高溫鍋灼燒脫脂處理 針孔 1、磷化處理不當 2、預處理後水分未除盡 加強檢查表面處理質量,控制磷化膜附著量2~3g/m 檢查烘乾爐的溫度
縮孔 1、脫脂不乾淨 2、除銹不徹底 脫脂的時間,配方及施工方法要正確。加強檢查表面處理質量 污點變色 1、脫脂不乾淨 2、除銹不乾淨 脫脂時間、配方及施工方法要正確 檢查預處理外觀

塗層烘烤時要求爐溫均勻,工件間保持一定距離,防止碰撞。各種粉末塗料隨配方設計不同其固化溫度和時間也不相同。

影響因素

粉末靜電噴塗工藝中影響塗膜性能的因素除噴塗工藝參數外,還與粉末塗料特性有關。

1、粉末粒度。

粉末粒度對塗敷工藝性能的影響見表3-1

2、粉末塗料 電導率

粉末塗料的體積電阻對其施工性能有較大影響詳見表3-2

表2-1 粉末粒度對塗覆工藝性能的影響

塗覆工藝 粒度的變化
對工藝的影響(由大變小)
粉末流動性逐漸變差
塗覆性從難到易
被吹散傾向從難到易飛
噴槍的堵塞流暢到易堵塞
膜厚從厚到薄

表2-2 粉末塗料的體積電阻對其施工性能的影響

體積電阻/Ω·cm施工性能
10以下易放出帶電電荷,粉末粒子易脫落
10~10施工性能好,在此範圍內施工可得厚塗膜
10以上粒子電荷不易放出,工件表面積累電荷,不能得厚塗膜

從2-2表可以看出:靜電噴塗施工中要求粉末粒子的體積電阻值應為10 ~10 Ω·cm為好。

3、噴塗距離

噴塗距離變化使電場強度產生變化,從而也影響塗膜厚度和粉末的沉積效率。

噴塗距離與沉積效率的關係見表3-1

噴塗距離/mm沉積效率(%)噴塗條件
250100噴粉量:60g/min
30091噴塗時間:20s
40056噴塗電壓:90KV

從上表中可以看出,噴塗距離為250mm時,沉積效率最高。

4、噴塗電壓

噴塗電壓增大,粉末附著量增加,但超過90Kv時,附著量的增加率變小。電壓增大時膜厚的初始增長率增加,但隨著噴塗時間的增長,電壓對塗膜厚度增加影響減少。噴塗距離增大,電壓對膜厚的影響減少。噴塗電壓過高,會使粉末擊穿,影響粉末質量。一般噴塗電壓控制在60~90kV內。

5、供氣壓力

供粉器的供氣壓力增大,沉積效率下降。其關係見下表5-1

供氣壓力/Pa沉積效率(%)噴塗條件
4.9100噴塗距離:250mm
6.8997噴粉量:60g/min
9.89噴塗時間:20s
14.788噴塗電壓:90kV
19.684環氧粉末

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