摘要:為解決空氣噴涂方式在涂料利用率、環(huán)保、職業(yè)健康等方面存在的問題,針對公司產(chǎn)品種類多、數(shù)量少、外形尺寸差異大等特點設(shè)置一條連續(xù)性噴粉線。
通過對比分析,靜電粉末噴涂技術(shù)的應(yīng)用,在材料消耗、涂層質(zhì)量等方面均取得了極大改善。
引言
在全球節(jié)能減排的大背景下,人們對于環(huán)境保護的要求越來越高。我國環(huán)保法對大氣中有機物(VOC)含量的規(guī)定日益嚴格。
除此之外,人們對產(chǎn)品外觀質(zhì)量也提出了新的要求。在此基礎(chǔ)上, 常德煙草機械有限責(zé)任公司把原有的空氣噴涂工藝改為粉末靜電噴涂工藝,使零件在耐磨性、耐蝕性、表面附著力等方面均得到了提升。 1、粉末靜電噴涂工藝
1.1 粉末靜電噴涂原理 工件通過懸掛鏈輸送至噴粉房的噴槍處準備噴涂。靜電發(fā)生器依靠電極針向工件方向釋放高壓靜電, 使得從靜電噴槍噴出的粉末涂料帶上負電,被涂物接地為正極。
粉末粒子在電場力和壓縮空氣壓力的帶動下到達工件表面, 依靠靜電場靜電引力的作用,涂著到接地的被涂物表面,在加熱熔融后固化成膜。
1.2 粉末靜電噴涂的工藝特點 粉末靜電噴涂與空氣噴涂工藝對比見表1。 
通過對比,粉末靜電噴涂的特點:①涂膜附著力高;②涂層硬度高;③涂層耐蝕性和耐油性好。 2、粉末靜電噴涂在煙機產(chǎn)品上的應(yīng)用 2.1 涂裝前處理 為了保證粉末涂層的質(zhì)量, 工件必須做好噴涂前處理準備工作。公司目前鈑金件多為Q235 鋼材,采用的前處理工藝為磷化。
在除去工件表面的油污、銹蝕及灰塵之后,同時在工件表面形成一層致密、均勻的磷化膜以增強粉末噴涂后的附著力。磷化工藝流程見表2。

各工序溶液配比及相關(guān)注意事項:
(1)化學(xué)除油使用的PA30-IM2(A)濃度3%~5%,PA30-IM2(B)濃度10%,調(diào)配時游離堿度(點)應(yīng)>6。 (2)除油、除銹二合一使用的PA51-A 含量90 g/L,硫酸為工業(yè)級硫酸,含量. (100~150)g/L。 (3)活化使用的硫酸為工業(yè)級硫酸,濃度.0.3%~0.5%。 (4)表調(diào)使用的PA66-SC 濃度為1%,pH 值控制在8~10。 (5)磷化液PA177-RUT2 含量為280 g/L,總酸度為≥60,游離酸度為pH值4~7。
2.2 粉末靜電噴涂工藝流程(圖1) 
為滿足公司零件種類多、數(shù)量少、尺寸形狀不規(guī)則的特點,設(shè)置單獨的手動噴房。
當(dāng)零件經(jīng)磷化烘干后,隨著輸送鏈進入自動噴房,自動噴槍將粉末均勻噴涂到工件表面,對于容易產(chǎn)生靜電屏蔽的棱角等處由前后手補位完成。
對于形狀特別復(fù)雜的鈑金件,經(jīng)由積放鏈輸送至手動噴房進行人工噴涂。在噴涂環(huán)節(jié),粉末依靠靜電引力均勻吸附在工件表面, 落下的粉末通過大旋風(fēng)3級過濾回收系統(tǒng)回收,過篩后再利用。
噴涂后的工件經(jīng)由懸掛鏈輸送至(180~200)℃的高溫固化爐內(nèi)(15~20)min(固化的溫度和時間根據(jù)所選粉末質(zhì)量而定),經(jīng)加熱、濃融、流平、固化,最終得到所需要粉末涂層。
2.3 粉末靜電噴涂的涂料選擇 粉末涂料種類雖然沒有溶劑型涂料繁多, 但是作為粉末涂料的聚合樹脂卻很多,可以分為兩類。
(1)熱固型粉末涂料。熱固型粉末涂料是由環(huán)氧、聚酯、聚丙烯酸等樹脂作為成膜物質(zhì), 加入起交聯(lián)反應(yīng)的顏料、填料及添加劑等制成,經(jīng)加熱后形成不溶的質(zhì)地堅硬涂層。
粉末涂料因其采用的樹脂聚合度低,分子量較小,因此涂層的流平性好,具有較好的裝飾性。
且低分子量的預(yù)聚物經(jīng)固化后,能形成網(wǎng)狀的交聯(lián)大分子,使涂層具有較好的防腐性和機械性能。
(2)熱塑性粉末涂料。熱塑性粉末涂料是由聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯等樹脂作為成膜物質(zhì),熱塑性粉末涂料在噴涂溫度下熔融,冷卻時凝固成膜,不需要復(fù)雜的固化裝置。
熱塑性粉末涂料中的樹脂聚合度高,分子量大,樹脂的韌性強,無法簡單的機械粉碎,涂層的流平性不好,對底材的附著力較差。
考慮到公司產(chǎn)品對于涂層裝飾性及機械性能的要求, 結(jié)合實際情況,選用環(huán)氧聚酯粉末涂料。
2.4 經(jīng)濟效益分析 粉末靜電噴涂與空氣噴涂(噴漆)成本對比見表3(以2017年產(chǎn)品為例)。 
3、結(jié)束語
粉末靜電噴涂工藝已經(jīng)是一項成熟的涂裝工藝, 但在煙機產(chǎn)品上的應(yīng)用卻是新的嘗試。我們 未來應(yīng)積極探索粉末噴涂工藝在鑄件噴涂應(yīng)用的可行性,不斷提高產(chǎn)品的市場競爭力。 來源:常德煙草機械有限責(zé)任公司
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