第二讲粉末涂料的涂装工艺
1 概述
1.1 粉末涂料涂装发展史
粉末涂料是一种固体份100%的、以粉末涂料形态进行涂装形成涂膜的涂料。它与一般溶剂型涂料和水性涂料不同，不是使用溶剂或水作为分散介质，而是借助空气作为分散介质。
40年代随着石化工业行业的迅速发展，聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等热塑性树脂产量快速增长，人们开始研究将树脂熔融涂敷于金属表面，因此相继出现了辊涂、散布和火焰喷涂等工艺方法。1952年联邦德国的Gemmer发明了流化床涂敷法，粉末借助空气动力在专门的容器内流动游浮，具备了液体特性，从而连续自动地在预热工件表面熔融涂敷上一层致密光滑的涂层。当时应用的树脂主要是热塑性树脂。热固性环氧树脂问世后，流化床涂敷工艺开始进入实质性发展阶段，在电气绝缘和化工防腐领域中获得了工业化应用。
1964年shell公司开创了现今粉末涂料行业广泛使用的熔融挤压法粉末涂料生产技术。使粉末涂料的生产实现连续化，走上了工业化生产道路。1962年法国Sames公司研究成功粉末静电喷涂装置，首次实现了粉末在预热工件表面的静电涂装，它为粉末涂装技术的快速推广应用奠定了基础。表1反映了世界粉末涂料应用增长的状况。其增长率约为整个涂料行业增长率的2倍。
我国最早研究粉末涂装技术的单位是广州电器科学研究所。该所于1965年首先研制成功环氧绝缘粉末和流化床涂敷电机铁芯工艺和设备，并在常州绝缘材料厂建立环氧绝缘粉末生产线。70年代中期到80年代初是我国粉末涂装技术研发的高峰期。各部委所属企事业单位都取得了丰硕科技成果，为迎接我国第一次粉末涂装技术应用的高潮作好了准备。化工部涂料工业研究所开发了粉末涂料流平剂和装饰型环氧粉末涂料；电子工业部738厂、航空工业部345厂在国内率先建立了粉末静电喷涂流水生产线，对电子产品和洗衣机的壳体实施粉末静电涂装的规模生产。航空工业部贵阳电机厂与国际同步研制成功静电流化床用于电机铁芯的静电粉末绝缘涂敷并投入批量生产。改革开放加速了我国粉末涂料行业的发展，粉末涂料产量直线上升，迅速占领了洗衣机、电冰箱、空调机、微波炉、电风扇等市场。表2为我国历年来热固性粉末涂料产量的估计值。
90年代国内已经形成以下品种的粉末涂料：装饰型环氧粉末涂料、绝缘型环氧粉末涂
料、防腐型环氧酚醛粉末涂料、环氧丙烯酸型粉末涂料、环氧美术型粉末涂料、聚酯环氧装饰型粉末涂料、聚酯/TGIC粉末涂料、聚氨酯粉末涂料、半光/无光粉末涂料、其它功能性粉末涂料（包括阻燃型、导电型、耐热型等）。
国内粉末涂料的市场开发，最初以家用电器产品为主要对象，逐步推广应用到机械设备、仪器仪表、医疗器械、电子元器件、建筑行业、汽车零部件、邮电通讯、航空航天、船舶、轻工、自行车、摩托车、金属家具、办公用品、道路建设等各个领域。目前粉末涂料在石油、天燃气及船舶管道内外壁的涂装也取得了广泛应用，金属制品的涂装技术已趋于成熟，并且制定了相应的涂装标准。上水管道采用无毒粉末涂料也正在开发应用。木材和塑料制品采用低温固化粉末涂料和UV光固化粉末涂料涂装的技术开发取得了长足进展。钢筋钢材的粉末涂装也提到了日程上。随着应用领域的开拓，需要开发的粉末涂料品种有：重防腐型粉末涂料、低温固化涂末涂料、快固节能型粉末涂料、UV光固化粉末涂料、聚氨酯粉末涂料、丙烯酸粉末涂料、专用塘瓷型粉末涂料、耐高温粉末涂料、薄涂层粉末涂料等。
1.2 粉末涂装工艺的分类
为了使读者对当前已有的一些粉末涂装工艺方法有一个较为系统的了解，按照它们的涂装原理和工艺特点进行如下排列归类：
上面列出的是粉末涂装工艺发展过程中曾经研究过的一些工艺方法。原则上可以划分成热熔涂装工艺和冷涂装工艺两大类。每一类工艺的涂装原理都是相同的。冷涂装工艺中的喷胶冷涂法例外，它是对被涂工件需要涂装粉末的部位喷（刷）胶液，然后喷粉进行热熔流平成膜的。总之不管用什么方法，只要能使粉末涂料均匀地涂布于被涂工件表面，经过加热熔融流平成膜，这种工艺方法就可归类于粉末涂装工艺。如果工件需要预热以熔融粉末涂料则属于热涂装工艺范围。工件能够在常温下进行粉末涂装，再进行热熔流平成膜的工艺属于冷涂装工艺范围，当前应用最为广泛的冷涂装工艺主要是粉末静电喷涂工艺。通过上面的介绍，如果遇到新出现的工艺方法和涂装设备问世时，读者就可以按其涂装原理和工艺特点自行归类了。
1.3 涂装前的表面处理
粉末涂装对被涂工件的表面预处理要求与工件涂装液体涂料相同，即赋予涂层三方面的作用。
（1）提高涂层对底材表面的附着力。底材表面有油脂、污垢、锈蚀产物、氧化皮及旧涂膜，如果直接涂装粉末涂料会造成涂层对基材的附着力很弱，涂膜容易整块剥落或产生各种外观缺陷。有时将各类污垢和锈蚀物清理干净以后涂层附着力仍不理想，要想进一步提高涂膜附着力，一般可采取打磨粗化、化学覆膜（磷化、氧化）等方法处理。
（2）提高涂膜对金属基体的防腐保护能力，钢铁生锈以后，锈蚀产物中含有很不稳定的铁酸（α-FeOOH），它在涂膜下部仍会促使锈蚀扩展和蔓延，使涂膜迅速破坏而丧失保护功
能。所以在施工涂膜前彻底除锈可大大提高涂膜的防护性。表3以油漆涂膜为例可看到各种除锈方法对涂膜防护性的影响。
注：样板涂两道底漆，两道面漆，经2年天然曝晒试验得到的结果。
如果在洁净的钢铁表面进行磷化处理，形成磷酸锌盐化学转化膜，则涂膜的防护性能会大幅度提高。
（3）提高底材表面平整度。这是对于铸件表面来讲很重要，必须彻底清除型砂、焊渣及锈蚀物，否则将影响涂膜外观。
粉末涂料涂装中金属工件的表预面处理方法包括除油、除锈、磷化、氧化、表面调理和钝化封闭等。表面调理和钝化封闭仅与磷化有关。对于塑料、木材类非金属材质则有特殊的表面预处理方法。
表面预处理的质量等级应与涂膜品质相一致，表面预处理质量太低，涂膜品质将达不到预期要求。如果定得太高就会影响到表面预处理的技术经济性。底材材质与各处理剂和处理方法的配套选择参见表4。
1.4 粉末涂料涂装的特点
粉末涂料涂装技术作为省资源、节能、低公害和高生产效率的新型涂料而获得各国高度重视，但它毕竟才发展了数十年，存在不足之处是难免的。随着科技的发展，这项新技术必将更趋完美。下面将其与溶剂型涂料作优缺点对比（见表5）。
表5 粉末涂料与溶剂型涂料的涂装特点比较
表6 我国各种粉末涂料的比例
表7 钢门涂装工艺技术经济比较
我国各种粉末涂料所占比例见表6。表7和表8列出了钢门采用不同工艺涂装的技术经济性比较和涂膜质量对比。
2 粉末涂料的涂装工艺技术
2.1 流化床涂装
在粉末涂装中流化床涂装工艺的工业化生产较早。表9为流化床涂装工艺的应用领域。
2.1.1 涂装原理
流化床的工作原理是将让均匀分布的空气流通过粉末层，使粉末微粒翻动呈流态化。气流和粉末建立平衡后保持一定的界面高度。将需涂敷的工件预热后放入粉末流化床中浸涂，得到均匀的涂层，最后加热固化（流平）成膜。
流化床是固体流态学的第二阶段，也是比较复杂和难以控制的阶段，固体流态化过程分为三个阶段：固定床阶段、流化床阶段、气流输送阶段。从理性上认识这三个阶段的特点和相互关系，对于掌握流化床涂装技术是很重要的。
（1）固定床阶段
当流体速度很小时，固体粉末颗粒静止不动，流体从粉末颗粒间隙穿过，当流体速度逐渐增大时，固体颗粒位置略有调整，即颗粒间排列方式发生变化，趋向松动的倾向，此时固体颗粒仍保持相互接触，床内粉层高度H与粉末层体积没有变化，这个阶段用图10中的ab 段表示。此阶段床内粉层高度并不随流体速度的增大而增加。但是△P却随流体速度的增大
而增加，图中W为流体速度，Wkp为临界速度，Wmax为极限速度。
（2）流化床阶段
在固定床的基础上，继续增大流速W，床层开始膨胀和松动，床层高度开始增加，每个粉末颗粒均被流体托浮起来，离开原来的位置作一定程度的位移，即进入流化床阶段。随着流体速度的继续增大，粉末运动加剧且做上下翻滚，如同液体加热达到沸点时的沸腾状态。这个阶段用图10中的bc段表示。此时床内粉层膨胀，高度随流体速度的增大而增加，但床内压强并不增大。因此在一个较大范围内变动流速而不影响流体所需的单位功率。这是流化床的特征之一。图1的b点就是固定床与流化床的分界点，称为“临界点”，此时的速度称为“临界速度”。
（3）气流输送阶段
流体速度继续增加到某一极限速度时，固体粉末颗粒被流体从流化床中吹送出来，这个阶段称为气动输送阶段。从图1中c点开始即为此阶段。C点处的速度称为流化床的极限速度。因此在掌握流化床涂装技术时，应当将流体速度保持在临界速度Wkp和极限速度Wmax之间。
图1 H、ΔP与W的关系曲线
2.1.2 流化床的均匀性
流化床内粉末流化状态的均匀性是保证涂膜均匀性的关键因素，当气体流速不太大时，床层比较平稳，若加大流速（即增加流化数）W（W=W/Wkp），床层内粉粒运动加剧，就会出现气泡，气泡随着流化数W的增加由小变大。出现大气泡时粉粒被强烈地搅拌到界面上方，再增大W时，大气泡就可能占据流化床整个截面，这时床层将被割成几段，产生“气截”、“腾涌”等现象，如图2a所示。大气泡猛烈冲击粉粒，当气泡破裂时，粉粒被抛得很高，然后落入床层内。气截现象将引起压强的剧烈波动，并恶化气流与固体粉粒的接触，使压强比正常情况要大。
引起流化床床层不均匀的另一原因是沟流现象（见图2b）。粉末粒度不均匀，细小颗粒容易产生内聚而形成孔渠。气流从孔渠中流过的现象称为“沟流”或“气沟”。沟流现象会使床层趋于不均匀，压强降波动比较大。首先是由孔渠中的小颗粒转入流化，继而两旁粉粒
开始运动，远离孔渠的粉粒则可能仍维持在固定床状态。截面较大的流化床中粉末流态化不均匀主要是由“大气泡”和“沟流”现象引起的。
要均匀控制流化床是比较困难的，流化数必须经过大量试验才能找出最佳值。流化数的确定以能够进行流化床涂敷操作为标准。没有必要苛求绝对均匀。刚开启流化床时，气量给得小一些，随后逐渐增加气量，达到相对均匀就可进行涂装操作了。流化床内粉末的悬浮率最高可达30%～50%。
2.1.3 流化床主要设备
流化床是涂装操作的关键设备。它主要由气室、微孔透气隔板和流化槽三部分组成。图12是较为常见的流化床结构。其特点为：
（1）气室部分采用环形的铜管出风，并在两块多孔的均压板之间夹一层羊毛毡，使上升气流更均匀。
（2）流化槽的槽壁具有1:10的锥度，有利于粉末的均匀流动。为了提高流化槽的空间利用率，流化槽亦可做成矩形或椭园形。
（3）流化槽可用钢板、铝合金板、聚氯乙烯板或有机玻璃板等材料制作。
流化槽底部振动装置机构可使槽内粉末流化更均匀，并并减少粉尘飞扬，称为振动式流化床（如图3所示）。
微孔透气隔板是保障流化床达到均匀流化状态的主要元件，微孔板有微孔陶瓷板、聚乙烯或聚四氟乙烯微孔板。采用环氧粉末和石英砂粘合制作的微孔板机械性能优良。微孔板每平方米的透气量一般为60～100m3/h左右，气孔尺寸在1.6～85μm范围内。
2.1.4 涂装工艺
工件采用流化床工艺涂装所获得的涂膜厚度与以下一些因素有关：被涂工件的材质、工件的热容量、基材的直径或厚度、工件加热温度、工件加热时间、浸粉时间以及粉末涂料的性能（见图4）。
流化床涂装的工艺流程如下：
（1）工件预热
工件预热温度一般比粉末涂料熔化温度高30～60℃。预热温度过高会导致粉末树脂裂解，涂膜产生气泡、焦化、过厚或流挂等现象；预热温度过低会造成涂膜流平不好、不平整，达不到涂膜厚度要求等弊病，热容量大的工件预热温度要偏低一些，热容量小的工件预热温度要偏高一些。
预热后的工件在浸涂时与粉末之间发生热量传递。热量从工件传递给粉末，使粉末温度上升至熔融温度从而粘附在工件表面达到初步流平。该过程传递的热量可用下式计算：△H= mCp△T
式中：m——粘附于工件上的粉末质量
Cp——粉末的比热
△T——粉末与工件的温差
（2）流化床浸涂
预热后的工件迅速浸入流化槽中，粉末熔融粘附于工件表面，工件沉浸于粉层中应保持运动状态，如转动或水平/垂直方向的移动，这有利于工件的均匀涂装。图5是高密度聚乙烯粉末涂料浸涂时间与涂膜厚度的关系曲线。对于要求涂膜特别厚的工件而言，可以进行多次涂敷，多次涂敷既能保证工件达到所需厚度，又能避免涂层产生气泡，消除针孔等缺陷。造成涂膜不均匀的因素有：
—粉末流化是由于向上的气流造成的。与液体有本质的不同，因此只要局部气流受阻，就会出现局部粉末流化状态不好，造成工件上部表面粉末堆积，下部表面涂膜却很
薄或不连续，阻挡面积越大这种现象越严重，因此应尽量使工件最小截面垂直浸入
床内粉层。
—工件下部总是先浸入粉层中而又是最后离开粉层，所以工件涂装后总存在着上下部位涂膜厚度的差异。一般采取工件鄱转180℃涂装以消除涂层的不均匀性。
—粉末流化不均匀，使槽内各部位的粉末密度不同，也会造成涂膜的不均匀。因而选
择透气均匀的微孔板和采用振动式流化床涂装是非常重要的。
图5 高密度聚乙烯的积粉时间与涂层厚度的关系
（3）加热固化（塑化）
加热固化工序对热固性粉末来讲使树脂获得充分交联聚合；对热塑性粉末而言则进一步流平成膜。图15反映了固化时间对涂膜性能的影响。
图6 固化时间对涂层性能的影响
适用于流化床涂敷的粉末涂料粒径以100～200μm较好，该粒度范围的粉末重量应占粉末总重量的70%～80%。
2.1.5应用实例
流化床浸涂钢丝的生产工艺过程如图7所示。
图7钢丝粉末流动浸塑示意图
（1）钢丝表面预处理
预处理包括酸洗、磷化和水洗等工序，磷化效果的好坏对涂膜与钢丝之间的附着力影响
很大（见表10）。
表10的试验条件为：
—涂装用聚乙烯粉末涂料的熔融指数为0.6g/10min。
—耐环境应力开裂试验是将涂塑钢丝紧密缠绕10圈，芯径为钢丝直径8倍的弹簧，将试样浸入纯海鸥洗涤剂中保温25℃，观弹簧圈上涂膜出现开裂的起始时间。
—耐冲击试验中的冲头曲面半径为300mm。自由下落的高度为100mm。
—耐滚压试验的速度为15～30mm/s，行和为600mm，一个往复计为一次。
—涂膜粘结强度试验是将100mm的涂塑钢丝一端留下长15m的涂膜，其余涂膜剥去，并清除干净，在拉力机上测定把留下的涂膜拨出所需的抽力，再除以涂膜与钢丝的
粘结面积。
—涂膜腐蚀扩展试验是将涂塑钢丝试样的中间部位切开10mm的环形切口，并把涂膜清除干净，然后弯成U形，将其投入1%的Na2SO4溶液中，以试样为阴极，在试
样和溶液间施加100V的直流电压，并使通过试样的电流恒定为10mA，在室温下试
验100h，检查试样切口处涂膜与钢丝间腐蚀扩展的最大距离。
从表10可见钢丝经磷化、钝化处理后涂塑，形成的涂膜粘结力最好，镀锌钢丝的涂膜粘结力次之、镀铜钢丝最差。
（2）钢丝预热
预先加热钢丝使其温度高于涂料熔点，并储存足够热量，以保证粉末涂料的熔融粘附量，钢丝的表面温度按下列经验公式计算：
To=mT k
式中：To—涂塑前钢丝进入流化床时的表面温度；
T k—粉末涂料的熔融温度；
m—钢丝进入流化床前的降温系数，m值取1.17～1.24。
预热炉气温由下式求得：
Tc=CTo
式中：Tc—钢丝预热炉气温；
To—涂塑前钢丝进入流化床时的表面温度；
C—钢丝规格系数，一般取2.01～2.46。
(3) 钢丝浸塑
预热好的钢丝进入流化床中，流化床内粉末的流动状态应调整到最佳状态并控制好钢丝的线速度，钢丝沉浸于粉层中的时间越长其涂膜越厚。涂膜厚度与钢丝温度和速度等因素的
关系可用下式计算：
(T1－T2)t
S=C’————
ε’M’
式中：S—钢丝表面的涂膜厚度，mm；
C—钢丝规格及速度系数，取2.01～2.46；
T1—钢丝进入流化床的温度，℃；
T2—钢丝从流化床出来的温度，℃；
t—钢丝与流化床中粉末接触的时间，min；
ε’—流化床中粉末的流化状态，g/cm3
M’—流化床透气板的透气率，m3/㎝2；
（4）固（塑）化
钢丝经流化床浸涂后涂膜尚不能完全熔融流平固化，还需进入烘道进行固（塑）化。塑化温度应低于粉末涂料的分解点，温度过高会造成树脂裂解、发黄，过低则塑化流平不充分。不同粉末涂料的塑化温度不同，常用热塑性粉末涂料的塑化温度见表11。
2 粉末涂料的涂装工艺技术
2.2 熔射法涂装
（1）工作原理
熔射喷涂法又称火焰喷涂法，主要是对金属表面实施金属粉末或热塑性粉末的涂装。其工作原理是用压缩空气将粉末涂料从火焰喷嘴中心吹出，并高速通过喷嘴外围喷出的火焰区域，使其成为熔融状态喷射粘附到工件表面。火焰喷枪是火焰喷涂施工的主要装置。被涂物是需预热后喷涂还是直接喷涂，取决于所用的粉末涂料品种以及喷涂后涂膜能否藉助喷枪提供的热能达到流平或交联固化。
火焰喷涂的主要设备和喷枪结构见图8。粉末涂料从流化床粉末槽通过喷射器输送到乙炔或丙烷火焰喷枪，将粉末涂料熔融后喷涂至已经预热的被涂物表面，经流平或交联固化成膜。被涂物的预热一般是采用火焰喷枪或焊枪将其预热到粉末涂料熔融温度以上，这样可以防止粉末颗粒遇冷降低粘度造成流平和粘附性能的下降。
（2）特点和应用
火焰喷涂法的优点是：
—涂装设备结构简单，价格低廉，可以在工作现场施工操作。
—一次喷涂可得到较厚的涂膜（达500μm以上）。
—不需要烘炉因而适用于大型工件的涂装和维修。
—可以在100%相对湿度和低温环境下施工。
火焰喷涂法的缺点是涂膜厚度不易控制；施工中粉末飞扬严重，需在现场设置吸尘装置；喷涂工件过大和工件形状复杂时涂装较难质量控制。
火焰喷涂法用的粉末涂料主要是热塑性粉末涂料。如乙烯-乙酸乙烯共聚物（EV A）、聚乙烯、聚酰胺（尼龙）等。热固性粉末涂料有快速固化的环氧粉末涂料。火焰喷涂法常用于化工设备、化工池槽、机械另件修补等涂装，用作防腐涂层、耐磨涂层和一般装饰性涂层。也可用于对静电喷涂管道或流化床浸涂大工件时出现的涂膜弊病进行现场修补；喷涂钢管的接口；大型贮槽的内壁涂装或户外耐久性构造物、桥梁等的涂装和修补。
（3）应用实例
尼龙1010粉末涂膜不仅耐磨性、硬度、抗冲击性能较好，且具有良好的隔热、隔音和绝缘等特性，因此在船舶工业中得到广泛应用（如手柄、垫块、罩壳、叶轮零部件等已采用尼龙1010粉末涂料火焰喷涂），同时也可对磨损零件进行喷涂修补，喷涂后的零件进行车、铣、磨等机械加工就可获得合格产品。下面介绍船用零件采用尼龙粉末火焰喷涂的施工工艺。
火焰喷涂采用的主要设备有
—喷砂机；
—预热设备：电热鼓风烘箱；氧-乙炔火焰；
—冷水槽：以工件能完全迅速浸入槽内为宜；
—气瓶：二氧化碳气瓶的输出压力为0.05Mpa，用作输送粉末及冷却保护；氧气瓶的输出压力0.2 Mpa；乙炔瓶的输出压力0.05 Mpa。
—火焰喷枪：枪头不积粉，出粉畅通，操作方便，粉末损失少；
—供粉桶
—加热器：二氧化碳从固态转化为气态需吸收大量热能，所以在二氧化碳出口处的压力调
节阀前需加装一个加热器。
—辅助用具：半导体测温仪、钳子、点火枪、筛网、防护用品等。
火焰喷涂工艺主要包括以下过程：
—粉末处理：尼龙粉末粒度在80目以上，使用前必须烘干，否则涂膜会出现气泡；为提高涂膜性能，可在粉末中加入各种改性剂。加入5%三硫化钼可提高涂膜耐磨性30%，加入各种颜料可增添涂膜的美观度。
—工件前处理：包括（1）除油：用氧-乙炔火焰局部灼烧除油，也可用清洗液除油。（2）表面处理：喷砂处理最为理想，可使工件表面粗糙，增大涂膜与工件间的接触面积，提高涂膜的附着力。（3）屏蔽：不需喷涂的表面用石棉布遮盖。
—工件预热：工件预热与尼龙粉末品种有关，使用尼龙1010粉末的工件预热温度为270℃左右，保温时间视工件壁厚和数量来决定，每炉一般2～3h。
—喷涂：先把各气瓶调节到所需压力范围，再检查粉末传输是否畅通，打开氧-乙炔气开关，调整火焰后即可喷涂，涂膜厚度不超过1mm，要求一次喷涂完成。
—淬火：把喷涂好的工件立即投入冷水槽（应在涂膜尚未凝固前进行）。
改进的新型火焰喷枪不断问世，正在逐步克服大型工件和形状复杂工件喷涂涂膜不均匀及粉尘飞扬等缺点，其应用领域也将逐步扩大。
（4）火焰喷涂技术的进展
国内火焰喷涂设备与国外相比最大的差距在于施工效率。国内设备一般施工速度为8～10㎡/h，而美国的火焰喷塑设备施工速度可达到18～36㎡/h。
目前火焰喷塑设备的操作大多是手工的，因此涂膜的均匀性主要取决于操作人员的熟练程度，如果采用微机自动控制喷涂速度就可以获得更加均匀的涂膜。
一种新型无火焰的塑料热喷枪已经问世，它以普通燃气为热源，利用燃气产生的热气流通过对流换热方式直接对塑料粉末进行加热，而喷枪外部无明火，塑料粉末不与火焰接触。该工艺的最大特点是温度可调，能使塑料粉末均匀熔化，避免了过热或温度不足，因此现场施工可获得均匀的涂膜。
国外应用EV A特殊塑料粉末实施工件不预热直接火焰喷涂，使喷涂大型钢结构工艺大为简化，但因粉末价格昂贵使应用受到限制。国内的研究方向是先在基材表面喷涂一层DQ-10氨基树脂底漆，底漆干燥后在其上进行火焰喷涂。
2.3 静电喷涂涂装
1962年法国Sames公司研究成功粉末静电喷涂装置，它为粉末涂装技术快速发展奠定了基础。粉末静电喷涂法是静电涂装施工中应有得最为广泛的工艺。静电喷枪藉助静电库仑力将粉末吸附于被涂物表面。粉末静电喷涂技术的最大特点是实现工件在室温下涂覆。涂料利用率可达95%以上，涂膜较薄（50～100μm）且均匀，无流挂现象，在工件尖锐的边缘和粗糙的表面上均能形成连续平滑的涂膜，便于实现工业化生产流水线。
2.3.1 静电喷涂工作原理
高压静电喷涂中高压静电由高压静电发生器提供。喷枪工作原理以电晕放电理论为主。如图9所示静电喷枪口的高压放电针与高压发生器输出的负高压相连接，空气雾化的粉末涂料从枪口喷出。由于放电针端部产生电晕放电使其周围空间存在大量自由电子。当粉末通过该区域时吸收电子而成为带负电荷的粉末颗粒，它在空气推力和电场力作用下奔向带正电的接地工件并吸附其表面。这种粉末能持久吸附于工件表面而不掉落下来。但用毛刷或压缩空气可将粉末清除。本节以电晕充电理论为重点进行讨论。
图9 粉末静电喷涂示意图
（1）电晕
静电学理论告诉我们，带电的孤立导体表面电荷的分布是和表面曲率半经有关的，曲率最大的地方（即最尖锐的地方）电荷密度最大（如图10所示），其附近空间的电场强度也最大。当电场强度达到足以使周围气体产生电离时，导体的尖端产生放电，如果是负高压放电，那么离开导体的电子将被强电场加速，它与空气分子碰撞，使空气分子电离而产生正离子和电子，新生的电子又被加速碰撞空气分子，从而形成电子雪崩过程。正离子奔向负极性的放电针，接受电子还原成中性分子。这种电离现象仅发生在电极针周围。电子质量很轻，当它冲击电离区域后，很快就被比它重得多的气体分子吸收，气体分子变成了游离状态的负离子，这种负离子在电场力作用下奔向正极，在电离层处产生一层晕光，这就是所谓的电晕放电。当粉末通过电晕外围区域时，会与奔向正极的负离子发生碰撞而充电。
理论上讲，正负电晕都可用于粉末充电。但实践中静电喷涂大多采用负电晕，因为正电晕产生偶发火花击穿的电压比负电晕的电压偏低，它所能得到的电晕电流也相对小一些，因而充电效率要低一些。
（2）粉末的充电
大多数工业用粉末涂料都是结构复杂的高分子绝缘材料。只有当粉粒表面存在能接受电荷的位置时，负离子才能吸附到粉粒表面。对负离子来说，粉末表面的接受点可以是粉末组成中的正电性杂质或位能坑。离子的吸收也可以是纯机械性的。但不论是哪种机理造成的吸附，对离子来说在每个粉粒上的有效沉积并不是容易的，粉粒的高电阻率本身对有效充电就是一种限制。
分析图11所示的粉粒充电过程。假定发生碰撞的每个离子都被严格地“锁定”在粉粒表面的碰撞点上，由于粉粒的表面电阻很高，电荷不会像在导电微粒表面那样因导电而重新分布，使表面各处的电荷密度相同。因此图11的绝缘粉粒充电的模式是有代表性的。也就是说，吸附到工件上的带电粉粒表面具有电荷岛状态，表面电荷的分布是不均匀的。
图11 电绝缘粉粒的离子充电图12 绝缘粉粒的最大表面电荷
上面设想的绝缘粉粒离子充电模式，再加上3个限定条件，就可进行粉粒充电量的计算。（1）在离子云中的一个绝缘粉粒，当其电势与周围环境的电势不相等时它会吸附离子，直至两种电势完全相等。（2）粉粒是球形的，离子在所有方向上碰撞粉粒的几率是均等的，所以粉粒表面的电荷分布将是均匀的（这种假定只有当粉粒完全不动的情况下才可能存在。实际喷涂中是不可能发生的）。（3）对绝缘粉末而言，存在一个最大的充电表面电荷值。
如图12所示，假定粉粒表面的所有区域都充电。那么离子碰撞粉粒表面的运动在粉粒的电势等于周围环境电势时将立即终止。这是因为图中的电场E是由粉粒表面电荷产生的，它是粉粒和周围环境之间的界面电场。随着累积电荷的增加，E值也将同步增加。当E达到某个值时，离子不能再附着于粉粒表面，这时粉粒积累的表面电荷即为最大表面电荷量，表面电荷的极限值可由Pauthenier公式计算得到：
ε
q＝12πε0————Ea2
ε＋2
式中：ε0——自由空间介电系数
ε——粉末相对介电系数
E——电场强度
α——球形粉粒半径
上面分析的是粉末粒子在负电晕下的充电，如果是正电晕充电，其带电特性和由Pauthenier公式求得的最大表面电荷仍然是有效的。只是粉末粒子在电离区域内的电晕充电方式与负电晕充电有所不同。由于电极上施加了正高压，电子将从中性空气分子被剥离而产生正离子，同时电子很快被电极收集。正离子向接地工件移动，与粉末微粒碰撞充电，使粉末成为带正电的微粒。国内外学者对上述粉末粒子的两种电晕充电机理作了不少研究。但是对于每一个粉粒表面的吸收机理和离子附着机理（电吸附、机械附着或两者的结合）还尚未十分清楚。
（3）粉末的吸附
粉末静电吸附大体上可分为三个阶段，如图13所示。
图13 粉末带电粒子的吸附情况
图13A为第一阶段，带负电荷的粉末在静电场中沿着电力线飞向工件，粉末均匀地吸附于正极的工件表面；B为第二阶段，工件对粉末的吸引力大于工件表面积累的粉末对随后沉积粉末的排斥力，工件表面继续积累粉末；C为第三阶段，随着粉末沉积层的不断加厚，粉层对飞来的粉粒排斥力增大，当工件对粉末的吸引力与粉层对粉末的排斥力相等时，工件将不再吸附飞来的带电粉末。
吸附在工件表面的粉末经加热后，就使原来“松散”堆积在表面的固体颗粒熔融流平固化（塑化）成均匀、连续、平整、光滑的涂膜。
2.3.2 静电喷涂施工工艺
施工工艺对粉末成膜的影响至关重要。不同工件应选择不同的工艺参数才能获得理想的涂膜。粉末静电喷涂时，粉末粒子除受静电引力外，还受空气流和重力等作用。它们对于喷涂工件的凹坑、死角等受静电场屏蔽部位有一定帮助。施工时应注意利用和掌握好这些因素。
粉末静电涂装施工中影响涂膜质量的因素很多。除喷涂工艺参数外，还与粉末涂料的特性有关。
（1）静电喷涂工艺参数
喷涂电压
在一定范围内，喷涂电压增大，粉末附着量增加，但当电压超过90kV时，粉末附着量反而随电压的增加而减少；电压较大时，粉层的初始增长率较高，但随着喷涂时间的增长，电压对粉层厚度增长率的影响变小；当喷涂距离（喷枪头至工件表面距离）增大时，电压对粉层厚度的影响变小。一般喷涂距离保持在150～300mm。喷涂电压过高，会产生反离子流造成涂层击穿，影响涂膜质量。喷涂电压以控制在60～80kV为宜。表12列出各种粉末涂料喷涂时选用的电压电流参数。
表12 不同粉末涂料静电喷涂时的电压电流参数
供粉气压
在喷粉量不变，其它喷涂条件相同的情况下，供粉器的供粉气压增大，沉积效率反而下降（见表13）。
﹡以0.05Mpa的沉积效率为100%计算。
喷粉量
粉层厚度的初始增长率与喷粉量成正比，但随着喷涂时间的增加，喷粉量对粉层厚度增长率的影响变小，并使沉积效率下降。喷粉量是指单位时间内喷枪口的出粉量。一般喷涂施工中喷粉量控制在100～200g/min较为合适，喷粉量可用下列公式计算：
Q1—Q2
q＝————
t
式中：q——喷粉量，g/min
Q1——供粉器中加入的粉末重量，g
Q2——供粉器中余下的粉末重量，g
t——喷涂时间，min
喷涂距离
当喷涂电压不变时，随着喷涂距离增大电场强度E将等比例地变小，E值的变化对涂膜厚度的影响非常敏感。它是控制最大膜厚的一个重要参数。因而喷涂距离增大时粉末的沉积效率将降低（见表14）。
﹡以250mm为100%计算。
（2）粉末特性的影响
粉末粒度
粉末粒度对涂覆工艺性能的影响见表15。
粉末体积电阻
粉末涂料的体积电阻率对静电涂装工艺的影响见表16。
（3）屏蔽保护
工件不需要涂覆的部位需要采取屏蔽保护措施。下面介绍几种常见的屏蔽保护方法。阀件
阀件内腔涂覆粉末涂料作为保护层，但阀两侧的阀体活动接触部位需要屏蔽。一般在需
蔽覆的部位涂上一层硅酯，硅酯表面的粉末固化后很容易清除掉。
内螺纹
一般采用相应规格的螺钉封堵螺纹孔，内孔可直接用紧配合的园柱体堵封。
外螺纹
外螺纹之类园柱体可用胶带包封，也可用套管蔽覆。
在批量生产时常采用蔽覆夹具进行保护。模压硅胶夹具有很好的弹性和机械强度，能长期承受180℃高温。粉末涂料与其粘结性很差，容易清理掉。对于位需要蔽覆保护的特殊部也可配制液体硅胶进行涂刷，室温固化，然后再进行粉末静电喷涂。对于批量大的金属蔽覆夹具，可对夹具表面涂刷甲基硅胶脱模剂，并在200℃下烘烤1～2h。这种脱模剂经烘烤后能牢固地附着于金属表面。因而夹具可以多次重复使用，甲基硅胶脱模剂的配方为：甲基硅胶酯:溶剂汽油=1:10。不需喷涂的部位面积大时可先用纸张遮盖好，喷涂完毕再将纸张取掉。
（4）喷涂
在自动喷涂时应注意根据工件高度调整好喷枪的上下行程，使其在保证工件充分喷涂的前提下尽量减少喷枪走空，从而避免沉积效率的降低。
手工喷涂时，手拿高压静电喷枪，开启高压静电发生器，同时开启供粉开关，调整好喷涂电压和喷粉量，使雾化粉末均匀地喷洒到工件表面上。喷涂大工件时，应根据工件形状尽量保持喷枪与工件表面等距离地进行连续往复喷涂。喷涂的移动速度尽量均匀一致。形状比较复杂的工件一般先喷凹槽和边缘，最后喷涂主要面。开始喷涂时喷枪可离工件近一些，当工件吸附一定量的粉层后，喷枪应距工件远一点，这样既可提高上粉速度又可防止因喷枪离工件太近使电场强度E增大而产生反离子流击穿粉层，造成涂膜针孔和麻点。
对于阀件、仪器、仪表等壳体需要进行内壁喷涂时，应将专用喷枪头伸进壳体内腔进行喷涂，供粉气压要适当调小，并注意防止边角和台阶处堆积过多的粉末。
工件表面以装饰防腐为主时涂膜厚度为60～80μm，对于防腐性能要求高的工件则需适当加厚涂层，但一次喷涂不宜太厚，否则涂膜易产生麻点和流挂现象，对此，可采用多次喷涂或工件预热后再喷涂的方法。
（5）固化
表17列出了各类粉末涂料的固化温度和时间。
固化（塑化）时间要求严格，必须在涂膜温度达到规定温度后开始计时。固化时间太短则涂膜固化不完全，涂膜性能特别是机械性能变差；固化时间过长，会引起热老化使涂膜产生色差，物理性能也会下降。
在烘箱或烘道内工件彼此之间应留有足够距离和空隙，保证热空气畅通对流，同时避免相互接触使涂膜破坏。
（6）后处理
后处理是指对固化（塑化）后的涂膜进行整理，修补及后热处理。
整理是指除去蔽覆材料，修整工件，拆除螺钉、夹具，剥去遮盖保护层。操作时应避免损伤或损坏涂膜。
修补是指在涂装施工中涂膜受到一定程度的损伤，但可以通过修补加以去除。涂装质量要求高的产品就需要进行重涂。重涂的表面应用砂纸打磨干净再进行静电喷涂，并送入烘箱固化。对于损伤面积很小，且不是主要装饰面的产品，则可用同色油漆或其它液体状树脂涂料修补，在室温下干燥固化即可。修补时要注意修补面积应尽量小，修补后的色泽要与原样基本一致。当工件在熔融流平后即发现涂膜存在缺陷时，可对损伤部位局部加热使之温度超过粉末涂料熔点，将粉末涂料均匀散布于损伤部位，待涂料熔融填满缺陷部位后，冷却，砂磨平整，再将工件送入烘箱固化，便可得到合格产品。另外一种修补方法是用少许水调和粉末涂料，将其涂布于缺陷处自然晾干后进行固化，也可得到满意的修补效果。
后热处理一般是指减热脆处理，如尼龙1010经高温塑化后在冷却过程中会产生内应力。为了防止涂膜变脆和碎裂，可将工件置于120～140℃的油浴或烘箱中保温，再缓慢冷却至室温以消除应力。
2.3.3 工艺流程及设备
粉末静电喷涂工艺流程如图14所示。
图14 粉末静电喷涂工艺流程
（1）高压静电喷涂设备
高压静电发生器
高压静电发生器有电子管式和晶体管式两种。微处理式高压发生器属新一代产品。发生器输出的负高压可以无级调节数字显示，一般最高输出电压为100kV，最大允许电流为200～300μA。采用恒流—反馈保护电路，当线路发生意外造成放电打火时即会自动切断高压以保证安全，微处理式高压发生器具有高压接地保护、高压短路自动保护、声光讯号报警和显示工作状态的功能，设备使用寿命长。
近来推出的智能型手动喷粉系统采用反馈电流（AFC）自动控制三种喷涂模式，改变了喷粉系统只采用一套静电参数来适应各种不同形状的工件的传统喷涂模式。这种控制系统可根据工件形状（如平板、深腔补喷等）自动设置最佳静电参数的输出，以获得满意的喷涂效果。采用AFC控制，当喷枪与工件距离变化时可自动调节电压，以保持最佳的粉末荷电量
和外部电场强度。这种精确的控制对穿透法拉第笼屏蔽区域有很大帮助。
静电喷粉枪
喷枪的主要功能是使喷出的粉末具有良好的雾化状态并充分带电，以保证粉末能均匀高效地吸附到工件表面。同时还要考虑到它的安全可靠、结构轻巧、使用方便等综合因素（见图15）。
图15 手提式静电喷粉枪的结构示意图
衡量喷枪质量好坏的标准是：
—保证喷射出的粉末充分带电；
—出粉均匀，喷出的粉末能均匀地沉积在工件表面；
—雾化程度高，无积粉和吐粉现象，能喷涂复杂的表面；
—能适应不同喷粉量的喷涂，喷出的粉末几何图形可以调节；
—结构轻巧，使用方便，安全可靠；
—通用性强，能方便地组合成固定式多支喷枪的喷涂系统；
—喷枪的技术性能好。最高工件电压为100kV；喷粉量为50～400g/min；喷粉几何图形的直径大约在Φ150～450mm之间；沉积效率大于80%；环抱效应好。
常用的静电喷粉枪分手提式和固定式两种，还有一些结构独特新颖的喷枪，如栅式电极喷粉枪、转盘式粉末自动喷枪和钢管内壁专用喷枪。这些喷枪的主要特点是具有较高的带电效应，操作简便、安全、能长时间连续工作，适用于喷涂流水线作业。枪柄设有空气清洗按钮的喷枪，打开清洗气流可减少枪管内的积粉和涌粉，用其喷涂易结块或易撞击熔融的粉末涂料特别有效。设有标准气洗功能的喷枪，采用低速清洁空气流防止粉末积累在电极上，能明显改善金属粉和低温固化粉的喷涂质量。此外不需要高压静电发生器的摩擦静电喷枪也已成功地应用于喷粉生产线。
供粉器
供粉器的作用是将粉末涂料连续、均匀、定量地供给静电喷粉枪。它是粉末静电喷涂取得高效率、高质量的关键部件。多数静电喷涂设备都采用抽吸式流化床供粉器。
抽吸式流化床供粉器是利用文丘里泵的抽吸作用来输送粉末的。其工作原理是在压缩空气通过（正压输送）的管路中设置文丘里射流泵（又称粉泵），空气射流使插入粉层的吸粉管口产生低于大气压的负压，处于该负压周围的粉末就被吸入管道中并输送至喷枪。由于流
粉末涂装是一种干燥的施工工艺。带静电的颜料与树脂的微粒喷涂到接地部件上，带电粉末就附着在部件的表面直至在固化箱中熔融并形成平滑的涂层。在粉末涂饰前，带涂饰部件首先要经过与液态涂装部件一样的预处理。通常情况下预处理工艺、涂饰工艺及固化工艺是连续进行的。 从根本上来看，粉末涂料的施用有两种常规工艺：静电喷涂工艺和流化床涂饰工艺。其他的涂饰工艺也有研究，如火焰喷涂、等离子枪喷涂、无空气热喷及电泳沉积等。但它们的应用远远不及静电喷涂和流化床涂饰工艺广泛。 静电喷涂工艺 粉末涂料静电喷涂技术采用的是粉末―空气混合物。在粉末进料斗中设置有一个小型的流化床以形成粉末―空气混合物。在某些情况下，进料斗的振动有助于防止粉末在进入输送线前发生堵塞或聚集。粉末通过一根软管被输送至喷枪中，喷枪的喷嘴由于高压直流电的输入而形成带电电极。 静电喷涂枪决定着粉末的喷涂方向，控制着沉积速度，控制着生成图案的尺寸、形状和喷涂密度，同时，喷枪也给正在喷出的粉末充电。喷枪可由手工操纵，也可固定在连续喷涂室的一侧或两侧而自动喷涂，或手工、自动来回交替进行喷涂。粉末涂料静电喷涂施工中使用收集器来回收过量喷涂的粉末。这些回收粉末的重新使用可大大提高粉末涂料的传输效率。 喷枪的设计有多种，各种设计的主要不同之处在于如何使粉末带上静电。在某些情况下，粉末是由于摩擦而带上静电的。这种方式的优点在于粉末可以自由地在零件全部表面上形成平滑的涂层。而且，对产品表面的凹处沉积也有改进。 涂层厚度依赖于粉末的化学性质、预加热温度和停留时间。对冷产品，厚度一般为1.5 - 5.0密耳(37.5 - 125 μm)。如果产品能稍稍加热，一次性喷涂厚度可达到20-25密耳(500 - 625 μm)。 流化床工艺 流化床涂装工艺是一个简单的浸涂工艺，有常规法和静电法。在常规流化床涂装工艺中，流化床就是一个带有多孔底板的槽罐，在多孔板下面不断充气使得低压气流均一地通过多孔板，不断上升的空气将粉末微粒围住并使其悬浮在气流中而形成粉末―空气混合物，这种粉末空气混合物就象正在沸腾的液体一样，如图1所示。将预先加热到粉末熔融温度以上的制品浸渍到流化床中，粉末熔化并形成连续涂层。采用高的传送效率，涂装过程中就不存在滴落现象，拖带现象也几乎没有。
钢管静电粉末喷涂系统设备 技术方案 -----上海捷而乐涂装设备有限公司 一. 项目名称 钢管静电粉末内喷涂系统设备 二．项目内容 该粉末喷涂系统设备是由1~7把自动高压静电喷粉枪，1台7枪高压静电控制柜、1台7泵流化床供粉桶、钢管静电喷粉室、旋风脉冲滤芯粉末两级回收装置和1把自动摩擦静电喷粉枪及小车供粉控制系统等组成。 以上工程量均为设计、制造、安装、调试以及包括人员培训和技术服务的“交钥匙”工程。 三．设计思想 根据用户要求及可能提供的条件，充分利用国内外先进的技术和工艺，精心选用国内外名优的配套设备，在确保质量的前提下，降低投资规模，使该喷涂线居国内同行业的先进水平，涂装产品达到国标或企标。 四．设计依据（根据用户提供的有关参数） 4-1 场地空间：不限 4-2 工件：钢管 4-2-1工件材质：钢 4-2-2工件形状：圆管 4-2-3工件厚度： 4-2-4工件单件最大重量： 4-2-5工件尺寸：Φ60~Φ900*12000mm 4-2-6工件喷涂：内表面 4-2-7工件颜色： 4-3生产纲领： 4-3-1最大线速度：1.5~1.8m/min
4-4 能源利用 4-4-1电 5-2工艺平面布置（详见钢管静电粉末喷涂系统设备平面图）5-3工件输载方式：旋转直线输送 六、系统设备设计说明
6-1 通道式钢管静电喷粉室 该室体由δ=1.5mm冷轧板折边拼装而成.折边板表面涂装白色粉末涂料;进出口两端设有Ф1300mm的圆形通道口,配以不同管径的挡孔板以最大限度减少外界流动气流对喷室内回收负压气流的影响。在喷室的另两侧面分别设有1个矩形操作口和回收用的吸风罩。在矩形操作口层面上装置可调式枪架，安装在该枪架上的自动高压静电喷粉枪可根据钢管直径的变化调整角度和伸缩距离，以便获得良好的喷涂效果（如钢管不需要外喷涂时，上面说的喷枪就不需要安装）。矩形操作口的对面就是吸风罩，这样的布局可使喷室内的气粉流沿着旋转钢管的外壁均衡分布，所得到的涂层厚度更趋均匀。 6-2粉末回收装置 喷粉室设置1台旋风粉末回收装置,可回收大部分过喷粉末，剩下的超细粉末由第二级脉冲反吹滤芯粉末回收装置回收，该套回收装置处理风量暂为5000m3/h左右。 回收装置的吸尘口配有吸风罩，由软管与喷室联接，回收风机一般设置在车间外墙上。 6-37泵流化床供粉桶1台 该流化供粉桶用1.5厚的冷轧板制作，桶底设有气室，气室上密封安装高分子量聚乙烯微孔板，压力均衡，透气平稳，粉末流化效果好。桶盖上装有7个供粉泵。 6-4 高压静电喷涂系统 高压静电发生器中的倍压体采用内置形式，倍压体中的电容和硅二极管采用进口产品。 自动高压静电喷粉枪的枪体材料选用耐高温，抗静电的非极性塑料制作。 高压静电发生器的电路设计中采用电流负反馈设计，最高输出电压可以根据工况在电路中内部设定，当工件与喷枪短路时电压会自动下降，这样
;. 重庆龙江汽车有限公司 驾驶室涂装工艺流程图 产品型号 YZ1040 文件编号 产品名称 WLJA-I 轻卡 共 3 页 零件图号 5000010K01-00 零件名称 白车身总成 关键特性（按顾客要求） ● 特殊特性 ☆ 一般特性○ 流程图： 工件预清洁 上挂 预脱脂 脱脂 水洗1 水洗2 表调 磷化 水洗3 转挂 烘烤 强冷 不合格返修 合格驾驶室 刮灰 打磨 涂焊缝密封胶 喷PVC 喷中涂层漆 中涂烘干 中涂强冷 中涂层检查补灰 中涂打磨 面漆前擦净 喷面漆 面漆流平 面漆烘干 面漆强冷 面漆检查抛光 检验 合格入库 不合格返修 检测 水洗4 纯水洗1 吹水 阴极电泳 UF1洗 UF2洗 纯水洗2 沥水及吹水
;. 批准：审核：校对：编制：
;. 重庆龙江汽车有限公司 涂装工艺流程图 产品型号 YZ1040 文件编号 第 页 产品名称 WLJA-I 轻卡 零件图号 2801000K01-00 零件名称 车架总成 关键特性（按顾客要求） ● 特殊特性 ☆ 一般特性○ 流程图： 合格车架入库 工件预清洁 上挂 预脱脂 脱脂 水洗1 水洗2 表调 磷化 水洗3 转挂 烘烤 强冷 不合格返修 检测 水洗4 纯水洗1 吹水 阴极电泳 UF1洗 UF2洗 纯水洗2 沥水及吹水
;. 批准：审核：校对：编制：
;. 重庆龙江汽车有限公司 涂装工艺流程图 产品型号 YZ1040 文件编号 第 页 产品名称 WLJA-I 轻卡 零件图号 5000010K01-00 零件名称 货箱总成 关键特性（按顾客要求） ● 特殊特性 ☆ 一般特性○ 流程图： 面漆前擦净 喷面漆 面漆流平 面漆烘干 面漆强冷 面漆检查抛光 合格入库 不合格返修 合格车厢 工件预清洁 上挂 预脱脂 脱脂 水洗1 水洗2 表调 磷化 水洗3 转挂 烘烤 强冷 不合格返修 检测 水洗4 纯水洗1 吹水 阴极电泳 UF1洗 UF2洗 纯水洗2 沥水及吹水 检验
钢管环氧粉末涂料覆盖层在涂敷过程中的 质量控制 第13卷第d期油气储运 钢管环氧粉末涂料覆盖层 在涂敷过程中的质量控制 盘 (中国看顽然气管道 科学研究院) (中国再百西i管道局 运转公司) ' 鲁? 许传新,赵晓华.钢管环氧粉末涂料覆盖层在涂敷过程中的质量控制.油气储运,1994, l3(4):49～53 摘要环氧耪末缘料应用于埋地钢管的外覆盖层,有着优良的防腐及机械性能.由于此项技术在国内初步应慝.津呈的规范标准有待建立,尤其在生产过程中的质量控制方 面根据国外有关资料和国内经验就质量硷验控制的三个主要方面进行了介绍:(1)原材 料的检验,主要是进厂验性和试验室测试;(2)工艺过程的质量检验.包括管表面状态,除 锈等级,锚纹深度,表面擞尘及二次污染,甄热温度的检测等内容;(3)潦层检验包括厚度, 检漏,:度釜嚣容.涂敷质量控制检测夥书囊脚.渖主题词防腐环氧粉末涂敷质量控 制检测幂yr1一仡,■,?'～～L一\f 环氧粉末涂料应用于埋地钢管的外覆盖
层,在我国还是一项新技术.该种覆盖层与其 它管道外覆盖层相比.有着优良的防腐性能 及机械性能,环氧粉末涂料做为管道防腐涂 层,一般都是在工厂中涂敷作业.目前,我国 在涂敷工艺装备上正日益完善.但在涂层的 标准和规范上尚未健全,尤其在生产过程中 的质量控制方面还是非常缺乏的.现根据国 外的一些资料及国内的生产经验,介绍一下 涂敷作业线生产过程中的质量控制方面的一 些内容及方法. 质量控制内容 众所周知,管道外覆盖层质量的好坏,涂 l02849.河北省席坊市盘光道;电话:(OM672750~4. 料本身的质量,性能仅占一部分,更多因素是 取决于涂敷质量.对于环氧粉末涂料,在管道 上的涂敷工艺流程如下: 表面处理一管体预热一喷涂一固化一检测 每个工艺环节中每道工序的质量都直接 影响着涂层最终质量.为了保证最终涂层的 质量.必须对涂敷生产过程中的过程检验严 格把关实施全面质量控制及管理. 在涂敷生产过程中的质量检验控制的主 要项目有:原材料的质量检验,工艺过程中的 质量检验,管体涂层的检测. I.原材料的质量检验. (1)涂料进厂验收检验涂敷厂在涂 料进厂前应进行验收检验.涂料出厂期已超 过2个月,必须做全项目的检验,杜绝不台格
粉末涂料调色技巧 作为有色粉末涂料的重要组成部分，颜料主要起到遮盖、装饰和保护被涂物的作用，根据被涂工件的结构设计不同，有色粉末涂料可以显示出工件的蕴藏风格、文化底蕴，给人以美的感受，而且对涂膜的耐紫外线、耐候、耐水、耐碱、耐酸等性能均有不同程度的影响。 现行的粉末涂料的厂商的调色一般为人工配色和电脑配色，通常是以人工配色为主要途径，所以本文对一些调色的技巧作一些总结。 色彩学基础 颜色是人眼受到物一定波长和强度的辐射能的刺激后所起的一种视角神经的感觉，虽然颜色千差万别，但是最基本的颜色只有红、黄、蓝三种基本色，通常称为三原色，将两种原色等量相互调配而成二次色（间色），二次色与原色等量相互调配而成为复色。 把红、黄、蓝三原色等量的混合起来，就变成黑色，作为粉末涂料调色人员，必须掌握这些基本知识。 一般一个颜料有色调、饱和度、明度三个参数来去确定的，也称为颜色的三要素。色调是指红、黄、蓝等不同颜色之间的颜色差别，决定光源的光谱组成和物体表面的所反射（或者透射）的各种波长辐射的比例对人眼所产生的感觉。 明度（也称亮度），指颜色的明暗深浅的差别，是人眼对物体的明亮感觉，一般手视角感受性和过去经验的影响，物体表现出对光的反射率越高，它的亮度就越高。 饱和度（也称纯度），指颜色的饱和程度，有时也称彩度，也就是在色调的基础上所表现的出的颜色纯度，可见光的各单色光是最饱和的彩色，当这些颜料中掺入白光越多就越不饱和，对光波的反射选择性就越差，对光波的选择性越强越饱和。 单一色不加其它的色为纯色，加入其它色变成为间色或者复色，两个同一色调的被涂物工件被不同的灯光或者日光照射时，两个物体呈现出不同的颜色和色光，这就是亮度的性质，一定色调的颜色又有强弱之分，这就是饱和度上的区别。 调色是每个技术人员必须具备的知识，颜色的三要素可以用来区分有色粉末涂料的差别，即只有当两个颜色的色调、明亮度和饱和度三个特性值都相同时，这两个颜色才能完全相同，如果其中有一个参数不相等，则这两个颜色就不一致。 粉末涂料的调色技巧 粉末涂料调色通常用的颜料 粉末涂料用的颜料通常可以按照生产方法、组成结构、功能等不同方式进行分类：按生产方法，由生产方法可分为天然颜料和合成颜料，天然颜料中如锭青等，一般应用于粉末涂料中的天然颜料较少，而合成颜料的有钛白粉、氧化铁系列颜料、酞菁系列、偶氮颜料、多环颜料等。 功能区分，按在粉末涂料中的功能可以分为着色颜料、体质颜料（也称填料）、防锈颜料、导电颜料等，对于大多数功能性粉末涂料，功能填料的应用显得非常重要。 按化学组成结构，粉末涂料用颜料按化学组成结构可分为无机和有机之分，无机颜料中钛白粉、氧化锌、氧化铁系列、钼铬系列、铝系颜料、金属颜料等，而有机颜料中如酞菁系列、偶氮系列、多环颜料等。 条件的允许的厂商可以划分更为详细的图表，或者是因为厂商内部编码的需要，可以举例如下：
粉末静电喷涂、油漆工艺技术及操作及热镀锌和冷镀锌的区别粉末涂装是近代涂装工业领域的一项新技术、新工艺，也是我国重点推广的新技术之一，应用于家电产品及其它领域，优越性十分明显。粉末涂装是高防护、高装饰的涂装方法，要得到满意的涂装效果，就必须对影响涂装效果的因素加以控制。 一、粉末涂料的优越性 粉末涂料是一种粉状不含液态溶剂及稀释剂的新型涂装材料。由于其高装饰、重防腐性、粉末可回收利用，无有机溶剂对环境的污染等特点决定了其广泛的应用空间。 粉末涂料施工与传统的油漆施工相比较，有如下优点： 1、粉末涂料是一种不含溶剂的涂料，这就决定了不需要把主要成膜物质及辅助成膜的物质、添充料及颜料都溶于有机溶剂中，解决了某些有机溶剂无法溶解的高分子成膜物质均可作为涂料使用的难题。而许多难被溶剂溶解的高分子物质却是防腐及装饰性涂料必可少的中坚力量。 2、粉末涂料因不含易挥发的有机溶剂，不易燃烧爆炸，只要防止粉尘积聚过多就可解决着火爆炸的隐患，这一点油漆等易燃的溶剂性涂料却无法克服。 3、由于粉末涂料本身不含有机溶剂，施工操作及制粉过程中无刺激性气味，不但可防止环境被污染和破坏，而且对操作者本人的身心健康大为有益。 4、油漆类液态涂料施工过程中的利用率仅达到50%—60%。而粉末涂料一次上粉率约为70%—80%（受工件形状等因素影响），其余粉末可二次回收利用，利用率在90%—98%。
5、油漆类液态涂料施工过程中必须加入30%—50%的稀释剂，而这些稀释剂的作用只是调整粘稠度，并不是固化成膜的必须成份，回化过程中又挥发掉了。不但污染环境，而且做了大量无用功，浪费了原料，提高了生产成本；粉末涂料施工过程中则根本不需要这类稀释剂。 6、油漆类液态涂料的厚度一般为15—30μm，而粉末涂料一次涂装便可达到60—150μm之间，可一次涂装达到要求厚度，减少劳动强度，适合自动化流水线生产操作。 7、粉末涂料固化后的外观丰满度高，色泽柔和，令油漆类液态涂料经固化后的外观效果望尘莫及。 8、粉末涂料由于不含溶剂，固化过程中不易形成针孔和气泡，而液态涂料由于存在挥发性溶剂和稀释剂，固化过程中易生成针孔和气泡。 9、粉末涂料便于运输，不会渗漏和挥发，而液态涂料运输则很不方便，易渗漏和挥发，甚至可能燃烧爆炸。 10、粉末涂料的防腐装饰性好，生产综合成本低，油漆类液态涂料则无法与之相媲美。 正是由于上述诸多液态涂料所不具备的优点，粉末涂料在近二十年来在中国大地呈现欣欣向荣、蒸蒸日上的局面。但从科学的角度去分析，任何事物都有优点也有不足之处。粉末涂料在使用过程中仍存在换色困难、生产设备复杂、必须高温固化等缺点。这正是从事涂装行业的广大同仁需通过不断努力攻克的难题。 二、喷涂施工过程中的主要设备
涂塑钢管与镀锌钢管对比 一、普通镀锌钢管是最常用的消防管道普通镀锌钢管其本身防腐蚀、防结垢和抗菌等各方面性能较差，加之消防用水长期静止和突发急用等特点，因而在实际使用中存在诸多问题： 1、防结垢性能差：水长期静止，易结垢，致使管材内径变小，甚至堵塞；造成流速减慢，流量减小；产生的污垢在起用喷淋系统时也有可能会堵住喷淋头； 2、防腐性能差：长期受到水的侵蚀，管材内表面易生锈，锈层脱落后极会堵住喷淋头；严重时会在较短时间内腐蚀穿孔； 3、管道使用年限：使用年限不长，一般仅为7-8年左右； 4、管道需长期维护，增加维护费用； 5、抗菌性能差：由于消防使用本身没有要求，因而其水质较差，含有较多微生物，这些微生物极易在管内滋生繁殖，使水质更差，流通不畅甚至堵住喷淋头，延误救灾，后果将不堪设想。 综上所述如果在消防救灾过程中出现上诉情况，延误救灾，后果将不堪设想。另外，热镀锌工艺中的锌蒸汽容易使操作工人锌中毒，高温热镀锌时锌灰和锌液飞溅也容易烫伤操作人员，并且热镀锌对环境污染很严重。 二、为了避免上诉情况，许多地方改用涂塑钢管代替常用的镀锌钢管。涂塑钢管是在钢管外表面涂覆一层粉末涂料。涂覆后钢管的内表面光滑，流体阻力小，增加流量，而且不结垢，不易滋生微生物，可以充分保证流量和使用效果，节能环保。涂塑钢管有一下优势： 1、防结垢性能好，管道内不会产生结垢现象； 2、防腐性能好，管材内表面不易生锈；
3、摩擦系数小，流速增加，流量增大； 4、抗菌性能好，不易滋生微生物； 5、满员消防设计的前提条件下，可选用黑铁管内涂塑外涂防锈漆，降低成本； 6、管材使用年限，使用年限长，一般为50 年。 7、涂塑钢管具有优良的耐化学腐蚀性，耐水性和耐抗溶性、耐蛋白、高倍数泡沫灭火剂腐蚀 由于其上述性能，综合比较涂塑钢管时间久无锈、无垢、无微生物，流速快，流量大，保证了在消防给水上的安全、良好使用，同时加长维护周期，降低维护费用、省去了更换管材的费用。另外，涂塑钢管用粉末涂料不含对涂料生产人员和涂装人员带来健康危害。并且粉末涂装是在密闭体系中进行涂装，涂料利用率高达98%以上，可以节省人类有限的资源。 三、涂塑钢管厂家 选择： 涂塑钢管随着使用的广泛，很多甲方，建筑方，施工方，设计方，都由于现在市场较多涂塑钢管厂家，而不知道如何去选择一个好的涂塑钢管厂家。 那么下面我就教大家几个方法去判断一个涂塑钢管厂家的好坏: 1、一个好的厂家，不一定是一个又实力或从业多少年的厂家，而他必须是一个又技术力量的厂家，只有掌握了核心技术，那么生产出来的产品还会是好产品。所以第一点，应该从这个厂家的技术方面去看这个厂家。 2、一个好的厂家，应该是一个服务周到的厂家，客户就是上帝，如果对上帝都不够真诚，那么他所销售的产品，你觉得在你的心里，你会给多少分？所以一个服务周到，为客户着想的厂家，才是好厂家。 3、一个好的厂家，应该是价格适中的厂家，高质量高价格，那不是客户需要的。以较低的价格提供客户需要的产品，并且为客户提供周到的售前，售中，售后服务，才是客户所需要的。 四川蜀帝管业有限公司坐落于四川成都高新区“天府新谷”国家级科技创业园内，是一家专业专注从事研发、生产与销售各类涂塑、滚塑、衬塑复合钢管及管件为一体的现代
第二讲粉末涂料的涂装工艺 1 概述 1.1 粉末涂料涂装发展史 粉末涂料是一种固体份100%的、以粉末涂料形态进行涂装形成涂膜的涂料。它与一般溶剂型涂料和水性涂料不同，不是使用溶剂或水作为分散介质，而是借助空气作为分散介质。 40年代随着石化工业行业的迅速发展，聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等热塑性树脂产量快速增长，人们开始研究将树脂熔融涂敷于金属表面，因此相继出现了辊涂、散布和火焰喷涂等工艺方法。1952年联邦德国的Gemmer发明了流化床涂敷法，粉末借助空气动力在专门的容器内流动游浮，具备了液体特性，从而连续自动地在预热工件表面熔融涂敷上一层致密光滑的涂层。当时应用的树脂主要是热塑性树脂。热固性环氧树脂问世后，流化床涂敷工艺开始进入实质性发展阶段，在电气绝缘和化工防腐领域中获得了工业化应用。 1964年shell公司开创了现今粉末涂料行业广泛使用的熔融挤压法粉末涂料生产技术。使粉末涂料的生产实现连续化，走上了工业化生产道路。1962年法国Sames公司研究成功粉末静电喷涂装置，首次实现了粉末在预热工件表面的静电涂装，它为粉末涂装技术的快速推广应用奠定了基础。表1反映了世界粉末涂料应用增长的状况。其增长率约为整个涂料行业增长率的2倍。 我国最早研究粉末涂装技术的单位是广州电器科学研究所。该所于1965年首先研制成功环氧绝缘粉末和流化床涂敷电机铁芯工艺和设备，并在常州绝缘材料厂建立环氧绝缘粉末生产线。70年代中期到80年代初是我国粉末涂装技术研发的高峰期。各部委所属企事业单位都取得了丰硕科技成果，为迎接我国第一次粉末涂装技术应用的高潮作好了准备。化工部涂料工业研究所开发了粉末涂料流平剂和装饰型环氧粉末涂料；电子工业部738厂、航空工业部345厂在国内率先建立了粉末静电喷涂流水生产线，对电子产品和洗衣机的壳体实施粉末静电涂装的规模生产。航空工业部贵阳电机厂与国际同步研制成功静电流化床用于电机铁芯的静电粉末绝缘涂敷并投入批量生产。改革开放加速了我国粉末涂料行业的发展，粉末涂料产量直线上升，迅速占领了洗衣机、电冰箱、空调机、微波炉、电风扇等市场。表2为我国历年来热固性粉末涂料产量的估计值。 90年代国内已经形成以下品种的粉末涂料：装饰型环氧粉末涂料、绝缘型环氧粉末涂
涂装生产线工艺流程 2009-11-02 17:25 涂装生产线工艺流程 涂装生产线工艺流程分为：前处理、喷粉涂装、加热固化。 (1)涂装生产线前处理工段的生产 前处理有手动简易工艺和自动前处理工艺，后者又分自动喷淋和自动浸喷两种工艺。工件在喷粉之前必须进行表面处理去油去锈。在这一工段所用药液较多，主要有除锈剂、除油剂、表调剂、磷化剂等等。 在涂装生产线前处理工段或车间，第一要注意的就是制定必要的强酸强碱购买、运输、保管和使用制度，给工人提供必要的保护着装，安全可靠的盛装、搬运、配置器具，以及制定万一发生事故时的紧急处理措施、抢救办法。其次，在涂装生产线前处理工段，由于存在一定量的废气、废液等三废物质，所以在环保措施方面，必须配置抽气排气、排液和三废处理装置。 前处理过的工件质量，由于前处理液及涂装生产线工艺流程不尽相同，其质量当有差异。处理较好的工件，表面油、锈去尽，为了防止短时间内再次生锈，一般应在前处理后几道工序，进行磷化或钝化处理：在喷粉前，还应将已磷化的工件进行干燥，去其表面水分。小批量单件生产，一般采用自然晾干、晒干、风干。而对于大批量之流水作业，一般采取低温烘干，采用烘箱或烘道。 (2)喷粉涂装的组织生产 https://www.doczj.com/doc/367848075.html, 对于小批量工件，一般采取手动喷粉装置，而对于大批量工件，一般采用手动或自动喷粉装置。无论是手动喷粉或自动喷粉，把住质量关是非常重要的。要确保被喷工件着粉均匀、厚度一致，防止薄喷、漏喷、擦落等缺陷。 在涂装生产线这一工序，还应注意工件之挂钩部分，在进入固化之前，应尽可能将附着其上的粉末吹掉，防止挂钩上之多余粉末固化，有的对固化前去掉余粉确有困难时，应及时剥离挂钩上已固化之粉膜，从而确保挂钩导电良好，以利下批工件易于着粉。 (3)涂装生产线固化工序生产https://www.doczj.com/doc/367848075.html, 这一工序应注意的事项有：喷好的工件，如果是小批量单件生产，进固化炉前注意防止碰落粉末，如有擦粉现象，应及时补喷粉末。烘烤时严格工艺及温度、时间控制，切实注意防止色差、过烘或时间过短造成固化不足。 对于大批量自动输送的工件，在进烘道前同样要仔细检查是否漏喷、喷薄或局部擦粉现象，如发现不合格件，应把好关防止进入烘道，尽可能取下重喷。如
热固粉末涂料 第一部分热固性粉末涂料项目背景信息 1. 粉末涂料优势分析 粉末涂料作为一种新兴新材料行业，具有100%固体份新型环保性涂料品种,不含任何有机溶剂，无污染，可回收，不产生工业废物，进入国不过30多年时间,近20年来才得到了巨大的发展,具有“高效性、易操作、经济性、节能性、环保性”等优点，受到了全世界各个国家的大力发展。在国民经济各个领域中，越来越多的替代传统型液体涂料，受到极大青睐，占有了无可替代的举足轻重的地位。 2. 中国粉末涂料市场现状分析 2.1 市场现状分析 中国粉末涂料行业虽起步较晚，但发展及其迅速，现已成为全球第一产销量大国，各个老牌外资企业今年来也看到了中国市场的蓬勃发展，纷纷进军中国，并以资金和技术优势占据了大量的市场。如荷兰阿克诺贝尔、美国PPG、美国杜邦、奥地利老虎、日本立邦、美国威士伯、美国宣威、美国罗门哈斯、挪威佐敦及南宝等，均在中国各个地方成立企业，抢占中国粉末涂料市场。另一方面，中国本土企业今年来也在强势崛起，占据了大部分的市场，但由于缺乏资金和优势技术，仍多以中低端市场为主，只有部分型本土企业有着资金优势，兼具注重人才引进及培养，可以在与外企企业竞争中占有优势。绝大多数粉末涂料生产企业为小型企业，数量众多，技术含量低，质量很差，
生命力不强，处于市场整合的边缘。粉末涂料本身就是一个新兴的以资金和技术为主的高科技型行业，所以，中国粉末市场迫切需要的是能够具有较强技术研发实力、具有较强资金实力、具有正规和严格管理的专业团队、具有行业前瞻眼光的本土企业，才能规和推动行业的不断发展。 2.2 行业应用分析 粉末涂料由于具有突出的环保优势，在众多涂料品种中一支独秀，在国民经济和日常民用应用领域越来越广，在目前中国粉末市场应用中，主要约有以下几个大类：建材铝型材、暖通（暖气片）、重防腐领域（石油管道、消防管道、水管、桥梁防腐、高铁、矿山管道等）、家用电器、汽车、农用机械、自行车、金属家具、防盗门、护栏、电子电器、军工、酒瓶、工程塑料、及其他一般工业和功能性应用领域。且应用领域随着新材料的出现及技术的进步与拓展，越来越广，粉末涂料正在潜移默化地在各个应用领域替代着传统溶剂型涂料。 2.3 市场占有率分析 中国粉末涂料市场虽然以外资企业占据最大市场份额，但由于市场需求量太大，就算所有外资企业加起来也满足不了国市场需求，因此也派生出了众多的中小型粉末涂料生产企业。以国最大的粉末涂料加工商荷兰阿克诺贝尔为例，其2012年最大销量为54000吨，产值近11亿，但其占市场总量仅4.6%左右。 2.4 技术市场分析 中国粉末涂料技术市场目前仍以外企企业为主，但随着人才流动及本
摘要：本文综述了使粉末涂料产品产生色差的主要原因。从粉末涂料的配方设计、原料选择、制造工艺，以及施工工艺等方面列出了解决色差问题的方法。 1 前言 涂料的主要功能，一方面是使涂装产品有良好装饰和美化作用；另一方面是提高涂装产品的防锈、防腐和保护等作用。粉末涂装也不例外，同样为这两个目的而进行的。粉末涂装的装饰和美化作用，很重要的因素是涂膜外观和颜色问题。一般来说，涂装产品颜色要求跟用户提供的色板或色卡始终保持一致，颜色的差异要达到用户允许的涂膜颜色色差范围内。特别是用不同批次粉末涂料喷涂的不同批次涂装产品之间；用同样批次的粉末涂料，涂装不同材质、不同形状、不同大小和厚度的工件之间的涂膜色差问题，都会影响最终组装产品的涂膜色差，最后影响到涂装产品的质量。 从粉末涂料的生产经验和粉末涂装厂的涂装经验说明，为了保证粉末涂装产品的色差，满足用户的要求，不能单靠粉末涂料制造厂或粉末涂装厂的某一方就能得到解决，必须生产和使用粉末涂料的双方密切配合才能满足涂装产品色差的要求。应该从粉末涂料配方设计和原材料的选择；粉末涂料制造工艺的严格控制；粉末涂装工艺的严格控制等三个方面共同配合才能克服涂装产品产生色差的问题。下面从生产实践中的体会，对上述三个问题谈谈我们的看法。 2 粉末涂料配方设计和原材料的选择 粉末涂料的配方设计和原材料的选择是影响涂装产品涂膜颜色稳定性的内在的根本因素。如果这一关没有把握好，那么粉末涂料的先天性不足，用后面的措施来弥补是很难解决的，甚至是无法弥补的。因此，这一问题放在首位去考虑，然后再考虑粉末涂料制造与涂装中需要解决的问题。 2.1 粉末涂料配方设计 粉末涂料的配方设计对粉末涂料涂装涂膜颜色的稳定性有重要的意义。 （1）首先在粉末涂料的配方设计中，因为颜料品种的选择对涂膜颜色的稳定性起到决定性的作用，所以必须考虑到粉末涂料的烘烤温度高，目前大部分粉末涂料的烘烤温度在180℃～200℃的特点，颜料的耐热温度必须达到这个要求。对于耐候性产品用的颜料，还要考虑到耐光性和耐候性的要求，最好颜料的耐光性等级达到7～8级（8级最好），耐候性等级达到4～5级（5级最好）的要求。对于室内用产品，还要考虑到涂装产品放在有阳光的仓库中，或暂时放在户外出厂前放置时产生涂膜变色影响色差等问题，因此，颜料的耐光性又不能太差。 其次是配方中的有些成分，例如树脂、固化剂和助剂等的热稳定性差时，在烘烤固化过程中也会使涂膜颜色不稳定，例如环氧和聚酯环氧粉末涂料中常用的环氧树脂、2-甲基咪唑、环眯多元羧
锋创科技，定制您的专属色彩https://www.doczj.com/doc/367848075.html, 护栏粉末涂料哪家好 护栏粉末涂料哪家好?护栏粉末涂料是指针对锌钢护栏所设计的粉末涂料，一般需要具备良好的耐候性、丰富的色彩选择性，并且纹理花样也是非常丰富，有高光、亚光、消光等平面型及砂纹、皮纹、龟纹等纹理纹理以及金属效果供选择。目前市场上有很多护栏粉末涂料生产厂家，究竟哪家的产品好呢?这里给大家推荐南京锋创科技新材料有限公司，下面南京锋创科技就来给大家介绍一下护栏粉末涂料的喷塑工艺以及对护栏粉末涂料的选购要求。 交通护栏一般按用途分，有高速公路护栏、铁路护栏、机场护栏、港口护栏及城市道路护栏;按结构分，有隔离栅和波形梁防撞板;按涂装方法分，有喷塑护栏和浸塑护栏;按所用粉末涂料分，有热固性粉末护栏和热塑性粉末护栏。一般情况下，常按用途分类。 护栏板喷塑工艺 护栏板喷塑工艺为：工件→预处理→挂件→喷粉→固化→冷却→检查→包装。喷塑对工件表面的要求要比浸塑严格一些，所以护栏板必须进行预处理。护栏板的前处理有2种方法，一是化学溶剂法，即经脱脂、酸洗、磷化等工序，获得干净的表面;二是机械法，多采用喷射抛丸除锈法。护栏板悬挂时，采用横挂方式，每组上下平行挂3~4排。
锋创科技，定制您的专属色彩https://www.doczj.com/doc/367848075.html, 护栏板喷塑有冷喷和热喷2种方式。冷喷涂层薄而缺陷多;热喷可以除去水分，提高上粉量，增加涂层厚度，这对提高护栏板的户外使用寿命十分有益。 喷粉时喷枪与护栏板的距离要适当，一般以200mm为宜。调整静电电压60~80kV ，压缩空气应无油、无水、无尘。采用滤芯式回收装置，保证粉末不外溢和合理回收。 固化温度一般为180~200℃，调整输送速度，使护栏板在这一温度下连续烘烤20~25min。对于立柱，因壁厚较厚，烘烤时间还应更长些。 交通护栏对粉末涂料的要求 1、附着力 交通护栏粉末涂装后，涂膜与金属之间应有一定结合力，涂膜应牢固地附着于金属表面，防止脱落，以便保持涂层的防腐和装饰性能。热塑性粉末涂料，尤其是聚烯烃类树脂，属非极性材料，与金属的结合力较差。既使热固性聚酯，其线胀系数与金属的差别也很大，随温度变化，涂膜膨胀伸缩，也会影响结合力。 为了提高涂膜的结合力，配制粉末涂料时，应加入黏合剂。当然，结合力也与工件表面状态有关，有锈蚀的工件涂层结合力较差，经机械喷砂或磷酸盐处理后结合力较好，镀锌件涂装后结合力较差，镀锌件涂装前往往需要喷砂粗化、涂底漆或使用专门的粉末涂料。
概况 粉末涂料 粉末涂料又称粉体涂料，英文powder coatings，是一种以空气为分散介质，由树脂、颜填料和各种添加剂组成的粉末状涂料，一般可以划分为热塑性（thermoplastic）和热固性（thermosetting）两种。热塑性粉末涂料是指在施工过程中不起交联反应的粉末涂料，如果对热塑性粉末涂料涂膜进行加热时，涂膜会再度熔融。热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜填料、增塑剂和稳定剂等经过干混合或熔融混合、粉碎、过筛分级而得到的，应用较为广泛的几种热塑性粉末涂料品种有聚酰胺（又称尼龙）、聚烯烃（包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯）、聚氯乙烯、聚酯、聚偏氟乙烯（PVDF）等，由于热塑性粉末涂料分子量较高，具有较高的物理机械性能，一般作为功能性粉末涂料使用。它们难于粉碎成细粒度，一般采用流化床涂装工艺，施工过后为较厚的涂膜，通常一般可以达250um以上，虽然粉末涂料是先从热塑性粉末开始的，但目前市场占有率不到10%。 相对于热塑性粉末，热固性粉末涂料是由分子量小的粉末涂料树脂，在加热烘烤的条件下，与固化剂发生化学交联反应，才能得到性能良好的涂膜，热固性粉末涂料由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂构成，经预混合、熔融挤出、粉碎、分级过筛而成，目前市场上主要几种热固性粉末品种有纯环氧、环氧-聚酯、纯聚酯、丙烯酸、聚氨酯等，热固性粉末涂料具有熔融粘度低、流平好、交联后形成不熔融的涂膜，非常适用性能技术要求较高的防腐蚀或装饰性的工件表面，是目前市场主流产品，施工方法用的最多的是静电喷涂和流化床侵涂。 粉末涂料的应用、增长如此之快的原因在于： ●粉末涂料VOC接近于零，更加符合环保法的要求 ●粉末涂料所带来的直接和间接经济效益高 ●金属结构产品的质量标准更高，如越来越多的汽车制造商采用粉末涂料涂装车身底部零件（如散热器、发动机、减震器等），从而提高工件的防腐蚀能力，延长汽车的使用寿命。 ●粉末涂料的原材料供应商提出了更高的承诺，有力地促进了粉末涂料的新产品新技术的开发。 ●喷涂设备的改进，使粉末涂料涂装的效率和安全性提高，喷粉利用率可达到96%以上。 ●粉末涂料设备的大量应用，为粉末涂料替代传统的液体涂料提供了保证。 粉末涂料的组成 粉末涂料的基本组成是由树脂、固化剂、颜填料、助剂等组成，涂膜质量取决于配方组成、加工方法及客户处涂装条件，所以粉末涂料配方是根据具体条件的不同而不同，不论如何变化，基本组成配比是相似的。 树脂分为热塑性和热固性两种，是粉末涂料的主要成分之一，起到成膜和均匀展色的作用，并能很好地附着在底材上，热塑性如聚酰胺、聚烯烃、聚氯乙烯、聚酯、聚偏氟乙烯等。热固性的如环氧、聚酯、纯聚酯、丙烯酸、聚氨酯等。 固化剂是应用于热固性粉末涂料中、在涂装施工过程中，达到一定的固化条件下，与树脂起化学交联反应形成体型结构，从而得到性能优良的涂膜。一般按树脂可大致分为三个系列，即环氧固化剂、聚酯固化剂、丙烯酸固化剂，通常固化剂应是粉末状、片状或粒状浅色的固体。 作为有色粉末涂料的重要作组成部分，颜料主要祈祷遮盖、装饰和保护被涂物的作用，通常颜料是粉状（或粒状），不溶于基料，具有光学保护和装饰等作用的有色物质，可以分为有机颜料和无机颜料。填料是满足化学性质不活泼、对光和热的稳定性好等条件的无机物质，且不具备遮盖力和着色力，常用的填料有硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、硅灰石、钛白粉等，在粉末涂料中起骨架作用，增强涂膜性能，也可以降低粉末涂料的生产成本，还可以提高粉末的上粉率和喷涂面积等。 除以上主要基料外，还有一种明显影响涂膜外观及固化程度的重要物质—助剂，粉末涂料助剂是专门应用于粉末涂料而是聚合物基料顺利生产获得的应用性能而添加到粉末涂料基料中的化学品，一般可以分
第五讲超细粉末涂料涂装 1市场背景 粉末涂料和涂装是以其环保、经济、高效和节能为突出优点而得到非常快速地发展。粉末涂料含百分之百的固体成分，不象液体油漆那样含有大量溶剂需排放，是没有公害的环保涂料产品；粉末涂料一次喷涂未能利用的粉末可以回收再次使用，喷涂工艺简单稳定，能耗较低，相对液体涂料具有成本低，性能好的特点。粉末涂料的发展速度非常快，而在我国的发展速度又远远快于其他国家，主要原因是我国的经济发展速度很快，大量新建的涂装线首选使用粉末涂料。我国已成为粉末涂料的使用和生产的大国，但在高档原材料的生产和高档产品的开发研制上，还与发达国家存在一定差距。如何瞄准一些具有巨大实际应用意义的尖端课题，利用国内外的高新技术进行技术攻关，并实现其工业化，是我国科学家和业内人士面临的重要决策。 粉末涂料在最近十几年的发展中呈现了非常强的竞争力，但也有其发展过程中亟待克服的缺点和限制。粉末涂装公认的四个缺点是涂层太厚，涂层表观效果较差，不能低温固化，换色较难。针对这些限制和缺点，各国科学家和工程技术员进行了大量的研究，在很多领域取得了可喜的成绩。如低温固化粉末涂料的开发研究已经有了可用于120度烘烤固化的商业产品，用于木器和复合板的生产；粉末涂料紫外光固化的研究也有了突破性的进展并有了工业化应用。我国粉体涂装设备的老厂上海新星静电喷涂设备有限厂与比利时UCB公司合作，已成果研制出粉末涂料紫外光固化设备，使我国在这一新兴领域得到很好发展，并带来巨大潜力。在粉末涂料的四个主要缺点中，涂层太厚和涂层表观效果较差是两个主要的缺点。粉末涂料的涂层厚度通常在60~100微米，远远超过普通油漆漆膜的厚度，这不仅带来不必要的浪费，而且在很多情况下涂层太厚还会造成漆膜性能下降，如涂层变得容易脱落，漆膜硬度表现降低等。涂层表观性能差，降低了粉末涂层的装饰性，在很多地方限制了粉末涂料的应用和发展，特别是对某些高档产品，如小轿车等表面要求较高的产品，就无法使用粉末涂料。粉末涂料的涂层太厚和表观效果不好，主要是由于粉末涂料的粉末粒径较大引起的。普通粉末涂料的粉末粒径通常为30~50 微米，这样的粉末粒径经静电喷涂后很难达到平整的表面和良好的表面效果。如果能将粉末涂料的粉体粒径变细，涂层就能得到很好的表面效果。并且，粉体粒径变细，就能够实现薄涂层涂装。粉末涂料的细粉化，既能实现薄涂层，大量节约成本，又能得到非常好的涂层表面，具有巨大的社会效益和经济效益，可以说粉末涂料的超细粉化是粉末涂料研究开发中最重要的课题。 辉旭微粉技术公司的超细粉末涂料产品具有非常细的粒径，可以达到非常平整的表面，同时也能得到很薄的涂层厚度。2004年，中国的粉末涂料用量达到40万吨，价值80亿以上，如果能够将现有的膜厚从70~80微米降低到30~40微米，可以节约巨大的涂料成本；另一方面，如果粉末涂料达到了液体涂料的表面效果，就可以在很多领域全面替代液体涂料，从而更大范围内推大粉末涂料的使用量。因此，超细粉涂装的推广应用，对整个粉末涂装工业都是非常有意义的事情。 2 粉末涂料的细粉化及其发展 超细粉末涂料的研究开发，可以显著提高产品质量，大大降低涂装成本，从而在很多领域内扩大粉末涂料的使用范围，因此，各国科学家和全球的各大粉末涂料公司在过去很多年来对该课题的研究开发进行了巨大的投入。并且该课题还吸引了其他行业甚至部分国家政府的关注。比如，1997年，美国三大汽车公司联合投资在底特律成立研究所，专门研究粉末涂料的超细粉化，试图用超细粉末涂料代替油漆用于汽车车体；1998年，加拿大政府也拨专款对粉末涂料细粉化的研究进行专门资助。 超细粉末涂料是指粉末涂料的粒径在20微米以下的粉末涂料产品。粉体的粒径越细，涂装出的涂层表面越平整。通常，涂层厚度为粉末粒径的 2.5倍时，涂层表面效果较好。如果涂层厚度与粒径相差不大，涂层很容易出现麻点或大量漏涂现象。要得到涂层厚度为30微米而平整度较好的涂层，粉末涂料的粒径通常要大大低于20微米。 粗粉 粗粉粒径大，烘烤前粉末喷涂量较多，粉体相对不均匀，烘烤后漆膜厚，表面效果较不平整。 细粉
粉末涂料的生产工艺 一、粉末涂料的生产工艺过程与质量控制 粉末涂料生产过程更接近塑料加工工艺，而不同于一般涂料的制作工艺。热固性粉末涂料的生产要经过以下四到五个工序，即配混料工序、混炼挤出工序、冷却破碎工序、磨粉筛分工序，有的产品还需要加上拼混或邦定工序。 1、配混料工序：该工序是粉末涂料生产的基础，是粉末涂料生产最重要的工序。 目前该工序大都使用两种混料设备 1.1固定高速混料罐 这种混料罐下部装有水平转动的并有一定斜面的桨叶，桨叶将物料水平搅动，并在离心力的作用下物料趋向罐体内壁。同时，桨叶的斜面将物料向上推抛，物料再顺着罐体侧壁的斜面向内翻动。与此同时，侧面的破碎刀片高速旋转，将树脂打碎。该混料罐混料强度大、效率高、设备结构和维修比较简单，其价格低，是目前最常用的混料设备。此种混料罐可做成卧式结构，通过皮带轮传动和变速，这样可做成较大容量的混料罐。这类设备的一个主要缺点是有混料和出料死角。 1.2翻转式高速配料
翻转式高速混料机是目前比较新型的设备，有了翻转的动作，增大混料投料量效果很好，一次投料量和生产效率大大提高。混料机罐体可进行多次的翻转操作。混料机罐体罐机可分离，可一机多罐，以提高工作效率。这种设备几乎没有混料和出料死角。 此外，一些低速混合器，如：滚筒式混合器、卧式混合器、锥式以及现在还在应用的翻转混合器（双锥、V型等）这里就不一一介绍了。 混料均匀（包括调整补料后的均匀）是该工序的关键，其工艺关键点： —物料的计量：称量的偏差量不会影响产品质量。 —物料的粒径：块状物料粒径的控制，小则影响挤出的压缩比；大则不均匀。 —投料量是否合适——投料的料容比，物料的堆积密度是罐体容积的30～80%。 —混料时间和搅拌次数——跑色的问题。 —补料的方法 该工序对设备的要求是不能有混料和下料死角。 该工序的质量标准：物料均匀；同品种产品一致。 一旦混合不均匀，靠后面的混炼挤出工序是解决不了问题的！ 粉末涂料的颜色和涂膜性能的调整就在此工序完成。 2、混炼挤出工序
粉末静电喷涂工艺技术介绍及操作流程 粉末涂装是近代涂装工业领域的一项新技术、新工艺，也是我国重点推广的新技术之一，应用于家电产品及其它领域，优越性十分明显。粉末涂装是高防护、高装饰的涂装方法，要得到满意的涂装效果，就必须对影响涂装效果的因素加以控制。作为粉末涂料的操作施工人员，如果对涂装过程中易产生的弊病知识了解不够，将无法生产出合格产品或一出现问题就手足无措、无从下手。 一、粉末涂料的优越性 粉末涂料是一种粉状不含液态溶剂及稀释剂的新型涂装材料。由于其高装饰、重防腐性、粉末可回收利用，无有机溶剂对环境的污染等特点决定了其广泛的应用空间。 粉末涂料施工与传统的油漆施工相比较，有如下优点： 1、粉末涂料是一种不含溶剂的涂料，这就决定了不需要把主要成膜物质及辅助成膜的物质、添充料及颜料都溶于有机溶剂中，解决了某些有机溶剂无法溶解的高分子成膜物质均可作为涂料使用的难题。而许多难被溶剂溶解的高分子物质却是防腐及装饰性涂料必可少的中坚力量。 2、粉末涂料因不含易挥发的有机溶剂，不易燃烧爆炸，只要防止粉尘积聚过多就可解决着火爆炸的隐患，这一点油漆等易燃的溶剂性涂料却无法克服。 3、由于粉末涂料本身不含有机溶剂，施工操作及制粉过程中无刺激性气味，不但可防止环境被污染和破坏，而且对操作者本人的身心健康大为有益。 4、油漆类液态涂料施工过程中的利用率仅达到50%—60%。而粉末涂料一次上粉率约为70%—80%（受工件形状等因素影响），其余粉末可二次回收利用，利用率在90%—98%。 5、油漆类液态涂料施工过程中必须加入30%—50%的稀释剂，而这些稀释剂的作用只是调整粘稠度，并不是固化成膜的必须成份，回化过程中又挥发掉了。不但污染环境，而且做了大量无用功，浪费了原料，提高了生产成本；粉末涂料施工过程中则根本不需要这类稀释剂。 6、油漆类液态涂料的厚度一般为15—30μm，而粉末涂料一次涂装便可达到60—150μm之间，可一次涂装达到要求厚度，减少劳动强度，适合自动化流水线生产操作。 7、粉末涂料固化后的外观丰满度高，色泽柔和，令油漆类液态涂料经固化后的外观效果望尘莫及。 8、粉末涂料由于不含溶剂，固化过程中不易形成针孔和气泡，而液态涂料由于存在挥发性溶剂和稀释剂，固化过程中易生成针孔和气泡。 9、粉末涂料便于运输，不会渗漏和挥发，而液态涂料运输则很不方便，易渗漏和挥发，甚至可能燃烧爆炸。
XXXX有限公司 VKSOP-A0.038-2018 作业指导书 受控状态：□受控□不受控 文件名称：涂装工艺流程 版本号： 编制： 审核： 批准： 分发号： 年月日发布年月日实施 说明：本文件只供公司内部使用，其他单位或个人不得将该文件据为已有，更不得复印、拷贝。
涂装工艺流程
涂装工艺流程 涂装工艺流程 一、设备进入涂装车间 1 刮灰、打磨。 1．1 刮原子灰的工件表面先用300-400目水，用手磨机打掉焊疤磨平整，用钢丝球打掉铁锈以便原子灰与工件表面的附着力起良好结合。 1．2 将工件表面用天那水把油脂清洁干净。 1．3 原子灰调配，按原厂工艺规定100：2∽3kg。根据冬天、夏天实际气候，可适当增减。调配均匀后开始涂刮。时间为3—6分钟，反则原子灰固化，报废。（材料采用耐高温的原子灰） 1．4 工艺要求用橡皮刀、钢皮刀等工具将焊缝凹凸缺陷刮平整，不得有明显的刮痕或边角残渣。 1．5 原子灰常规干燥时间25℃一小时，30分钟就可以打磨。 1．6 打磨，按涂层表面质量而定，用360目—400目水砂纸粘在气磨机上，原则上是去高留低，将原子灰部分反复水磨光滑。（特殊情况可用240目砂纸。）1．7 刮二道灰前检查前工序。将缺陷较严重的部位用灰刀（记号笔）做上标记。先将有记号的部位，用刮灰工具进行一次细致的刮涂（刮灰可连续涂刮法进行）1．8 二次打磨：用300-400目水磨砂纸反复细致地水磨至原子灰与车身玻璃钢结合平整光滑。洗净磨灰（原子灰浆）并擦净，晾干或烘烤干。 二、喷中涂漆 2．1 清洁，用吹尘枪吹去车身上的浮尘，水及纤维等，再用粘性抹布擦净车身的每一部位灰尘。 2．2 调配底漆，按照提供方厂家技术参数来定。油漆粘度一般为25秒—30秒。2．3 喷一道以重叠1/2中湿喷，要求漆膜厚度为10——15 um。喷二道以重叠3/4全湿喷，漆膜厚度为15——20 um。两道间隔5分钟，漆膜厚度：30—40 um 三、找缺陷、刮灰、打磨 3．1 细找缺陷、，用记号笔做上记号，用细原子灰或红灰细致将漆膜表面上的针孔、砂痕等细小缺陷刮涂平整。 3.2 刮涂时，原子灰层一定要刮光滑，不能多刮、漏刮，否则费料、费力、费工