静电喷涂工艺的应用

1  概述
    粉末涂料是在20世纪60年代中期引入我国的，当时应用的领域少，仅在电绝缘零件上应用，粉末品种也只有环氧粉末。20世纪70年代由于工艺水平的提高，使应用领域有所扩展，如仪表、电机等领域得到应用，制粉业也在飞速发展。20世纪80年代粉末静电喷涂工艺水平已经比较成熟，从过去的火焰喷涂、静电振荡法迈步过渡到粉末静电喷涂、静电流化床工艺，制粉也从球唐发展到机械研磨，风选过滤阶段，应用领域扩展到洗衣机、电冰箱、家具等。1987年我厂抓住机会，先后到上海、华阳和无锡等地考察，制作样板，在汽研所非金属试验室的协助下，按汽车涂装标准做了应用试验，证明粉末涂料很适合汽车零件涂装。我厂在大量试验数据基础上，选择了粉末静电喷涂工艺。因为粉末涂料静电喷燎原材料利用卑高，可回收利用，涂料百分之百固体分，没有溶剂，能耗降低，徐装劳动生产事提高，三废处理工作可大大缩减．仅为溶剂型涂料的10％，固化时回炉废品率可降低，设备投资小，仅投资11万元，我厂就建成了年产量50万件的一条生产线。
2  粉末静电喷涂工艺的应用
2．1  工艺过程
    预脱脂---〉脱脂---〉两次水洗---〉磷化---〉两次水洗---〉吹净水分(或烘干)---〉挂件---〉喷涂---〉加热固化---〉摘件---〉检查---〉入库
2．2  前处理
    由于我厂入厂白件不带锈，但油很多，因此脱脂两次再磷化。
2．3  挂件
要注意吊具导电性，吊具上涂膜不宜太厚；对螺纹及孔需保护部位要上蔽护件，再喷涂；挂件要牢固。
3  粉末静电喷涂原理
    粉末静电喷涂是靠工件接地，喷枪里有一金属环接负高压，产生电晕放电，粉末靠压缩空气带动通过金属环，使粉末带上静电，枪尖上放电针与工件组成电场，粉末靠静电力吸附在工件上，形成均匀涂膜，经加热熔融形成坚固涂层。
    a 粉末静电喷涂
    我厂采用单枪手工操作，喷枪校从上至下，从左至右的方式运动，而工件慢速自转，使工件在上粉中能均匀着粉，厚薄一致。喷枪距工件100-150mm，由于手工操作在直观上可以随时发现工件喷涂中产生的质量问题，减少了固化后的返修率，特别适合形状复杂、面积小，细杆类零件喷涂。现在我厂已经对01线进行了技术改造，使其通过能力和通过零件规格都有提高，又建成了第二条粉末静电喷涂线(02线)，这是一条零件通过规格2 000mm*1100mm*350mm，年产量200万件，具有双工位喷涂室和半桥式烘干道及风冷却等设施的先进涂装线。">中国静电网
    b 喷涂设备与工艺参数
    我厂使用的喷涂设备为上海新星喷涂设备厂生产LPZ-20-la型静电喷涂机。输入电压220±22 v：输出电压1-100 kv；正常工作电流20—70uA；供粉压力O．45MPa；出粉量200~500g／min；固化温度180±5度；固化时间25±5 min4  涂膜烘烤(固化)    我厂采用远红外烘炉，炉温在180±5度，时间25±5 min，各种零件距烘炉底部200mm，与侧壁的距离100mm，对各种厚度零件要针对其热容量大小调整烘烤时间，要根据工艺试验决定链速。由于技术更新，我厂现已应用高红外固化技术，缩短烘道长度，减少了投资，使烘烤效果更好。
5  粉末涂料与溶剂型涂料相比的优越性
    a 粉末涂料在生产中不排放有害气体，能防止大气污染，并改善了工人的劳动条件。
    b．由于没有溶剂的挥发，因此减少了火灾的危险。
    c涂装一次容易得到较厚涂层，因此可以减少施工工序，节约能源。
    d．粉末涂料可以回收，利用率达90%以上，油漆利用率最高在60％左右。
    e 粉末涂料除一部分装饰性不如油漆外，其余性能均超过溶剂型涂料。
    f 由于粉末涂料是固体状，因此在贮存上便于管理。
6  应用粉末静电喷涂工艺的一些经验
    a．粉末选择。对驾驶室内及底盘类零件选环氧类粉末，对车身外观件选聚酯类粉末。另外选粉末还要看树脂含量，一般树脂含量在70％左右为宜，树脂含量低于70％，粉末比重就大，原材料用量就大，增加成本。
    b，对喷徐工具的选择。对壁板类面积大形状不复杂零件选自动喷枪喷涂，对壁板类面积大形状复杂零件选自动喷枪加手工喷枪结合操作方式，对杆类小型零件选手工喷枪喷涂。
    c对零件形状复杂(带沟槽)的喷涂选内带电式喷枪，用精细喷涂方式操作。
    d 对铸造类零件选喷涂前预加热方式涂装，避免气孔中空气对涂膜的影响，或烘烤不足等问题：
    e 对金属粉末喷涂要选专用喷枪。
    f 返修件处理。根据涂膜厚度选取处理方法，一般有三种：砂纸打磨、刀片刮、用脱膜剂处理。初次返修仪打磨即可，要磨平，返修两次以上要用刀片刮或脱膜剂处理。
    g 选取几种涂膜检测仪器。漆膜冲击器可以检测粉末涂膜固化程度；测厚仪可以检测粉末涂膜的厚度．涂膜薄影响耐腐蚀等级，看上去涂腹不丰满，涂膜厚浪费原材料，易造成涂膜表面不平，返修不好进行。
    h 吊具的合理设计。根据喷涂室和烘干道尺寸，在不影响喷涂的情况下，提高单吊具的挂件数量，就可提高生产效率。合理选取吊具形状还可达到节约粉末的目的。
    i 在喷涂工序后设检查工位，对漏喷的零件补喷，对涂膜划伤、喷厚的零件用毛剧把粉未刷净再喷涂。
7  粉末静电喷涂工艺在汽车零件涂装中推广应用
    粉末静电喷涂工艺在汽车零件涂装中推广符合现代涂料发展趋势，粉末涂膜的卓越性能决定了它推广应用足可行的，如耐盐雾时间超过1000 h，耐人工老化也超过1 000 h，耐化学品性和杯突、冲击性及附着力等指标都优于油漆、电镀的涂膜，能延长零件使用寿命，给我们带来很大社会效益。
    随着汽车生产领域竞争日益激烈，降低成本是竞争最直接的途径，而电镀、阴极电泳与粉末静电喷涂相比工艺复杂、原材料昂贵，耗能多，因此在汽车总成上采用粉末静电喷徐工艺是必然的。
    由于工艺转为粉末静电喷涂，仅8种件每车可降低成本26.6元，按每年8万辆计算，一年为总公司节约212万元  我厂有35种喷涂件，每年降低成本是可观的，因此推广粉末静电喷涂工艺的应用，将给公司带来可观经济效益。
    我厂开始仅用在中型车室内件喷涂，通过试验。我厂涂装零件发展到车外件、底盘类件，特种涂层件，从车型上看中、轻、轿零件都有。可以说汽车行业应用粉末静电喷涂工艺很有前景，进一步推广重点可放在铝合金车轮、汽车车架、前后桥等大总成上。特别值得开发的是轿车车身用粉末涂料做罩光漆(德国宝马汽车公司已经成功应用这一技术在轿车车身罩光上)，我们也应该根据国内外涂料、涂装的发展状况，抓住机会努力推动粉末静电喷涂工艺在我公司的广泛应用，为企业创造更大经济效益和社会效益。
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