靜電粉末噴涂的施工工藝是一套系統(tǒng)化流程,核心是通過(guò)靜電吸附使粉末附著于工件表面,再經(jīng)高溫固化形成致密涂層,具體可分為前處理、噴涂、固化、后處理四大核心階段,每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)最終涂層質(zhì)量至關(guān)重要:
一、前處理:確保涂層附著力的 “基礎(chǔ)工序”
前處理是消除工件表面雜質(zhì)(油污、銹蝕、氧化皮等)、形成磷化膜或鈍化膜的關(guān)鍵步驟,直接決定涂層是否容易脫落。流程通常分為 6 步,需根據(jù)工件材質(zhì)(如鋼鐵、鋁合金)調(diào)整細(xì)節(jié):
預(yù)脫脂:用弱堿性清洗劑(如氫氧化鈉溶液)浸泡或噴淋工件,去除表面浮油和灰塵,避免后續(xù)脫脂不徹底。
脫脂:使用強(qiáng)堿性或溶劑型脫脂劑(如三氯乙烯),通過(guò)高溫(50-80℃)浸泡、噴淋或超聲波清洗,徹底清除工件表面的軋制油、防銹油等頑固油污,此步驟需控制時(shí)間(5-15 分鐘),防止工件腐蝕。
水洗:分 2-3 次用清水沖洗工件,去除殘留的脫脂劑,避免后續(xù)磷化時(shí)出現(xiàn) “白斑” 或涂層縮孔。最后一道水洗需用去離子水,防止水中雜質(zhì)附著。
磷化:針對(duì)鋼鐵工件,將其浸入磷化液(主要成分是磷酸鋅、磷酸錳),在表面形成一層均勻的磷酸鹽薄膜(厚度 5-15μm)。該薄膜能增強(qiáng)涂層附著力,同時(shí)提高工件的防銹能力;鋁合金工件則通常采用鉻酸鹽或無(wú)鉻鈍化處理,替代磷化。
鈍化 / 封閉:磷化后用弱酸性溶液(如鉻酸溶液)處理,封閉磷化膜的微孔,進(jìn)一步提升防銹性能,部分場(chǎng)景可省略此步驟。
烘干:將工件送入烘干爐,在 80-120℃下烘干 10-20 分鐘,徹底去除表面水分,避免噴涂時(shí)粉末結(jié)塊或涂層出現(xiàn)針孔。烘干后工件表面需保持干燥、無(wú)油污,且溫度降至 30-40℃(接近室溫),再進(jìn)入噴涂環(huán)節(jié)。
二、靜電噴涂:讓粉末 “精準(zhǔn)附著” 的核心工序
此階段利用靜電吸附原理,將粉末涂料均勻噴涂在工件表面,關(guān)鍵在于控制靜電參數(shù)、噴涂距離和粉末流量,確保涂層厚度均勻(通常目標(biāo)厚度 50-300μm,根據(jù)需求調(diào)整):
工件掛裝:將烘干后的工件固定在專用掛具上,掛具需提前清理干凈(無(wú)殘留粉末或油污),且保證工件與掛具接觸良好(避免噴涂時(shí) “露底”)。掛裝時(shí)需根據(jù)工件形狀調(diào)整角度,確保所有待涂表面(包括邊角、凹槽)都能被粉末覆蓋。
粉末準(zhǔn)備:將粉末涂料(如環(huán)氧樹(shù)脂粉末、聚酯粉末)倒入供粉桶,通過(guò)供粉器攪拌均勻,去除粉末中的結(jié)塊(可通過(guò)篩網(wǎng)過(guò)濾),同時(shí)檢查粉末的流動(dòng)性(通常要求安息角 30-45°,流動(dòng)性差會(huì)導(dǎo)致噴涂不均勻)。部分粉末需提前在 40-50℃下預(yù)熱(如某些低溫固化粉末),改善噴涂效果。
靜電噴涂操作:
設(shè)備原理:噴涂槍槍頭內(nèi)置高壓靜電發(fā)生器,能產(chǎn)生 10-100kV 的高壓靜電,使噴出的粉末顆粒帶負(fù)電;工件通過(guò)掛具接地,帶正電(或中性),正負(fù)電荷相互吸引,粉末顆粒便附著在工件表面。
噴涂參數(shù)控制:
噴涂距離:槍頭與工件表面距離控制在 150-300mm,過(guò)近易導(dǎo)致涂層局部過(guò)厚、出現(xiàn) “桔皮”,過(guò)遠(yuǎn)則粉末吸附力下降,利用率降低。
靜電電壓:根據(jù)粉末類(lèi)型調(diào)整,環(huán)氧樹(shù)脂粉末通常用 60-80kV,聚酯粉末用 50-70kV;電壓過(guò)高易產(chǎn)生 “法拉第籠效應(yīng)”(凹槽處無(wú)粉末附著),過(guò)低則吸附力不足。
粉末流量:通過(guò)供粉器調(diào)節(jié),通常為 50-200g/min,流量過(guò)大易導(dǎo)致粉末堆積、滴落,流量過(guò)小則涂層過(guò)薄,需多次噴涂。
噴涂順序:先噴涂工件的邊角、凹槽等 “難涂部位”,再噴涂平面;對(duì)于復(fù)雜形狀工件,需多角度移動(dòng)噴槍(如上下、左右掃射),確保無(wú)漏涂區(qū)域。
回收粉末:未附著在工件上的粉末(約 5%-10%)會(huì)隨氣流進(jìn)入回收系統(tǒng)(由旋風(fēng)分離器、濾筒除塵器組成),旋風(fēng)分離器先分離出大部分大顆粒粉末,濾筒進(jìn)一步過(guò)濾細(xì)小粉末,回收的粉末經(jīng)篩選后可 100% 重新倒入供粉桶使用,涂料利用率超 95%。
三、高溫固化:讓粉末 “成膜” 的關(guān)鍵工序
固化是將工件表面的粉末顆粒加熱熔融、流平、交聯(lián),形成連續(xù)致密涂層的過(guò)程,需嚴(yán)格控制固化溫度和時(shí)間,確保涂層性能(硬度、耐腐蝕性)達(dá)標(biāo):
預(yù)固化 / 流平:將噴涂后的工件送入固化爐,先在較低溫度(如 80-120℃)保持 5-10 分鐘,讓粉末顆粒軟化、流平,消除噴涂時(shí)的 “桔皮” 或針孔,此步驟稱為 “流平階段”。
主固化:升高固化爐溫度至粉末的指定固化溫度(環(huán)氧樹(shù)脂粉末通常 180-200℃,聚酯粉末 160-180℃),保持 15-30 分鐘(具體時(shí)間根據(jù)涂層厚度調(diào)整,厚度越厚,固化時(shí)間越長(zhǎng))。在此階段,粉末中的樹(shù)脂成分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),形成穩(wěn)定的高分子涂層,具備耐沖擊、耐酸堿等性能。
冷卻:固化完成后,將工件從固化爐取出,自然冷卻至室溫(或通過(guò)風(fēng)冷加速冷卻),避免高溫下工件變形或涂層劃傷。冷卻過(guò)程中需避免工件表面接觸水或油污,防止涂層出現(xiàn)缺陷。
四、后處理:確保產(chǎn)品合格的 “收尾工序”
后處理主要包括質(zhì)量檢驗(yàn)、修整和包裝,是篩選合格產(chǎn)品、提升成品率的關(guān)鍵:
天津靜電噴涂加工廠質(zhì)量檢驗(yàn):
外觀檢驗(yàn):用目視或放大鏡檢查涂層表面,無(wú)漏涂、針孔、桔皮、縮孔、色差等缺陷為合格。
性能檢驗(yàn):通過(guò)專用儀器檢測(cè)涂層厚度(用涂層測(cè)厚儀,誤差需≤±5μm)、附著力(劃格法,要求附著力等級(jí)≥1 級(jí))、硬度(鉛筆硬度法,要求硬度≥2H)、耐腐蝕性(鹽霧試驗(yàn),通常要求 500 小時(shí)無(wú)銹蝕)。
修整:對(duì)輕微缺陷(如小針孔、邊緣毛刺)進(jìn)行修復(fù),例如用同類(lèi)型粉末混合少量溶劑調(diào)成糊狀,填補(bǔ)缺陷后,局部加熱固化;對(duì)嚴(yán)重缺陷(如大面積漏涂、涂層脫落)的工件,需脫漆(用脫漆劑去除舊涂層)后重新進(jìn)入前處理工序,二次噴涂。
脫掛與包裝:將合格工件從掛具上取下,清理工件表面的殘留粉末(用壓縮空氣吹凈),然后根據(jù)產(chǎn)品要求進(jìn)行包裝(如用氣泡膜包裹,避免運(yùn)輸過(guò)程中劃傷涂層),完成整個(gè)施工流程。