現(xiàn)代涂裝技術(shù)的發(fā)展必須符合經(jīng)濟(jì)效益高現(xiàn),高效率,生態(tài)平衡,節(jié)約能源等四個(gè)原則。而粉末靜電表面涂裝正是具有優(yōu)質(zhì),高效低耗,無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。因此,這項(xiàng)新技術(shù)在“七五”期間就被國(guó)家經(jīng)委定為七十項(xiàng)重點(diǎn)研究和推廣的新科技項(xiàng)目之一。在推廣這項(xiàng)新工藝時(shí),我們首先對(duì)粉末靜電表面涂裝工藝的基本原理及其應(yīng)用后的效益(經(jīng)濟(jì)效益,社會(huì)效益)作一簡(jiǎn)單的介紹。
一、粉末靜電表面涂裝原理:
粉末靜電噴涂首先要有產(chǎn)生直流高壓的高壓靜電發(fā)生器,和把粉末噴射出來(lái)的噴槍。能常情況下,工件接地,噴槍尖就接負(fù)高壓,負(fù)高壓是高壓靜電發(fā)生器供給的。當(dāng)噴槍尖端靠近工件,就產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象,粉末從噴槍口噴射出來(lái),經(jīng)過(guò)電暈放電就帶上了負(fù)電荷。這帶負(fù)電荷的粉末微粒在靜電力和壓縮氣流的作用下到達(dá)工件表面,在粉末微粒的其它部分的負(fù)電荷與工件之間具有靜電吸引力,使粉末微粒吸附在工件表面上,以至敲打工件,粉末和同粒也不易脫落。因?yàn)榉勰┪⒘>哂休^高的電阻,故微粒上帶的負(fù)電荷不易漏掉,從而使粉末能相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間吸附在工件表面,但微粒的電阻是越不大越好,電阻過(guò)大,粉末微粒上就不易帶上負(fù)電荷,造成吸附力小,一般粉末微粒的比電阻在102-103Ω為宜。通過(guò)靜電噴涂,可使粉末均勻地容聚于工件表面,又因?yàn)閹ж?fù)電荷的微粒之間具有相斥的力。這種斥力有助于分散微粒的作用,工件表面吸附的粉末粒層達(dá)到一定厚時(shí),不會(huì)再加厚。從而保證了當(dāng)工件固化后,表面的涂膜均勻。另外,粉末的帶電量也不是越大越好。因?yàn)閹щ娏吭酱?,雖吸附力大,但排斥力也大,故粉末帶電也要適當(dāng),一般在Q=107庫(kù)∕克的程度上,噴涂操作時(shí)使用的電壓一般為50-80KV,放電量為100μA以下,噴槍尖端與工件的距離10-20㎝為宜。工件不加熱,即冷噴時(shí),涂層厚度一般為50-100微米。如果工件在噴涂之前進(jìn)行加熱,噴涂時(shí)在工件表面的微粒的電阻減少,微粒層的帶電量減少,從而能使涂膜厚度增加,所以工件熱噴時(shí),涂膜厚度可達(dá)500微米。在工件凹陷處,由于靜電屏蔽的作用,使用電壓越高,靜電屏蔽作用就越大,這時(shí)就必須降低電壓進(jìn)行噴涂。
二、粉末靜電表面涂裝工藝流程:
前處理:
與常規(guī)的溶劑噴涂工藝基本相同,對(duì)于板金沖壓件可采用化學(xué)前處理法。即:去油→去銹→清洗→磷化(或純化)等。大部份銹蝕或者表面較厚的工件,采用噴砂,拋丸等機(jī)械方法去銹,但機(jī)械除銹后應(yīng)確保工件表面清潔,無(wú)法垢。前處理工藝質(zhì)量好壞直接影響粉末涂膜質(zhì)量,前處理不好,造成涂膜易脫落,鼓泡等現(xiàn)象。因此,前處理工作必須予以重視。
粉末靜電表面涂裝:
由高壓靜電發(fā)生器產(chǎn)生的負(fù)高壓通過(guò)高壓電纜線引入噴槍尖端。另外,凈化處理后的壓縮空氣,經(jīng)過(guò)供粉桶,使粉末通過(guò)粉管從噴槍口噴射出來(lái),當(dāng)前處理的工件通過(guò)噴粉室進(jìn)行靜電噴涂,噴涂后的工件送入烘道(或烘箱)進(jìn)行固化,噴室中剩余的粉末一部分跌入噴室,另一部分經(jīng)第一級(jí)旋風(fēng)除塵器和第二級(jí)布袋回收器回收。
烘烤固化:
主要是使粉末靜電噴涂后的工件經(jīng)加熱到一定溫度的烘箱或烘道,根據(jù)粉末特性在規(guī)定的溫度時(shí)間內(nèi)固化,使交聯(lián)反應(yīng)完全,產(chǎn)生光滑致密的涂膜,并緊緊地結(jié)合在工件表面。
不同的粉末在烘烤溫度和時(shí)間上是各不相同的,這是在固化工序上應(yīng)注意的。
三、粉末靜電表面涂裝工藝的經(jīng)濟(jì)分析:
采用粉末靜電表面涂裝比噴漆工藝經(jīng)濟(jì)效益高,產(chǎn)品質(zhì)量好,除了在涂料上粉末的合格高于油漆。但粉末噴涂利用率高達(dá)95%;噴漆利用率低,僅在60%左右。粉末噴涂工藝簡(jiǎn)單。工時(shí)費(fèi)用也大大減少。如果前處理在24小時(shí)內(nèi)就噴涂,又可省去磷化處理。場(chǎng)地,設(shè)備可減少。粉末噴涂的成品率高于噴漆,一般來(lái)說(shuō):噴漆件廢品,次品率為10%左右。而噴塑件為1%左右,有利降低成本,返修率低,使用期長(zhǎng)。垃圾箱處理使用半年就要返修。改成噴塑處理可達(dá)一年多。噴漆的煤氣鋼瓶,使用一年后掉漆生銹嚴(yán)重,采用噴塑處理作用二年后基本維持原樣,所以噴塑件比噴漆件總的成本要降低,而且質(zhì)量好,無(wú)污染。
原來(lái)有靜電噴漆流水線亦要轉(zhuǎn)粉末靜電噴涂。但有顧慮,怕投資大。其實(shí)原來(lái)已有噴漆流水線,前處理和烘道基本差不多,只需稍作改裝就可以了。唯有改變的就是把噴漆室改為噴塑室,增添噴塑裝置一套,約3萬(wàn)元投資也不大。還有的認(rèn)識(shí)到粉末靜電噴涂工藝好,但怕新工藝搞得不好上不去,因此還是保持原來(lái)的舊工藝。其實(shí)這顧慮完全應(yīng)消除。