粉末涂装的工作原理是什么？它的涂装效果怎么样？

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• 近两年，不少中小型家具厂、油漆车间厂长抱怨环保压力越来越大。

  

  

  

  北京一次性新增重污染限产关停企业500多家；山东省发布《挥发性有机物排放标准》；江苏省印发《关于江苏省大气污染物、水污染物环境保护税适用税额的决定》......

  从目前的情况看，环境治理是一项坚定而长期的政策。生存，只有蜕变！在环保政策的引导下，在媒体和专家的宣传下，UV涂料、水性涂料、粉末涂料开始受到家具涂料企业的重视。

  在鲁班源之前的文章中，详细介绍了UV涂料和水性涂料。粉末涂料似乎存在感很低，很多人还不了解。粉末涂料是如何工作的？它的涂层特性是什么？涂装效果如何？

  你对粉末涂料了解多少？

  粉末涂装是近几十年来发展迅速的一种新型涂装工艺。早在1940年代就有研究，但进展缓慢。静电喷涂发明后，粉末喷涂开始正式应用于生产。近年来，各国对环境保护的重视程度不断提高，不污染水和空气的粉末涂料发展迅速。

  

  1、静电喷涂原理

  静电喷涂时，喷枪接负极，工件接正极并接地。在高压电源的高压作用下，喷枪末端与工件之间形成静电场。静电喷涂是利用高压静电场，使带负电的油漆颗粒沿电场的相反方向运动，使油漆颗粒均匀吸附在工件表面的一种喷涂方法。与普通溶剂型涂料和水性涂料不同，粉末涂料的分散介质不是溶剂和水，而是空气。

  

  2、静电喷涂的特点

  静电喷涂的特点主要从过程和结果两个方面进行分析。

  ①工艺：静电喷涂依靠静电场的作用，带电的油漆颗粒同时受到电场的吸引和同性颗粒之间的排斥作用，可以均匀地吸附在工件表面并保持涂层厚度的一致性，操作过程不受操作者技术能力的影响。

  ②结果：用于涂装的粉末涂料与专用树脂、颜填料、固化剂等助剂混合，经过特殊工艺在工件表面形成一层光滑的涂膜。由于涂层的特殊性，涂膜在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面的性能优于喷漆膜。

  3、静电喷涂的应用

  在家具生产方面，油漆涂料的使用由来已久，尤其是形状规则的板式家具，赋予了油漆技术独特的应用场景。然而随着定制化时代的到来静电粉末喷枪，不同风格的三维异型家具给喷漆带来了困难，于是粉末喷涂就应运而生了。静电喷涂可直接覆盖边角，一次喷涂到位，粉膜无缝结合，节省时间，保证涂装质量。

  

  

  油漆是现在最常见的涂装方式。静电喷涂想要在涂料市场分得一杯羹，就看它是否具备这个能力。

  国家宏观调控是“看得见的手”，市场是资源配置的“看不见的手”。我们现在看到的是，宏观调控正在积极引导执行，但是如果静电喷涂不能给工厂带来经济效益，那就被迫执行是死路一条。

  静电喷涂市场竞争力

  目前静电喷涂最重要的是环保优势，但企业家不是慈善家，谁也承担不起为环保做贡献的钱。静电喷涂能否带来经济效益，是创业者关心的问题，涉及成本和销售。, 涂装成本主要包括人工成本、材料成本、设备成本等。销量主要看产品对消费者的吸引力以及能否卖出去。

  1、劳动力成本占很大比重

  普通的油漆喷涂是一个耗时耗力的过程。它必须经过多底多面喷涂工艺。为保证油漆质量，避免出现橘皮、起泡等缺陷，每道油漆工序都需要烘干、打磨，每道成品都耗时耗力。超过2小时，工时工资是成本的大头。

  

  

  ▲上图为人工喷涂静电粉末喷枪，下图为静电喷涂

  静电喷涂适用于自动流水线涂装，只需少量员工操作和监控生产过程，节省人工成本。采用静电喷涂一次成型，喷粉时间仅需半分钟，干燥时间约为3分钟。成品制作时间不超过20分钟。与喷漆相比，节省了大量的时间和成本。

  静电喷涂在人工成本方面优势明显。

  2、可以的话可以节省材料费

  材料成本在总生产成本中所占比例不小，价格波动对生产成本影响不大。

  油漆喷涂的油漆利用率低。喷漆房内随处可见喷溅的漆雾和粘漆。每一层油漆抛光时灰尘飞扬是油漆的损失。一般来说，喷漆工艺对油漆的利用率只有30%左右。同时，多次烘干产生的累计能耗也不容小觑。

  粉末涂料虽然价格较贵，但原材料的利用率也较高。静电喷涂粉末易于回收利用，原料利用率可达90%。一次成型，干燥快，能耗比普通喷漆降低60%。

  因此，两者的整体材料成本相当。

  3、环保投资与设备成本PK

  

  普通溶剂型涂料除了三废治理所需的环保投入外，在政策压力大的情况下，还要缴纳高额环保税，否则将面临减产、停产的风险。粉末静电涂装以空气为分散剂，粉末回收利用，不产生挥发性物质、异味、三废处理问题，大大减少了环保方面的投入。但由于粉末涂料开发时间短、设备研发不成熟、前期一次性投资成本高，中小企业难以承受。

  

  实力更强、产能更大的企业更适合应用静电喷涂，以一次性设备投资代替长期的环保投资。

  4、消费者接受度如何？

  经过长期的市场推广，彩绘家具已被消费者广泛接受。虽然粉末静电喷涂在塑料和金属上的应用已经非常成熟，但是如果用在家具上还是需要经得起时间的考验。

  

  ▲各种款式的漆板

  如今，油漆企业的发展比较成熟，油漆的颜色和款式多种多样。

  粉末涂料开发时间短，目前只能喷涂单色工件。如果想要丰富的表面效果，可以在工件表面进行3D打印。这种装饰效果更能吸引消费者，但目前，3D打印这种新兴技术并不是每个工厂都掌握。

  

  

  

  ▲静电喷涂后的3D打印图案

  因此，在市场销售方面，油漆涂料目前更具优势，而静电喷涂则更有发展前景。

  一般来说，油漆喷涂和静电喷涂各有优缺点。静电喷涂完全可以媲美。为什么不如喷漆广泛使用？从我们的调查结果来看，一条完整的静电喷涂生产线要花费数百万美元的设备成本，这让许多想尝试的工厂望而却步。如果能通过技术改造降低设备成本，静电喷涂行业就能突破瓶颈。

  静电喷涂设备的价格在哪里？

  静电喷涂需要一套专用设备，初期投资最大，但经过开发改进，保留了核心部件，简化了繁琐的结构，优化了静电喷涂线，降低了设备的投资成本。事实上，一些设备制造商已经在这方面进行了尝试，并取得了成果，大大降低了静电喷涂生产线的设备成本。

  静电涂装线由几个主要部分组成：快速换色系统、数字往复机、粉末喷涂室和红外辐射固化区。

  

  ▲静电喷涂设备结构示意图

  1、快速换色系统

  快速换色供粉中心是快速换色系统中的一个组成部分，是快速换色系统的核心，影响着最终产品的喷涂质量。

  

  供粉中心采用集成电气控制，对原粉盒或新粉装置供给的粉进行处理，并通过粉位检测器监测粉位，控制输粉装置的升降。供粉中心应有自己的回收装置，以防止在喷涂生产和换色过程中粉末溢出。回收的粉末直接送入供粉箱，吸粉管、粉泵、粉管和喷枪内部应进行自动清洗。

  2、数显往复机

  数控往复机由PLC控制，伺服电机驱动。必须能达到最低反转点和最高反转点，并通过中文界面数字显示运行速度。

  

  3、 喷漆房配置

  喷粉室依靠悬挂输送系统来传送和循环工件。同时需要一套大型旋风分离器和一套过滤式后过滤器，收集多余的粉末进行回收利用，保持喷粉室的清洁。

  

  

  4、红外线固化

  红外辐射的工作原理是工件吸收红外辐射的能量并将其转化为热量，从而固化涂层。

  

  对于涂料固化过程，红外波长选择范围应使其能最大程度地穿透涂料而很少穿透木材，使其恰好在涂料与木材的交界处转化为热能，所以涂层可以从里到外固化。

  总结

  经过以上分析对比可以看出，粉末静电喷涂是一种具有市场前景的新型涂装方式。

  简化优化的静电喷涂设备减少了工厂的初期投资，降低了进入门槛，使中小型企业能够利用这种涂装方式实现工厂的改造。