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静电粉末喷涂
应用于金属表面涂装的工艺
基本信息
| 中文名 | 静电粉末喷涂 |
| 外文名 | electrostatic powder coating |
| 别名 | 静电喷塑 |
| 方式 | 手动、自动或手动+自动 |
| 涂料 | 固体粉末 |
基本介绍
静电粉末喷涂俗称“静电喷塑”。
静电粉末喷涂是以具有雾化咀（使涂料雾化）和放电级（发生电量电流）的涂装机使涂料微粒化，对之施加电荷，在电极与被涂物体之间形成电场，利用其静电吸附作用而涂装.
主要特点：喷涂方式可采用手动、自动或手动+自动。喷料100%是固体粉末，游离的粉末可以回收利用，涂料回收利用率可达98%。悬吊运输系统，自动化程度高。涂层微孔少，防腐性能好，并可一次进行厚膜喷涂。
静电粉末喷涂工艺出现于20世纪60年代，主要是应用于金属表面涂装。进入20世纪90年代末，随着粉末涂料和喷涂设备的发展，使静电粉末喷涂工艺应用于非金属表面成为可能。
特点
自从粉末涂料喷涂技术进入涂装业后，粉末涂料在一般工业用涂料中所占有的市场比例逐年持续增长，其原因是粉末喷涂技术具有独特的优势。
降低对环境的污染程度
粉末涂料不使用有机溶剂、水等挥发性溶剂，为无机溶剂型涂料，这就大大减少了起因于溶剂的污染公害，包括因含有机溶剂而引起操作人员的中毒事件；也不会因有机溶剂而引发火灾。自粉末涂料面世至今，还没有发生过因粉末涂料而引起的重大安全事故。
粉末涂料是纯固体成分的涂料，可以完全采用全自动喷涂，大量或超喷的粉末，容易由回收系统收集，达到回收再利用的目的。因此，粉末涂料的使用率几乎可达100% ，使得涂装业降低废弃物的处理成本，同时可使环境污染的程度降到最低。
经济效益显著
涂膜形成的成分中，溶剂型约为60%～65% ，而粉末涂料几乎可达到100%的效率，且未附着于被喷涂物件的粉末，可以回收再利用。一般情况下，使用粉末喷涂技术，可使涂装作业尽可能达到经济性及有效性。在粉末涂装作业中，如果有喷涂不良的部位，可在未经烘烤前，使用空气喷枪将其吹除，然后进行再涂装。因此可避免表面流漆、滴漆等现象，大大降低了重涂返工的几率。由于粉末喷涂运用静电喷涂作业，涂装设备几乎可达到全自动化，节约了人力资源。即使需要人工辅助，涂装人员也不必经过长期训练，即可掌握操作技能。粉末涂料为100% 的固体成分，不需添加任何溶剂，所以涂料量减少，节省包装，降低储存空间。
节约能源
粉末涂料因没有有机挥发物的产生，避免了因挥发至大气中而产生的浪费，所以与液体涂料相比，能源成本大大降低。静电喷涂设备一次喷涂即可得厚膜，不必进行重复性喷涂，也不必打底漆，比相同膜厚的涂装作业速度快，效率高。涂装设备中不需要静止时间，可节省设备空间。另外，粉末喷涂的烘烤时间也较液体涂装时间短，因此可大大降低燃料能源的消耗，缩短涂装作业线，提高产量及生产效率。
优异的涂膜性能
只要将粉末涂料直接喷涂于经过预前处理的MDF板材的表面上，经过烘烤，即可得到性能优异的涂膜表面。一般粉末涂料具有涂膜持久的性能，其中包括耐磨擦性、抗冲击性、密着性、韧性、耐蚀性及耐化学药品性能等。而户外使用的粉末涂料，除了上述的优点外，还包括高耐候性及耐污染性。粉末涂料一次喷涂即可得到高厚涂膜，膜厚可在50-300μm之间，且没有溶剂涂料厚涂时的滴垂或积滞现象发生。
工艺流程
用静电 粉末喷涂设备（静电喷塑机）把粉末涂料喷涂到工件的表面，在静电作用下，粉末会均匀的吸附于工件表面，形成粉状的涂层；粉状涂层经过高温烘烤流平固化，变成效果各异（粉末涂料的不同种类效果）的最终涂层。
详细步骤
1、前处理
目的：除掉工件表面的油污、灰尘、锈迹，并在工件表面生成一层抗腐蚀且能够增加喷涂涂层附着力的“磷化层”或“铬化层”。主要工艺步骤：除油、除锈、磷化（铬化）、钝化。工件经前处理后不但表面没有油、锈、尘，而且原来银白色有光泽的表面上生成一层均匀而粗糙的不容易生锈的灰色磷化膜（铬化膜），既能防锈又能增加喷塑层的附着力。
常见前处理有浸泡式、喷淋式、瀑布式三种，浸泡式需要多个浸泡槽；喷淋则需要在喷涂流水线上设置一段喷淋线；瀑布式为溶液直接从高处顺着工件流下。
2、静电喷涂
3、固化
目的：将喷涂后的粉末固化到工件表面上。
常见问题
1 、涂层杂质
常见杂质主要来源于喷粉环境中的颗粒，以及其他各种因素引起的杂质，现概括如下。
4）粉末杂质。主要是粉末添加剂过多、颜料分散不均、粉末受挤压造成的粉点等。解决方法是提高粉末质量，改进粉末储运方式。
2 、涂层缩孔
3）压缩空气含水量过大而引起的缩孔。解决方法是及时排放压缩空气冷凝水。
4）粉末受潮而引起的缩孔。解决方法是改善粉末储运条件，增加除湿机以保证回收粉末及时使用。
5）悬挂链上油污被空调风吹落到工件上而引起的缩孔。解决方法是改变空调送风口位置和方向。
6）混粉而引起的缩孔。解决方法是换粉时彻底清理喷粉系统。
3 、涂层色差
1）粉末颜料分布不均匀引起的色差。解决的方法是提高粉末质量，保证粉末的L、a、b相差不大而且正负统一。
2）固化温度不同引起的色差。解决方法是控制好设定温度和输送链速度，以保持工件固化温度和时间的一致性和稳定性。
3）涂层厚薄不均匀引起的色差。解决方法是调整好喷粉工艺参数和保证喷粉设备运行良好以确保涂层厚度均匀一致。
4 、涂层附着力差
2）磷化膜发黄、发花或者局部无磷化膜而引起的附着力差。解决方法是调整好磷化槽液浓度和比例，提高磷化温度。
3）工件边角水分烘干不净而引起的附着力差。解决方法是提高烘干温度。
4）固化温度不够而引起的涂层大面积附着力差。解决方法是提高固化温度。
5）深井水含油量、含盐量过大而引起的附着力差。解决方法是增加进水过滤器，使用纯水做为最后2道清洗水。总之，粉末静电喷涂技术及其应用方法还有很多，在实践中需要灵活运用。
5 、粉末涂层桔皮
1）粉末涂料桔皮外观的判断方法：
（1）目测法
在此测试中，样板置于双管荧光灯下。通过适当放置样板可获得样板的反射光源。定性分析反射光的清晰度就可以从视觉上评估流动和流平性质。在流动性差（桔皮）情况下，两个荧光灯管看起来模糊，不清晰，而高流动性产品则可获得清晰的反射。
（2）“外形测量法”
在此方法中，通过高灵敏探针的偏移来记录表面形状。由此可快速区别由缩孔、针孔或脏污物引起的粗糙、桔皮以及流动不佳引起。
2）避免桔皮的发生
在新设备制造涂装中，涂层外观变得越来越重要。因此，涂料工业的主要目标之一是根据用户的最终要求使涂料性能达到最佳，这其中也包括表面外观满意。表面状况通过颜色、光泽、雾影度和表面结构等因素影响视觉效果。光泽和映象清晰度常用于控制涂层的外观。然而即使用对光泽度很高的涂膜，其表面的波动度也影响着整个涂膜的外观，同时认为光泽测量也控制不了波动的视觉效果，这种效应也被称为“桔皮”。桔皮或微波动是尺寸大小在0.1mm～10mm之间的波纹状结构。在高光泽的涂层表面，人们可看到波状、明暗相间的区域。
要指出的是有时为了遮盖底材的表面缺陷或者获得特殊的涂层表面外观，而有目的的设计一定的波动度或波纹结构。
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