铝型材粉末涂料静电喷涂固化工艺过程的分析
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第1篇摘要:粉末静电喷涂是一种高效、环保、经济的涂装工艺,广泛应用于汽车、家具、建筑、电子等行业。
本文将从粉末静电喷涂的基本原理、设备组成、工艺流程、质量控制等方面进行详细介绍,以期为粉末静电喷涂技术的应用提供参考。
一、引言随着工业技术的不断发展,涂装工艺在提高产品质量、延长使用寿命、美化外观等方面发挥着重要作用。
粉末静电喷涂作为一种先进的涂装技术,具有诸多优点,如环保、节能、高效、质量稳定等。
本文将对粉末静电喷涂工艺进行详细介绍。
二、粉末静电喷涂基本原理粉末静电喷涂是利用静电吸附原理,将粉末涂料喷涂到工件表面的一种涂装方法。
其基本原理如下:1. 喷涂:粉末涂料通过静电喷枪喷出,形成带正电荷的粉末粒子。
2. 静电吸附:带正电荷的粉末粒子在静电场作用下,被工件表面带负电荷的部位吸附。
3. 热固化:吸附在工件表面的粉末涂料在高温下熔化、流平,形成均匀、致密的涂层。
三、设备组成粉末静电喷涂设备主要由以下几部分组成:1. 粉末涂料供应系统:包括粉末料斗、螺旋输送器、定量分配器等。
2. 静电喷枪:用于将粉末涂料喷出,形成带正电荷的粉末粒子。
3. 静电发生器:产生高压静电场,使粉末涂料带电。
4. 烘干固化设备:用于将吸附在工件表面的粉末涂料加热固化。
5. 辅助设备:包括输送装置、工件悬挂装置、冷却装置等。
四、工艺流程粉末静电喷涂工艺流程如下:1. 工件表面处理:对工件进行除油、除锈、磷化等表面处理,提高涂层的附着力。
2. 粉末涂料选择:根据工件材质、要求和使用环境选择合适的粉末涂料。
3. 设备调试:调整粉末涂料供应系统、静电喷枪、烘干固化设备等,确保喷涂质量。
4. 喷涂:将工件悬挂在输送装置上,通过静电喷枪将粉末涂料均匀喷涂在工件表面。
5. 烘干固化:将喷涂后的工件送入烘干固化设备,加热固化粉末涂料。
6. 后处理:检查涂层质量,进行必要的修补和装饰。
五、质量控制粉末静电喷涂质量控制主要包括以下方面:1. 工件表面处理:确保工件表面处理质量,提高涂层附着力。
铝型材阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳漆喷涂及木纹处理工艺过程及发展铝型材阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳漆喷涂及木纹处理工艺过程及发展综述了国内外铝合金建筑型材表面处理技术的现状,重点介绍了铝型材阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳漆喷涂及木纹处理的生产流程和工艺规范,并对各种保护层的特点及其应用作了评述。
同时对建筑铝型材表面处理技术今后的发展趋势进行了展望,提出了未来应大力开发和推广的清洁环保、高效节能技术。
0 引言铝合金建筑型材是当今门窗和幕墙主要的结构材料,在世界范围内广泛应用[1]。
铝合金挤压型材(未经表面处理)外观单一,并且在潮湿大气中容易腐蚀[2],因而很难满足建筑材料高装饰性和强耐侯的要求。
为了提高装饰效果、增强抗腐蚀性及延长使用寿命,铝型材一般都要进行表面处理。
因此,表面处理是铝合金建筑型材生产的一道必不可少且极为重要的工序。
铝型材表面处理技术因原理不同,其工艺也有较大区别。
根据保护层的性质和工艺特点,铝型材表面处理技术可分为阳极氧化处理、阳极氧化-电泳处理、有机涂层处理三大类[3],其中,有机涂层处理包括粉末喷涂、氟碳漆喷涂和木纹处理(见图1)。
1 阳极氧化处理阳极氧化于20世纪50年代应用于铝型材生产,是应用最早也是目前应用最广泛的建筑铝型材表面处理法。
阳极氧化型材的突出特点是外观金属质感强。
1.1 阳极氧化工艺流程阳极氧化工流程见图21.2 机械预处理机械预处理主要有机械喷砂和机械抛光[4]。
机械喷砂是获得砂面型材的一个重要途径,由铝型材喷砂机完成。
机械喷砂可能完全消除表面缺陷和挤压条纹,得到比化学砂面(碱蚀砂面)更加均匀的哑光表面。
另外,机械喷砂在生产成本和环保上也具有较大优势。
机械抛光是铝型材抛光机上进行的。
将铝型材有规则地平放在工作台上,通过高速旋转的抛光轮与表面触压和磨擦,使表面光滑平整,直至达到镜面效果。
生产中常常用抛光来消除挤压条纹,因此,这时又称为“机械扫纹”[5]。
第1篇摘要:静电粉末喷涂是一种高效、环保的涂装工艺,广泛应用于汽车、家电、金属制品等行业。
本文将详细介绍静电粉末喷涂工艺的原理、设备、操作步骤以及注意事项,以期为相关从业人员提供参考。
一、引言静电粉末喷涂工艺是一种利用静电原理,将粉末涂料均匀喷涂在工件表面的涂装方法。
与传统涂装工艺相比,静电粉末喷涂具有以下优点:涂层均匀、附着力强、环保、节省涂料、干燥速度快等。
因此,静电粉末喷涂在工业生产中得到了广泛应用。
二、静电粉末喷涂原理静电粉末喷涂工艺主要基于静电原理,其基本原理如下:1. 粉末带电:在粉末输送过程中,粉末与输送管道、输送带等发生摩擦,使粉末带上静电。
2. 粉末吸附:带电粉末在静电场的作用下,被吸附到工件表面。
3. 粉末熔化:工件表面温度升高,粉末涂料熔化,形成均匀的涂层。
4. 固化:涂层在室温下或加热条件下固化,形成具有良好附着力的涂膜。
三、静电粉末喷涂设备静电粉末喷涂设备主要包括以下几部分:1. 粉末输送系统:包括粉末储存罐、输送泵、输送管道等。
2. 喷涂系统:包括喷枪、静电发生器、粉末回收系统等。
3. 烘干设备:包括烘干室、加热器等。
4. 辅助设备:包括工件输送设备、除静电设备等。
四、静电粉末喷涂操作步骤1. 准备工作:检查设备是否正常,调整设备参数,确保设备处于最佳工作状态。
2. 粉末准备:将粉末涂料倒入储存罐,调整粉末输送系统,确保粉末顺畅输送。
3. 喷涂:将工件放置在喷枪下方,开启喷枪和静电发生器,进行喷涂。
4. 烘干:将喷涂好的工件送入烘干室,进行烘干固化。
5. 冷却:烘干后的工件在冷却室中冷却至室温。
6. 检验:对涂层进行外观检查、附着力测试等,确保涂层质量。
五、静电粉末喷涂注意事项1. 粉末选择:根据工件材质、表面处理要求等因素选择合适的粉末涂料。
2. 喷枪调整:调整喷枪与工件之间的距离、角度等参数,确保涂层均匀。
3. 烘干温度:根据粉末涂料特性,调整烘干温度,确保涂层固化。
粉末静电喷涂技术的工艺流程1.工件前处理2.喷粉 2.1粉末静电喷涂的基本原料2.2 粉末静电喷涂的施工工艺3.固化4.检查5.成品1 前处理工件经过前处理除掉冷轧钢板表面的油污和灰尘后才能喷涂粉末,同时在工件表面形成一层锌系磷化膜以增强喷粉后的附着力。
前处理后的工件必须完全烘干水分并且充分冷却到35℃以下才能保证喷粉后工件的理化性能和外观质量。
前处理工艺质量好坏直接影响粉末涂膜质量,前处理不好,造成涂膜易脱落,鼓泡等现象。
因此,前处理工作必须予以重视。
为了清洗掉铝制品表面存在着的污垢和缺陷,如灰尘、金属氧化物、残留油污、手印、轻微的划(擦)伤等,在表面处理之前,必须进行必要的表面预处理。
其一般工艺是:脱脂→水洗→碱蚀洗→一次水洗→二次水洗→中和→水洗。
(1)脱脂脱脂处理通常也称为除油,其目的是除去铝材表面的工艺润滑油、防锈油和其他污物,以保证在碱腐蚀工序中铝材表面均匀腐蚀和槽液清洁。
(2)碱洗碱洗腐蚀一般采用35-100g/L的NaOH为处理液,其目的是除掉铝材表面的污物,并将铝材表面自然氧化膜下的基体金属裸露,以利于氧化的顺利进行。
此工序为整个表面处理过程中铝溶解量最多的工序,其腐蚀量约为20μm,处理每平方米铝材可溶铝50g。
当碱洗液中溶铝量达30g/L 时则产生氢氧化铝沉淀,堆积于槽底形成坚硬固体物。
为防止沉淀,一般在生产中添加柠檬酸钠或葡萄糖酸钠(1.5g/L)。
(3)中和的目的主要是除掉碱腐蚀后残留在铝材表面的黑色腐蚀斑,以获得光亮的金属表面,同时也兼有中和碱液的作用。
常用的中和液为HNO3(相对密度1.42)100-400g/L或H2SO4(相对密度1.84)100-200g/L。
(4)水清洗在各道工序间采用流动水清洗,目的在于彻底除去制品表面的残留液和可溶于水的反应产物,防止下道工序槽液遭受污染,确保处理的效率和品质。
2 喷粉2.1 粉末静电喷涂的基本原料用室内型环氧聚酯粉末涂料。
粉末喷涂的工艺流程用粉末喷涂设备(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、粉末喷涂目的: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,过筛后可以再用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。
工作原理粉末喷涂利用静电喷涂的原理把干燥粉末状物吸附在喷涂现场金属铝型材上经过200℃以上高温烧烤后粉状物固化成为一层约60微米厚坚固光亮的涂层。
使产品表面平整光滑色泽均匀具极强的耐酸性、耐碱性、耐撞性、耐磨损能长期经受强烈紫外辐射和酸雨的侵蚀不出现涂层粉化、褪色、脱落等现象。
粉末喷涂铝型材在正常条件下使用寿命达30年。
其表面涂层在5-10年内保证不褪色、不变色、不龟裂。
其耐候性及而腐蚀性均优于普通铝材颜色多样化。
储藏方法1、远离火源、避免日光直接照射,应置于通风良好,温度在35℃以下场所。
铝型材表面处理,通常有四种形式:电泳、静电粉末喷涂、氟碳喷涂、木纹转印。
首先介绍一下电泳(一) 电泳原理:电泳是电泳涂料在阴阳两极,施加于电压作用下,带电荷之涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物,沉积于工件表面。
(二)四个过程:(1)电解(分解)在阴极反应最初为电解反应,生成氢气及氢氧根离子 OH ,此反应造成阴极面形成一高碱性边界层,当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质,涂膜沉积,方程式为:H2O→OH+H(2)电泳动(泳动、迁移)阳离子树脂及 H+ 在电场作用下,向阴极移动,而阴离子向阳极移动过程。
(3)电沉积(析出)在被涂工件表面,阳离子树脂与阴极表面碱性作用,中和而析出不沉积物,沉积于被涂工件上。
(4)电渗(脱水)涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的,具有多数毛细孔,水被从阴极涂膜中排渗出来,在电场作用下,引起涂膜脱水,而涂膜则吸附于工件表面,而完成整个电泳过程。
(三) 电泳表面处理工艺的优缺点:电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点,电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。
其最大的缺陷在于,电泳的颜色比较单一,只有几种颜色(银白、香槟、金黄、黑色、仿不锈钢色)。
其次,电泳色容易产生色差。
下面介绍一下静电粉末喷涂(一)静电喷涂工艺原理:用静电喷粉设备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,变成效果各异的最终涂层;喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面优于喷漆工艺。
(二)静电粉末喷涂的基本过程(1)表面预处理:对于板金冲压件可采用化学前处理法。
即:去油→去锈→清洗→磷化(或纯化)等。
大部份锈蚀或者表面较厚的工件,采用喷砂,抛丸等机械方法去锈,但机械除锈后应确保工件表面清洁,无法垢。
(2)喷涂:工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。
静电发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极),该高压静电使从.喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电荷)。
粉末固化工艺
粉末固化工艺是一种处理涂覆在材料表面的粉末涂料的方法,该工艺的核心是通过加热使粉末涂料发生化学反应,从固态颗粒转变为连续的、坚固且有良好附着力的涂层。
以下是粉末固化工艺的基本步骤和要点:
1.喷涂:首先使用静电喷涂或其他粉末涂装技术将粉末涂料均匀地沉积到基材表面上。
2.熔融流动:随后,被涂覆了粉末的工件进入烘炉或者固化炉中,随着温度逐渐升高至预设的固化温度(例如常见的180℃),粉末涂料开始熔化并流平。
3.交联反应:当达到足够的温度时,粉末涂料中的树脂和其他成分会发生化学交联反应,形成三维网络结构,这个过程称为固化或塑化。
4.保持时间:为了确保完全固化,工件需要在高温下保持一段时间(如您提到的15分钟),以确保内部所有部分都经历了充分的化学反应。
5.冷却:固化完成后,工件按照特定的降温速率进行冷却,防止过快冷却产生应力导致涂层开裂或变形。
6.质量检验:最后对固化后的涂层进行质量检测,包括外观、厚度、附着力、硬度等性能指标,确保符合预定的质量标准。
一、原理工作时静电喷涂的喷枪或喷、喷杯部分接负极,工件接正极并接地,在高压静电发生器的高电压作用下,喷枪(或喷盘、喷杯)的端部与工件之间就形成一个静电场。
涂料微粒所受到的电场力与静电场的电压主和涂料微粒的带电量成正比,而与喷枪和工件间的距离成反比,当电压足够高时,喷枪端部附近区域形成空气电离区,空气激烈地离子化和发热,使喷枪端部锐边或极针周围形成一个暗红色的晕圈,在黑暗中能明显看见,这时空气产生强烈的电晕放电。
涂料中的成膜物即树脂和颜料等大多数是由高分子有机化合物组成,多成为导电的电介质,溶剂形涂料除成膜物外还有有机溶剂、助溶剂、固化剂、静电稀释剂、及其他各类添加剂等物质。
这类溶剂性物质除了苯、二甲苯、溶剂汽油等,大多是极性物质,电阻率较低,有一定的导电能力,它们能提高涂料的带电性能。
电介质的分子结构可分为极性分子和非极性分子二种。
极性分子组成的电介质在受外加电场作用时,显示出电性;非极性分子组成的电介质在外加电场作用下,显示电极性,从而对外来的导性电荷产生亲合力,使电介质在外加电场中其外表面能局部带电。
涂料经喷嘴雾化后喷出,被雾化的涂料微粒通过枪口的极针或喷盘、喷杯的边缘时因接触而带电,当经过电晕放电所产生的气体电离区时,将再一次增加其表面电荷密度。
这些带负电荷的涂料微粒的静电场作用下,向导极性的工件表面运动,并被沉积在工件表面上形成均匀的涂膜。
二、工艺1、表面预处理主要是脱脂、除锈,其方法与涂液态漆的预处理相同。
2、刮腻子根据工件缺陷程度涂刮导电腻子,干燥后用砂纸磨平滑,即可进行下道工序。
3、保护(也称蔽覆)工件上若某些部位不要求有涂层,在预热前可采用保护胶等掩盖起来,以避免喷上涂料。
4、预热一般可不需预热。
如果要求涂层较厚,可将工件预热至180~20℃,这样可以增加涂层厚度。
5、喷涂在高压静电场下,将喷粉枪接负极,工件接地(正极)构成回路,粉末借助压缩空气由喷枪喷出即带有负电荷,按异性相吸原理喷涂到工件上。
第1篇一、概述静电粉末喷涂是一种利用静电原理,将粉末涂料吸附到工件表面的涂装方法。
它具有涂层均匀、附着力强、干燥速度快、环境污染小等优点,广泛应用于金属、塑料、木材等材料的表面涂装。
本文将详细介绍静电粉末喷涂的工艺流程。
二、静电粉末喷涂工艺流程1. 工件准备(1)工件表面处理:在静电粉末喷涂前,需对工件表面进行处理,包括去油、去锈、去氧化皮等,以保证涂层与工件表面的良好结合。
(2)工件清洗:工件表面处理后,需用溶剂或清洗剂进行清洗,去除残留的杂质和污染物。
(3)工件干燥:清洗后的工件需进行干燥处理,以确保工件表面无水分,防止涂层产生气泡和脱落。
2. 粉末涂料准备(1)粉末涂料选择:根据工件材质、使用环境和性能要求,选择合适的粉末涂料。
(2)粉末涂料调配:根据粉末涂料的生产厂家提供的技术参数,对粉末涂料进行调配,确保涂料性能稳定。
(3)粉末涂料输送:将调配好的粉末涂料通过输送设备送至静电喷枪。
3. 静电粉末喷涂(1)静电喷枪调试:根据工件尺寸和粉末涂料特性,调整静电喷枪的工作参数,如电压、电流、喷涂距离等。
(2)喷涂操作:将工件放置在喷涂区域内,启动静电喷枪,使粉末涂料均匀地吸附在工件表面。
(3)喷涂工艺控制:在喷涂过程中,实时监控涂层厚度、均匀性、附着力等指标,确保涂层质量。
4. 烘干固化(1)烘干温度控制:根据粉末涂料的生产厂家提供的技术参数,设置烘干温度,确保涂层固化。
(2)烘干时间控制:根据烘干温度和涂层厚度,控制烘干时间,避免涂层过度烘干或未完全固化。
(3)烘干方式:根据工件材质和涂层要求,选择合适的烘干方式,如热风烘干、红外线烘干等。
5. 后处理(1)涂层检查:烘干固化后,对涂层进行检查,包括外观、厚度、附着力等指标,确保涂层质量。
(2)涂层修整:如发现涂层有缺陷,需进行修整,如打磨、涂覆等。
(3)包装:将合格的工件进行包装,以防止涂层受到污染和损伤。
三、静电粉末喷涂工艺注意事项1. 工件表面处理:工件表面处理是静电粉末喷涂工艺的关键环节,必须保证工件表面无油污、锈蚀、氧化皮等杂质。
静电粉末涂料的生产工艺流程静电粉末涂料的生产工艺流程如下:
1.前处理。
首要工艺过程是除油、除锈、磷化、钝化。
工件经前处理后不但外表没有油、锈、尘,而且本来银白色有光泽的外表上生成一层均匀而粗糙的不容易生锈的灰色磷化膜,既能防锈又能增加喷塑层的附着力。
2.静电喷涂。
意图是将粉末涂料均匀地喷涂到工件的外表上,特别工件(包括容易发生静电屏蔽的位置)应该选用高性能的静电喷塑机来完成喷涂。
3.固化。
将喷涂好的工件推入固化炉,加热到预定的温度(一般185℃),并保温相应的时间(15分钟);开炉取出冷却即得到制品。
第1篇一、引言静电喷涂是一种利用静电场力将涂料粒子吸附到工件表面的涂装方法。
与传统的涂装方法相比,静电喷涂具有涂装效率高、涂膜均匀、涂覆面积大、污染小、能耗低等优点,广泛应用于汽车、家电、金属制品、木材、塑料等领域。
本文将详细介绍静电喷涂工艺的原理、设备、操作步骤及其应用。
二、静电喷涂原理静电喷涂的原理是利用高压静电发生器产生的静电场,使涂料粒子带电,当涂料粒子通过静电场时,受到电场力的作用,从而吸附到工件表面。
具体过程如下:1. 涂料粒子带电:涂料在搅拌过程中,由于摩擦和碰撞,涂料粒子表面会带上同种电荷。
2. 涂料粒子飞散:涂料粒子在高压静电场的作用下,克服了相互之间的静电斥力,以高速飞散。
3. 涂料粒子吸附:涂料粒子在飞散过程中,由于静电场力的作用,吸附到工件表面。
4. 涂膜形成:涂料粒子在工件表面干燥后,形成均匀、光滑的涂膜。
三、静电喷涂设备静电喷涂设备主要包括以下几部分:1. 涂料供应系统:包括涂料桶、搅拌器、输送泵、流量计等。
2. 静电发生器:产生高压静电场,使涂料粒子带电。
3. 喷涂枪:将涂料粒子雾化,喷向工件表面。
4. 工件输送系统:包括输送带、导向装置等。
5. 控制系统:对喷涂过程进行监控和控制。
四、静电喷涂操作步骤1. 准备工作:检查设备是否正常,调整涂料流量和电压。
2. 工件处理:对工件进行表面处理,如除油、除锈、磷化等。
3. 涂料搅拌:将涂料搅拌均匀,确保涂料粒子带电。
4. 喷涂:将工件放置在喷涂区域内,开启喷涂枪,进行喷涂。
5. 喷涂过程中:根据工件形状和尺寸,调整喷涂距离和角度。
6. 喷涂结束:关闭喷涂枪,将工件取出。
7. 干燥:将喷涂好的工件放置在干燥室内,进行干燥。
8. 检查:检查涂膜质量,如涂膜厚度、外观、附着力等。
五、静电喷涂应用静电喷涂广泛应用于以下领域:1. 汽车行业:汽车车身、零部件、内饰等。
2. 家电行业:冰箱、洗衣机、空调、热水器等。
3. 金属制品:防盗门、管道、金属家具等。
静电喷涂粉末固化温度和时间要求摘要:1.静电喷涂粉末固化原理2.静电喷涂粉末固化方式3.热固化温度和时间要求4.影响固化温度和时间的因素5.固化后的冷却时间正文:静电喷涂粉末固化技术是一种将粉末在一定温度和时间下加热熔化,形成坚固涂层的方法。
该技术广泛应用于各种行业的金属制品表面处理,如汽车、家电、建筑等领域。
粉末固化的方式有多种,如热固化、紫外线固化、化学固化等,其中热固化是最常用的一种。
热固化是指在烘烤温度下,将粉末熔化后固化成膜。
烘烤温度是指喷涂完成后,将工件放入烤箱进行固化的温度。
烤箱的温度应根据涂料的种类、厚度和工件材质等进行合理的调整。
过低的烘烤温度会导致粉末固化不彻底,影响涂层的质量和性能;过高的烘烤温度会使涂层过厚,甚至出现涂层起泡、脱落等问题。
影响热固化温度和时间的因素主要有以下几点:1.涂料种类:不同类型的涂料在固化过程中需要的温度和时间是不同的。
例如,环氧树脂粉末的理想固化条件是180℃,固化15 分钟;而聚酯混合型粉末涂料的理想固化条件是180℃,固化20 分钟。
2.涂层厚度:涂层厚度对固化温度和时间也有影响。
一般来说,涂层越厚,需要的固化时间越长;涂层越薄,固化时间相应缩短。
3.工件材质:不同材质的工件在固化过程中对温度的要求不同。
例如,金属材质的工件在固化时需要较高的温度,而非金属材质的工件则需要较低的温度。
4.通风措施:良好的通风措施有助于提高固化效率,缩短固化时间。
固化后的冷却时间也是需要注意的一个环节。
冷却时间的长短会影响涂层的性能和外观。
一般来说,素材厚度、涂层厚度和通风措施等因素都会影响冷却时间。
悬挂在链条上的工件一般从固化炉出来3-5 分钟就可以了,而小面包炉直接烘烤的工件可能需要较长的冷却时间。
总之,静电喷涂粉末固化温度和时间的要求因涂料种类、涂层厚度、工件材质和通风措施等因素而异。
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。
粉末静电喷涂工艺流程的工序原理工作时静电喷涂的喷枪或喷、喷杯部分接负极,工件接正极并接地,在高压静电发生器的高电压作用下,喷枪(或喷盘、喷杯)的端部与工件之间就形成一个静电场。
涂料微粒所受到的电场力与静电场的电压主和涂料微粒的带电量成正比,而与喷枪和工件间的距离成反比,当电压足够高时,喷枪端部附近区域形成空气电离区,空气激烈地离子化和发热,使喷枪端部锐边或极针周围形成一个暗红色的晕圈,在黑暗中能明显看见,这时空气产生强烈的电晕放电。
涂料中的成膜物即树脂和颜料等大多数是由高分子有机化合物组成,多成为导电的电介质,溶剂形涂料除成膜物外还有有机溶剂、助溶剂、固化剂、静电稀释剂、及其他各类添加剂等物质。
这类溶剂性物质除了苯、二甲苯、溶剂汽油等,大多是极性物质,电阻率较低,有一定的导电能力,它们能提高涂料的带电性能。
电介质的分子结构可分为极性分子和非极性分子二种。
极性分子组成的电介质在受外加电场作用时,显示出电性;非极性分子组成的电介质在外加电场作用下,显示电极性,从而对外来的导性电荷产生亲合力,使电介质在外加电场中其外表面能局部带电。
涂料经喷嘴雾化后喷出,被雾化的涂料微粒通过枪口的极针或喷盘、喷杯的边缘时因接触而带电,当经过电晕放电所产生的气体电离区时,将再一次增加其表面电荷密度。
这些带负电荷的涂料微粒的静电场作用下,向导极性的工件表面运动,并被沉积在工件表面上形成均匀的涂膜。
工艺1表面预处理主要是脱脂、除锈,其方法与涂液态漆的预处理相同。
2刮腻子根据工件缺陷程度涂刮导电腻子,干燥后用砂纸磨平滑,即可进行下道工序。
3保护(也称蔽覆)工件上若某些部位不要求有涂层,在预热前可采用保护胶等掩盖起来,以避免喷上涂料。
4预热一般可不需预热。
如果要求涂层较厚,可将工件预热至180~20℃,这样可以增加涂层厚度。
5喷涂在高压静电场下,将喷粉枪接负极,工件接地(正极)构成回路,粉末借助压缩空气由喷枪喷出即带有负电荷,按异性相吸原理喷涂到工件上固化。
铝型材粉末涂料静电喷涂固化工艺过程的分
析
用差示扫描量热法(DSC)对聚酯/TGIC铝型材专用粉末涂料的非等温固化反应进行了研究,分析了粉末涂料固化反应过程,采用温度-升温速率图外推法确定了该体系的特征参数凝胶温度(TO)、固化温度(TP)和后处理温度(TF)分别为122℃,150℃,206℃;通过DSC测试分析,确定了该体系粉末涂料的最低固化温度为120℃左右,静电喷涂较佳的固化工艺参数为200℃/20min,为铝型材粉末涂料静电喷涂固化工艺过程控制的确定提供了重要的参考依据。
粉末涂料是不含溶剂的固体粉末状环保型涂料,具有良好的装饰性、保护性及较高的涂装效率,广泛应用于金属表面的涂饰,尤其是铝型材方面。
与铝型材常规表面处理方法如阳极氧化、电泳涂装相比粉末涂料色彩丰富,环境污染、能耗显著降低,涂膜的机械性能大幅提高,因此粉末涂料静电喷涂已经成为铝型材表面处理的主要方法之一。
粉末涂料固化过程,是指在静电引力作用下吸附在工件表面的粉末涂料粉层,通过高温固化处理达到具有一定机械性能、外观质量要求的涂膜的过程,是铝型材静电喷涂产品质量控制的关键生产工艺之一,其固化工艺条件好坏将直接影响到铝型材喷涂产品的外观、机械性能。
若涂层固化不好,经涂装的型材在挤压组装时涂层会出现开裂现象,则粉末涂料的使用价值不能得以实现。
本研究利用差示扫描量热法对铝型材常用的聚酯/TGIC粉末涂料的固化过程进行了分析,讨论了铝型材常用聚酯/TGIC粉末涂料的固化特性温度、等温固化温度,最低固化温度对铝型材固化过程的影响,为铝型材静电喷涂固化工艺过程的控制提供了重要的参考依据,并在生产实际过程中采用炉温跟踪仪检测证明其正确性。
1固化过程分析
1.1固化工艺过程
差示扫描量热分析技术(DSC)广泛应用于热固性粉末涂料固化过程研究。
采用铝型材专用聚酯/TGIC((聚酯与TGIC的质量比为0.93:0.07)粉末涂料体系,以10℃/min等速升温进行DSC测试。
粉末涂料固化过程经历下面几个阶段:A区、B区出现2个峰。
分别为聚酯树脂与TGIC玻璃化转变、熔融过程,峰顶1,2的温度分别为62.97℃,98.8℃,C区为粉末涂料固化过程,有明显的放热峰存在,温度区域为120-200℃,峰底3温度约为
180℃,为粉末涂料固化最佳固化温度,考虑到生产配方中颜填料的加入,喷涂生产中固化温度增加到200℃较适宜,保证固化交联反应完全。
粉末涂料的熔融挤出生产过程中,挤出温度不能超过120℃,避免固化反应的发生导致粉末涂料有“渣滓”。
1.2固化特征温度的预测
采用铝型材专用聚酯/TGIC粉末涂料体系,分别以5℃/min,10℃/min,15℃/min,20℃/min升温速率进行DSC测试,DSC曲线。
随着升温速率的增加,热流量-温度曲线固化峰向上漂移,起始固化温度T0、固化温度Tp和后处理温度Tf,均随升温速度的增加向高温方向移动。
升温速度分别对固化反应特征值T0,Tp,Tf作图并线性拟合,外推到升温速度为0所得曲线。
固化特征温度起始固化温度(TO)、固化温度(TP)和后处理温度(TF)分别为122℃,150℃,206℃,动态升温法所获得TO,TP特征值不能直接用于喷涂固化工艺控制温度,因为在粉末涂料配方中还加入了大量颜填料,工业生产中实际控制固化温度高很多,但它为固化工艺条件的确定提供了理论依据。
1.3最低固化温度
为验证铝型材静电喷涂固化工艺的起始温度,在如下的条件进行DSC检测:采用铝型材用的聚酯/TGIC粉末涂料体系,选取固化温度为100℃,110℃,120℃,先分别在各自温度下保持30min后降至30℃,再以10℃/min升温速度升温至250℃,热流率-时间的变化关系曲线。
100℃,110℃的DSC曲线有固化峰,而120℃熔融保持30min后升温过程中无固化峰,说明粉末涂料样品在120℃,30min熔融过程中已经发生了交联固化反应,因此铝型材粉末静电喷涂固化过程中,为确保型材表面效果,熔融、流平过程温度尽可能在固化温度下保持一段时间,且粉末涂料生产过程中融熔挤出温度须低于120℃,才可能避免“结渣”现象出现。
1.4固化工艺温度的确定
铝型材粉末涂料静电喷涂工业生产大多采用等温固化连续工艺,选取铝型材用的聚酯/TGIC粉末涂料体系,分别对温度为160℃,180℃,200℃的条件下等温固化过程进行DSC测试.时间为30min,所测得热流率-时间的变化关系曲线。
相同的固化时间,聚酯/TGIC体系固化热流率随温度的升高而逐渐升高,达到一定固化时间后热流率趋于平稳,20min后热流率几乎不随时间发生变化,为确保固化反应完全,需保持一定的固化时间;不同等温条件下的热流率随温度升高固化峰变窄,升高温度达到相同的热流率所需时间越短,需要保持一定的固化时问,缩短固化反应
时间;但高温固化易使涂料配方中的助剂(如脱气剂安息香)因耐热性差而造成涂膜黄变,低温固化时间长生产效率低,铝型材静电喷涂工业生产中固化温度与时间确定为200℃/20min较适宜。
1.5生产过程温度控制
铝型材粉末静电喷涂固化工艺过程可分为升温、保温、冷却3个阶段。
升温段是粉末涂料的熔融、流平过程,获得较好表面效果;粉末涂料的固化交联反应主要发生在保温段,一定的温度与时间保证涂层交联固化反应完全,达到铝型材产品所需的机械性能。
某铝型材喷涂厂家的生产炉温控制曲线,采用聚酯HT8043SF50铝型材专用粉末涂料,Data炉温跟踪仪检测,型材预热升温8min达到固化温度(200℃),保温段为200℃,20min确保固化,27min后出炉冷却,整个固化工艺过程为30min,实践证明其铝型材喷涂产品外观装饰与机械性能满足生产工艺要求。
2结语
非等温固化DSC方法分析了聚酯/TGIC体系粉末涂料固化反应过程,通过温度-升温速率图外推法确定了该体系的特征参数凝胶温度(TO)、固化温度(TP)和后处理温度(TF)分别为122℃,150℃,206℃。
等温固化过程进行DSC测试,实际最低固化起始温度120℃左右,铝型材静电喷涂工业生产中固化温度与时间控制在200℃,20min较适宜。
工业生产实践证明:采用Data炉温跟踪仪检测粉末涂料固化过程,型材预热熔融阶段升温8min,固化保温段为200℃,20min后出炉冷却,铝型材喷涂产品外观装饰与机械性能满足生产工艺要求。