静电粉末喷涂工艺技术及存在问题的立项报告

第一节  静电粉末喷涂的简介

静电粉末喷涂法的工作原理与一般的液态涂料的静电喷涂法几乎完全相同，不同之处在于粉末喷涂是分散的，而不是雾化的。它是靠静电粉末喷枪喷出来的涂料，在分散的同时使粉末粒子带负电荷，带电荷的粉末粒子受气流（或离心力等其他作用力）和静电引力的作用，涂着到接地的被涂物上，再加热熔融固化成膜。静电粉末喷涂法是在工业涂装领域中占主导位置的粉末涂装法。（立项报告）

第二节 静电粉末喷涂的工艺技术

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

目的：将粉末涂料均匀地喷涂到工件的表面上，特殊工件（包含容易产生静电屏蔽的位置）应该采用高性能的静电喷塑机来完成喷涂。

工艺步骤：利用静电吸附原理，在工件的表面均匀的喷上一层粉末涂料； 落下的粉末通过回收系统回收。

3、固化

目的：将喷涂后的粉末固化到工件表面上。

工艺步骤：将喷涂后的工件至于200℃左右的高温炉内20分钟（固化的温度与时间根据所选粉末质量而定，特殊低温粉末固化温度为160℃左右，更加节省能源），使粉末浓融、流平、固化。

第三节  静电粉末喷涂的特点

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

随着环保法对在大气中有机挥发物（voc）含量越来越严格的规定，涂装业一直试图开发对环境较温和的涂装技术，经过长期的研究与实验后，发现“静电粉末喷涂” 是目前能够达到的最干净的涂装技术。

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。

第四节  静电粉末喷涂的存在问题

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。

1）固化炉内杂质。解决方法是用湿布和吸尘器彻底清洁固化炉的内壁，重点是悬挂链和风管缝隙处。如果是黑色大颗粒杂质就需要检查送风管滤网是否有破损处，有则及时更换。

2）喷粉室内杂质。主要是灰尘、衣物纤维、设备磨粒和喷粉系统积垢。解决方法是每天开工前使用压缩空气吹扫喷粉系统，用湿布和吸尘器彻底清洁喷粉设备和喷粉室。

3）悬挂链杂质。主要是悬挂链挡油板和一次吊具接水盘（材质为热镀锌板）被前处理酸、碱蒸气腐蚀后的产物。解决方法是定期清理这些设施。

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。

5）前处理杂质。主要是磷化渣引起的大颗粒杂质和磷化膜黄锈引起的成片小杂质。解决方法是及时清理磷化槽和喷淋管路内积渣，控制好磷化槽液浓度和比例。

6）水质杂质。主要是前处理所使用的水中含砂量、含盐量过大引起的杂质。解决方法是增加水过滤器，使用纯水做为最后两级清洗水。

2 、涂层缩孔

1）前处理除油不净或者除油后水洗不净造成表面活性剂残留而引起的缩孔。解决方法是控制好预脱脂槽、脱脂槽液的浓度和比例，减少工件带油量以及强化水洗效果。

2）水质含油量过大而引起的缩孔。解决方法是增加进水过滤器，防止供水泵漏油。

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

1）前处理水洗不彻底造成工件上残留脱脂剂、铬化渣或者水洗槽被碱液污染而引起的附着力差。解决方法是加强水洗，调整好脱脂工艺参数以及防止脱脂液进入磷化后的水洗槽。

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。

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