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Introduction of Electrostatic Spraying Technology

2018.11.20  
噴粉工藝也稱粉沫涂裝，是近幾十年迅速發展起來的一種新型涂裝工藝，所使用的原料是塑料粉末。早在四十年代有些*便開始研究實驗，但進展緩慢。1954年德國的詹姆將聚乙烯用流化床法涂覆成功，1962年法國的塞姆斯公司發明粉靜電噴涂后，粉末涂裝才開始在生產上正式采用，近幾年來由于各國對環境保護的重視，對水和大氣沒有污染的粉末涂料，得到了迅猛發展。
　　突出優點
　　1、一次涂裝可以得到較厚的涂層，例如涂覆100～300μm的涂層，用一般普通的溶劑涂料，約需涂覆4～6次，而用粉末涂料則一次就可以達到該厚度。涂層的耐腐性能很好。
　　2、粉末涂料不含溶劑，無三廢公害，改善了勞動衛生條件。
　　3、采用粉末靜電噴涂等新工藝，效率高，適用于自動流水線涂裝，粉末利用率高，可回收使用。
　　4、除熱固性的環氧、聚酯、丙烯酸外，尚有大量的熱塑性耐脂可作為粉末涂料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氟化聚醚、尼龍、聚碳酸脂以及各類含氟樹脂等。
　　粉末涂料開始用于防護和電氣緣方面，隨著科技的發展，已廣泛使用于汽車工業、電氣絕緣、耐腐蝕化學泵、閥門、汽缸、管道、屋外鋼制構件、鋼制家具、鑄件等表面的涂裝。 　我國自六十年代開始粉末涂裝的實驗研究，并在生產上得到應用。發展已廣泛得到使用。
　　工藝介紹
　　流化床涂裝法
　　（又稱沸騰床）
　　它是由多孔隔板和容器組成，多孔隔板將容器分為上下兩個部分。
　　其工作過程是這樣的：向隔板以下的容器部分通入壓縮空氣，壓縮空氣通過多孔隔板使上面粉末未受空氣流的作用懸浮起來，并在上部容器內滾翻，呈現"沸騰"狀態。經預熱的工件通過"沸騰"的粉末區達到涂覆的效果。工件的預熱溫度可稍高于粉末的熔融溫度。
　　近幾年來流化床工藝得到了一些改進，并與靜電粉結合起來形成靜電流化床粉末噴涂，已得到大范圍的使用。
　　要使涂層獲得較好的效果，應注意以下幾個方面：
　　1）流化床的結構形式要求簡單，內部光滑避免死角，******設有震動裝置。
　　2）流化床中的多孔隔板，應有一定的孔徑和空密度分布。
　　3）粉末粒子的大小以通過50~150目/網篩孔為好，形狀接近球形較為理想。
　　4）粉末涂料的含水量要求盡量低，以避免流化不良和涂層氣泡。
　　5）壓縮空氣的流速和流量必須調整至粉末涂料穩定地流化，不致溢出，同時壓縮空氣應凈化、干燥。
　　火焰噴涂法
　　在氧乙炔焰中，粉末以50m/s左右的速度通過噴槍口的高溫區，受熱成為熔融或半熔融狀態，噴至被預熱的表面上，直到所需的厚度。粉末火焰噴涂工藝比較簡單，可用于導軌面的噴涂，以及機械磨損修復工作。
　　熱熔敷法是介于火焰噴涂和流化床之間的工藝，其過程是先將工件預熱至粉末熔融溫度以上，然后用噴槍把粉末噴上，借工件熱量來熔融成涂層。
　　靜電粉末噴涂
　　這是粉末涂裝中目前發展較 快的一種重要施工工藝。
　　1）基本原理
　　在噴槍與工件之間形成一個高壓電暈放電電場，當粉末粒子由噴槍口噴出經過放電區時，便補集了大量的電子，成為帶負電的微粒，在靜電吸引的作用下，被吸附到帶正電荷的工件上去。當粉末附著到一定厚度時，則會發生"同性相斥"的作用，不能再吸附粉末，從而使各部分的粉層厚度均勻，然后經加溫烘烤固化后粉層流平成為均勻的膜層。
　　2）粉末靜電噴涂工藝流程
　　典型的粉末靜電噴涂（金屬）工藝流程如下：上件→脫脂→清洗→去銹→清洗→磷化→清洗→鈍化→粉末靜電噴涂→固化→冷卻→下件
　　粉末靜電噴涂（板材）工藝流程如下：板吊掛→預熱導電→靜電噴涂（底涂）→熱熔固化→冷卻→卸板
　　3）影響粉末靜電噴涂質量的主要因素
　　粉末靜電噴涂中，影響噴涂質量因素除了工件表面前處理質量的好壞以外，還有板材的含水量、噴涂時間、噴槍的形式、噴涂電壓、噴粉量、粉末導電率、粉末粒度、粉末和空氣混合物的速度梯度等。
　　1、粉末的電阻率
　　粉末的電阻率在1010～1016歐姆/厘米較為理想，電阻率過低易產生粉末再分散，電阻率過高會影響涂層厚度。
　　2、噴粉量
　　在噴涂開始階段，噴粉量的大小對膜厚有一定的影響，一般噴粉量小，沉積率高。噴粉量一般控制在50克/分到1000克/分范圍內。
　　3、粉末和空氣混合物的速度和梯度
　　速度梯度是噴槍出口處的粉末空氣混合物的速度與噴涂距離之比，在一定噴涂時間內，隨著噴涂梯度的增大膜厚將減小。
　　4、噴涂距離
　　噴涂距離是控制膜層厚的一個主要參數.一般控制在距工件10~25厘米,多由噴槍形式來決定.
　　5、噴涂時間
　　噴涂時間與噴涂電壓、噴涂距離、噴涂量等幾項參數是相互影響當噴涂時間增加及噴涂距離很大時，噴涂電壓對膜厚極限值的影響減小。隨著噴粉時間的增加，噴粉量對膜厚的增長率的影響顯著減小。
　　4）水分散粉末涂裝
　　水分散粉末涂料是將粉末涂料穩定的分散與水介質中，它兼具水性涂料與粉末涂料的優點，在工藝上可以使用包括浸、刷、噴、靜電涂裝在內的一切常規手段。
　　5）粉末電泳涂裝
　　它是綜和粉末涂裝與電流涂裝的產物，兼具二者特點。其基本原理是將粉末粒子（一般要求40μm以下），分散與含電泳樹脂的水溶液之中，以水性電泳樹脂為載體，以粉末粒子為成膜物質，使粉末粒子帶上電荷，在直流電場中電泳沉積成膜。它適用于形狀復雜的工件施工。
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