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粉末静电表面喷涂工艺及其效益分析

信息来源:paintkey.com  时间:2008-02-19  浏览次数:128

  现代涂装技术的发展必须符合经济效益高现,高效率,生态平衡,节约能源等四个原则。而粉末静电表面涂装正是具有优质,高效低耗,无污染等优点。因此,这项新技术在“七五”期间就被国家经委定为七十项重点研究和推广的新科技项目之一。 在推广这项新工艺时,我们首先对粉末静电表面涂装工艺的基本原理及其应用后的效益(经济效益,社会效益)作一简单的介绍。 
  一、粉末静电表面涂装原理: 
  粉末静电喷涂首先要有产生直流高压的高压静电发生器,和把粉末喷射出来的喷枪。能常情况下,工件接地,喷枪尖就接负高压,负高压是高压静电发生器供给的。当喷枪尖端靠近工件,就产生电晕放电现象,粉末从喷枪口喷射出来,经过电晕放电就带上了负电荷。这带负电荷的粉末微粒在静电力和压缩气流的作用下到达工件表面,在粉末微粒的其它部分的负电荷与工件之间具有静电吸引力,使粉末微粒吸附在工件表面上,以至敲打工件,粉末和同粒也不易脱落。因为粉末微粒具有较高的电阻,故微粒上带的负电荷不易漏掉,从而使粉末能相当长时间吸附在工件表面,但微粒的电阻是越不大越好,电阻过大,粉末微粒上就不易带上负电荷,造成吸附力小,一般粉末微粒的比电阻在102-103Ω为宜。通过静电喷涂,可使粉末均匀地容聚于工件表面,又因为带负电荷的微粒之间具有相斥的力。这种斥力有助于分散微粒的作用,工件表面吸附的粉末粒层达到一定厚时,不会再加厚。从而保证了当工件固化后,表面的涂膜均匀。另外,粉末的带电量也不是越大越好。因为带电量越大,虽吸附力大,但排斥力也大,故粉末带电也要适当,一般在Q=107库/克的程度上,喷涂操作时使用的电压一般为50-80KV,放电量为100μA以下,喷枪尖端与工件的距离10-20㎝为宜。工件不加热,即冷喷时,涂层厚度一般为50-100微米。如果工件在喷涂之前进行加热,喷涂时在工件表面的微粒的电阻减少,微粒层的带电量减少,从而能使涂膜厚度增加,所以工件热喷时,涂膜厚度可达500微米。在工件凹陷处,由于静电屏蔽的作用,使用电压越高,静电屏蔽作用就越大,这时就必须降低电压进行喷涂。 
  二、粉末静电表面涂装工艺流程: 
前处理: 
  与常规的溶剂喷涂工艺基本相同,对于板金冲压件可采用化学前处理法。即:去油→去锈→清洗→磷化(或纯化)等。大部份锈蚀或者表面较厚的工件,采用喷砂,抛丸等机械方法去锈,但机械除锈后应确保工件表面清洁,无法垢。前处理工艺质量好坏直接影响粉末涂膜质量,前处理不好,造成涂膜易脱落,鼓泡等现象。因此,前处理工作必须予以重视。 
粉末静电表面涂装:             
  由高压静电发生器产生的负高压通过高压电缆线引入喷枪尖端。另外,净化处理后的压缩空气,经过供粉桶,使粉末通过粉管从喷枪口喷射出来,当前处理的工件通过喷粉室进行静电喷涂,喷涂后的工件送入烘道(或烘箱)进行固化,喷室中剩余的粉末一部分跌入喷室,另一部分经第一级旋风除尘器和第二级布袋回收器回收。 
烘烤固化: 
  主要是使粉末静电喷涂后的工件经加热到一定温度的烘箱或烘道,根据粉末特性在规定的温度时间内固化,使交联反应完全,产生光滑致密的涂膜,并紧紧地结合在工件表面。
不同的粉末在烘烤温度和时间上是各不相同的,这是在固化工序上应注意的。 
  三、粉末静电表面涂装工艺的经济分析: 
  采用粉末静电表面涂装比喷漆工艺经济效益高,产品质量好,除了在涂料上粉末的合格高于油漆。但粉末喷涂利用率高达95%;喷漆利用率低,仅在60%左右。粉末喷涂工艺简单。工时费用也大大减少。如果前处理在24小时内就喷涂,又可省去磷化处理。场地,设备可减少。粉末喷涂的成品率高于喷漆,一般来说:喷漆件废品,次品率为10%左右。而喷塑件为1%左右,有利降低成本,返修率低,使用期长。垃圾箱处理使用半年就要返修。改成喷塑处理可达一年多。喷漆的煤气钢瓶,使用一年后掉漆生锈严重,采用喷塑处理作用二年后基本维持原样,所以喷塑件比喷漆件总的成本要降低,而且质量好,无污染。 
原来有静电喷漆流水线亦要转粉末静电喷涂。但有顾虑,怕投资大。其实原来已有喷漆流水线,前处理和烘道基本差不多,只需稍作改装就可以了。唯有改变的就是把喷漆室改为喷塑室,增添喷塑装置一套,约3万元投资也不大。还有的认识到粉末静电喷涂工艺好,但怕新工艺搞得不好上不去,因此还是保持原来的旧工艺。其实这顾虑完全应消除。
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