静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的油漆颗粒沿电场的相反方向运动,并将油漆颗粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。静电喷涂设备由喷枪、喷杯和用于静电喷涂的高压电源组成。
我司长宝联护栏生产的很多产品都采用静电喷涂工艺,如市政隔离栅栏护栏、锌钢围墙护栏采用静电粉末喷涂工艺。对锌钢基材(镀锌钢板,如镀锌方管等)进行一系列特殊加工处理(切割、冲孔、除油、除锈等),在打底漆后进行静电粉末喷涂被喷。让护栏更耐晒、更耐腐蚀,也让护栏颜色更加绚丽多彩。
事实上,静电喷涂工艺应用在很多领域,比如汽车行业、阀门、管道等。那么,静电粉末喷涂是一种什么样的工艺呢?今天小编就跟大家说几句吧!
工作原则
作业时用喷枪或喷盘、喷杯进行静电喷涂时,油漆颗粒部分接负极,工件接正极并接地。形成静电场。漆粒上的电场力与静电场的电压和漆粒的带电量成正比,与喷枪与工件的距离成反比。当电压足够高时,靠近喷枪末端的区域形成空气电离区,空气强度大。地面电离和热量使喷枪或极针的锋利边缘周围形成暗红色光晕,在黑暗中可以清楚地看到。这时,空气产生强烈的电晕放电。
涂料中的大部分成膜物质,即树脂和颜料,都是由高分子有机化合物组成,多为导电电介质。溶剂型涂料除成膜物质外,还包括有机溶剂、助溶剂、固化剂、静电稀释剂等各种添加剂。除苯、二甲苯、溶剂汽油等外,这类溶剂型物质多为极性物质,电阻率低,具有一定的导电性,可提高涂料的带电性能。
电解质的分子结构可分为极性分子和非极性分子。由极性分子组成的电介质在外电场作用下表现出电学性质;由非极性分子组成的电介质在外面是好的。
油漆经喷嘴雾化后喷出,雾化的油漆颗粒通过枪口极针或喷盘、喷杯边缘时因接触而带电。一次增加一个表面电荷密度。在这些带负电的涂料粒子的静电场作用下,带导极性的工件表面发生移动,沉积在工件表面,形成均匀的涂膜。
工艺介绍
粉末喷涂工艺又称粉末涂装,是近几十年来发展迅速的一种新型涂装工艺。使用的原料是塑料粉末。早在1940年代,一些国家就开始了研究实验,但进展缓慢。1954年,德国詹姆斯成功地应用流化床法涂覆聚乙烯。1962年,法国Semmes公司发明粉末静电喷涂后,正式采用粉末涂料进行生产。保护的重要性,不污染水和大气的粉末涂料,得到了迅速的发展。
突出优势
1、涂一层就可以得到较厚的涂层,例如100~300μm的涂层,用普通的溶剂涂层,大约涂4~6次,到这个厚度可以用一次粉末涂料。涂层的耐腐蚀性非常好。
2、粉末涂料不含溶剂,不含三废,改善劳动卫生条件。
3、采用粉末静电喷涂等新技术,效率高,适用于自动化流水线涂装,粉末利用率高,可回收利用。
4、除热固性环氧树脂、聚酯、丙烯酸外,还有大量可用作粉末涂料的热塑性耐油脂,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氟化聚醚、尼龙、聚碳酸酯和各种含氟树脂。
粉末涂料开始用于保护和电气外壳。随着科学技术的发展,它们已被广泛应用于汽车工业、护栏、隔离栅、电气绝缘、耐腐蚀化工泵、阀门、气缸、管道、户外钢构件、钢家具和家具等表面的涂层。铸件。我国从1960年代就开始了粉末涂料的实验研究,并在生产中得到应用。开发得到了广泛的应用。
工艺介绍
流化床包衣法(又称流化床)
它由多孔隔板和容器组成,多孔隔板将容器分为上、下两部分。
其工作过程如下:将压缩空气引入容器挡板下方的部分,压缩空气通过多孔挡板将上方的粉末悬浮起来,而无需气流的作用,并在上方翻滚。容器,呈现“沸腾”状态。预热后的工件通过“沸腾”的粉末区,达到涂装效果。工件的预热温度可以略高于粉末的熔化温度。
近年来,对流化床工艺进行了改进,与静电粉末相结合,形成了静电流化床粉末喷涂,得到了广泛的应用。
为了获得更好的涂装效果,应注意以下几个方面:
1)流化床结构形式简单,内部光滑避免死角,最好有振动装置。
2)流化床中的多孔分离器应具有一定的孔径和空隙密度分布。
3)粉粒大小应通过50~150目/目筛孔,接近球形为理想。
4)粉末涂料的水分含量应尽量保持在低水平,以免流化不良和涂层起泡。
5)必须调整压缩空气的流量和流量,使粉末涂料稳定流化不溢出,压缩空气要净化干燥。
火焰喷射
在氧乙炔火焰中,粉末以约50m/s的速度通过喷枪口的高温区,被加热成熔融或半熔融状态,喷到预热的表面上,直至达到所需的厚度。粉末火焰喷涂工艺比较简单,可用于导轨面的喷涂和机械磨损的修复。
热焊
它是介于火焰喷涂和流化床之间的工艺。该工艺是将工件预热到粉末熔化温度以上,然后用喷枪喷涂粉末,利用工件的热量熔化成涂层。
静电粉末涂料
这是目前粉末涂料发展最快的重要施工工艺。
(1)基本原则
喷枪与工件之间形成高压电晕放电电场。当粉末颗粒从喷枪口喷出并通过放电区时,大量电子被收集起来,变成带负电的颗粒。吸附到带正电的工件上。当粉体粘附到一定厚度时,就会产生“同性排斥”的效果,粉体就不能再被吸附,使各部位粉体层的厚度均匀,然后粉体层被加热、烘烤、固化后平整成均匀的薄膜。层。
(2)粉末静电喷涂工艺
典型的粉末静电喷涂(金属)工艺流程如下:上部→除油→清洗→除锈→清洗→磷化→清洗→钝化→粉末静电喷涂→固化→冷却→下部
粉末静电喷涂(板)工艺流程如下:挂板→预热传导→静电喷涂(底涂)→热熔固化→冷却→卸板
(3)影响粉末静电喷涂质量的主要因素
粉末静电喷涂中,除工件表面预处理质量外,影响喷涂质量的因素还包括板材含水量、喷涂时间、喷枪形式、喷涂电压、粉末喷涂量、粉末导电率、粉末粒度、粉末和空气混合物的速度梯度等。
1、粉末电阻率
粉末的电阻率在 1010~1016 ohm/cm 范围内是理想的。如果电阻率太低,粉末将容易分散。如果电阻率太高,涂层的厚度会受到影响。
2、粉量
在喷涂初期,喷粉量对漆膜厚度有一定影响。一般喷粉量少,沉积率高。喷粉量一般控制在50g/min~1000g/min的范围内。
3、粉末和空气混合物的速度和梯度
速度梯度是喷枪出口处粉末-空气混合物的速度与喷涂距离的比值。在一定的喷涂时间内,膜厚会随着喷涂梯度的增大而减小。
4、喷涂距离
喷涂距离是控制膜层厚度的主要参数。一般控制在离工件10-25厘米,这主要是由喷枪形式决定的。
5、喷涂时间
喷涂时间和喷涂电压、喷涂距离和喷涂量等几个参数相互影响。当喷涂时间增加、喷涂距离较大时,喷涂电压对膜厚极限值的影响减小。随着喷粉时间的增加,喷粉量对膜厚生长速率的影响明显减小。
(4)水分散粉末涂料
水分散粉末涂料是将粉末涂料稳定地分散在水介质中。它结合了水性涂料和粉末涂料的优点。在该过程中可以使用所有常规方法,包括浸渍、刷涂、喷涂和静电涂敷。
(5)粉末电泳涂装
它是综合粉末涂料和电流涂料的产物,兼有两者的特点。基本原理是将粉末颗粒(一般小于40μm)分散到含有电泳树脂的水溶液中,以水性电泳树脂为载体,以粉末颗粒为成膜材料,使粉末颗粒带电. 薄膜的电泳沉积。适用于形状复杂的工件的施工。
设备
粉末静电喷涂设备的组成及结构
粉末静电喷涂设备主要包括:喷粉室、高压静电发生器、静电喷枪、送粉器、粉末回收装置、工件旋转机构等。
除尘室
粉末喷涂室是粉末静电喷涂的主要设备之一。保持平稳的气流是保持展位清洁并为操作员提供清洁工作环境的原因。控制喷房内含尘量,使其低于爆炸极限(一般设定为10g/m3)。另外,喷粉房要便于清洁,使粉末不易被存放在室内,以改变粉末的颜色,室内应有足够的光线,以方便涂装工作。
静电喷枪
1、分类:喷枪按用途可分为便携式粉末喷枪、固定式自动粉末喷枪、盘式喷枪等;按带电形式可分为内带电枪和外带电枪;按其扩散机理形式可分为冲突枪、回弹枪、二次进气枪、离心转杯枪等。
2、喷涂效率:粉末喷枪的带电机构是提高喷涂效率的关键因素。一般来说,粉末喷涂设备的核心是喷枪和充电系统。就市场而言,电晕喷枪占了很大的比重,因为高压电晕放电充电粉末的最大优势在于它可以喷涂当今的各种热固性粉末涂料,并且可以得到非常好的效果。其优点主要表现在优良的稳定性、出粉率和出粉速度。
3、喷枪的发展过程如下:电压控制o电流控制o总能量控制。总能量控制是随着喷枪与工件的距离,不断地将电压和电流调节到理想状态,以达到最佳的喷涂效果。
供粉系统
1)供粉系统是将包覆粉末从粉末容器中连续均匀地输送到粉末喷枪进行喷涂。
供粉系统由空压机、油水分离器、空气干燥器、调节阀、压缩空气管路、电磁控制阀、供粉装置、输粉管路等组成。
2)送粉器形式
在粉末静电喷涂供粉系统中,供粉装置的种类很多,通常可分为:压力容器式、螺杆或转盘机械输送式、文丘里吸风式。
3)粉末回收装置
粉末的回收可分为湿法和干法。
湿法是将带有粉末的空气通过液体容器过滤,达到净化的目的,将带有液体的粉末干燥后重复使用。
干粉回收是在喷粉室排出的粉末气流中收集粉末颗粒。干粉回收的种类有重力沉降、惯性分离、旋风分离、烧结板分离等。在实际生产中,常采用多级回收装置,以达到较好的分离效果。
这里简单介绍一下粉末喷涂工艺和设备。下面简单介绍一下涂装工艺和设备。
油漆工艺
涂料技术及设备介绍
1、喷漆的目的
一是保护,延长工件的寿命,二是装饰,达到美观悦目。再特殊目的,达到特殊性能。如:隔音、隔热、防火等。
根据涂层的用途和要求,涂层由几层组成,包括底漆、腻子、面漆等。
底漆:是与被涂工件本体直接接触的最底层涂层。底漆层的作用是加强涂层与车身的附着力,加强涂层的防护性能。黑色金属在去除前应进行磷化处理,有色金属应在喷漆前进行氧化处理。
腻子层:对于粗糙不平的车身,使用腻子层有很多缺点,比如施工麻烦,降低涂层与车身的结合力等。
面漆层的主要目的是增加产品的光泽度,用于涂层的最外层。
2、涂装方式
涂装方法很多,主要有刷涂、浸渍、空气喷涂、高压无气喷涂、静电喷涂和电泳涂装等。
3、涂层组装及产品材料要求在涂层施工中,很少使用单层涂层静电粉末喷枪,因为这样的涂层不均匀且无孔。经常使用底漆层和面漆层,也可以根据需要在封闭面漆层外加中间层和面漆层。底漆层必须对被涂工件有良好的附着力,对面的油漆层必须有良好的附着力和防锈能力。底漆层和面漆层的匹配原则如下:
1)干燥底漆层最好与干燥面漆配套;自干底漆与自干面漆配套;同一底漆的底漆与面漆相匹配。
2)使用强溶剂面漆时,如:硝基漆、全氯乙烯漆等,底漆层必须耐强溶剂且不被咬,如醇酸漆、环氧漆等。
3)底漆和面漆应具有大致相似的硬度和伸长率。
4)play型漆与固化型底漆配套时,耐热性差。
5)底漆的油度比面漆的油度要短,否则面漆的耐候性差,而且底漆和面漆的干燥收缩率不同,容易造成各面开裂层。
6)在使用多层异质涂料时,常采用中间层使漆基过渡,实现底层与面层的良好结合。
有机涂膜的附着力与产品材料的性质有关。根据附着力的大小,金属的排列方式如下:
镍 → 钢 → 铜 → 黄铜 → 铝 → 锡 → 铅
黑色金属几乎适用于所有类型的底漆,而镁铝零件及其合金通常是基于铬酸锌的钝化底漆。最好在工件表面进行有效的预处理,形成一层磷化膜或氧化膜,以提高车身与底漆的结合力。然后选择附着力强的底漆。对于铝件和镀锌件,不得使用红丹颜料的底漆,否则会引起电化学作用,降低附着力。
静电粉末喷涂工艺
工艺原理
根据电泳的物理现象,雾化的油漆颗粒在直流高压电场中带负电,在静电力的作用下,定向流向带正电的工件表面,被中和沉积成均匀的粘合层。强电影。采用静电粉末喷涂设备将粉末涂料喷涂到工件表面。在静电的作用下,粉末会均匀地吸附在工件表面,形成粉末涂层;不同的最终涂层;喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面均优于喷涂工艺。
一.表面准备。
预处理工艺的好坏直接影响粉末涂膜的质量。如果预处理不好,涂膜容易脱落、起泡等现象。因此,必须重视预处理工作。
(1)钣金冲压件可采用化学预处理方法。即:除油→除锈→清洗→磷化(或净化)等。大部分生锈或表面较厚的工件应进行喷砂、机械应采用抛丸等方法除锈,但机械除锈后,应确保工件表面清洁无污物。
(2)刮腻子。根据工件的缺陷程度刮去导电腻子,干燥后用砂纸打磨平整,然后进行下一道工序。
(3)保护(又称遮蔽)。如果工件的某些部位不需要涂层,可以在预热前用保护胶覆盖,以免喷漆。
(4)预热。一般不需要预热。如果需要厚涂层,可将工件预热至100~160℃,可增加涂层厚度。
二.喷雾:
工件通过输送链进入喷粉室的喷枪位置,为喷涂作业做准备。静电发生器通过枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负电极),使从枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物电离(带负电),电极周围的空气。工件通过吊架通过输送工具接地(接地极),使喷枪与工件之间形成电场。粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面,并通过静电引力在工件表面形成均匀的层。涂层。
三.烘烤固化:
喷涂后的工件通过输送链送入180~200℃的烘房进行加热,并保持相应的时间(15~20分钟)使其熔化、流平、固化,从而获得所需的表面效果。工件。(不同的粉末在烘烤温度和时间上有所不同)。在固化过程中应注意这一点。
四.清理。
涂层固化后,取下保护层并修整毛刺。
五.检查:
对于固化后的工件静电粉末喷枪,日常的主要检查是外观(是否光滑光亮,是否有颗粒、缩孔等缺陷)和厚度(控制在55~90μm)。对检测到的有漏喷、针孔、凸块、气泡等缺陷的工件进行修复或重新喷涂。
六.包装:
检验后成品分拣放入运输车和周转箱,并用泡沫纸、气泡膜等软包装缓冲材料相互隔开,防止划伤和磨损(可根据客户要求包装)