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粉末静电喷涂涂层的颗粒缺陷及控制措施
 2012年07月15日 |阅读次数:1418

粉末静电喷涂是近年来在涂装行业发展迅速的新技术。它的特点是环保节能、生产效率高、颜色丰富靓丽、涂层的物理及化学性能优异,现在几乎遍及家电、汽车铝型材等行业,是今后涂装行业的发展趋势。在铝型材粉末静电喷涂过程中,涂层颗粒缺陷是一个常见且成因较为复杂的问题。本文结合笔者几年工作心得,将粉末静电喷涂颗粒成因及控制措施汇总,与同仁们共同探讨交流。 1.工艺流程 粉末静电喷涂工艺流程如下: 型材预检脱脂水洗等离子水洗铬化水洗等离子水洗控水烘干吹扫喷涂粉末涂料固化检验包装。 2.涂层颗粒成因及控制措施 2.1型材自身的毛刺导致的颗粒 大毛刺主要是铝棒挤压时氧化皮未除尽,挤压速度稍快导致出现黄瓜刺,手摸时明显感觉刺手。出现夹杂的黑色硅铁和硅炭颗粒主要由于受热不充分,导致铝棒内部组分没有完全均匀扩散,使铝材挤压后出现此类缺陷。这些颗粒粒径大多在0.1~0.3mm左右,喷涂前处理无法去除,需要在表面处理工段前处理碱蚀槽处理。控制措施是加强铝底材生产过程控制,以避免出现此类问题。 2.2型材型腔的锯料铝屑导致的颗粒 铝材挤压后型材型腔的铝屑没有吹干净,水洗后带入槽子,在槽液循环搅拌作用下,分散黏附在型材各面上,在铬化时同生成的铬化膜成为一体,紧紧附着在铬化膜上,吹扫不掉,导致涂层出现较大的突出颗粒(0.3~1.0mm大颗粒)。此类颗粒大多呈片状,用锉刀锉掉颗粒过程中可发现颗粒中包裹有银白色铝屑。 2.3型材端头yi留物导致的颗粒 (1)铝材挤压锯切时,飞溅的冷却液混杂铝屑黏附在型材端头,操作人员未及时擦拭清理干净,导致型材时效后冷却液干化成胶点状,前处理无法除掉。 (2)进料后有时会在型材上贴标签以示区分。有时会贴到主要装饰面上,前处理时揭掉标签后,型材上残留有一点粘胶。 前处理槽液无法处理干净型材端头黏附的东西,热风干燥后牢牢黏附在型材上,如操作人员不能及时发现,就会造成涂层局部颗粒密布,此类颗粒特点是密布在型材一个端头的一个面上,分布在火柴盒大小的面积范围内。为此,必需加强对底材的质量控制,加强锯切环节管理。在型材端头用小夹子夹标签,可完全解决此类问题。 2.4车间、地面的尘土附着在型材上导致的颗粒 (1)本公司所处的气候属于北方气候,空气中漂浮的尘土多,型材铬化后或返修料稍微放置,表面各处会落上一层尘土,吹扫不干净、不到位会大面积出现密布均匀的小颗粒。 (2)北方空气干燥,地面的尘土颗粒硬度很高,在地面上打磨时会嵌入返修料漆膜中或划伤涂层。如果未及时发现清理,会造成较大颗粒缺陷。 (3)打扫卫生拖地时,泥点溅落在型材上,形成湿泥土点,风干后紧密黏附在型材表面,很硬很干,不及时除干净会造成喷粉后较大颗粒缺陷。产生这类缺陷时,尘土成分为SiO2,其表面张力和粉末涂层表面张力相差大,因此形成的颗粒凹陷成一小坑,中间为一突出小点,容易识别,但不易返修。要求对于铬化好的型材以及暂时不喷的型材必须用棉布盖起来,避免尘土落在表面,也避免泥点、水点弄脏沾污。 2.5絮状物导致的颗粒 (1)棉类工作服、棉线或绒面手套的纤维丝导致的线状缺陷。在生产中,纤维丝与型材尖角、端头毛刺等接触会产生拉丝,附挂在型材上,粉末涂膜固化过程中,受涂膜间表面张力收缩,导致喷粉后产生线状缺陷。因此要求操作人员戴胶面手套或薄硬帆布手套,穿不容易产生纤维丝的合成化纤衣物,并且要求前处理人员刮尽型材端头锯口毛茬、毛刺,防止挂蹭衣物产生丝线,以及喷涂中jian端放电产生拉丝,以避免产生此类缺陷。 (2)粉末固化中产生的挥发物在固化炉进出口冷却结晶为柳絮状,掉落在喷粉涂层上,再与粉末一起熔融固化,由于两者的流平性不一致,造成粉末涂层表面产生小团状大颗粒,颗粒质地松脆,用手指甲很容易刮掉。要求定期吹扫清理固化炉口以及炉内壁的絮状挥发物,保持炉道清洁卫生,以避免产生这种缺陷。 2.6挂具清理不净导致的颗粒 在粉末静电喷涂中,挂具打磨清理是一项很重要的工序,主要保证挂具有良好的导电性。挂具清理打磨时,会产生很多漆渣、铁末、碎屑,并且由于粉末涂层为树脂类,摩擦碰撞敲击时自身产生静电而吸附在挂具上。如果挂具没有及时用压缩空气吹扫清理干净,在喷粉时喷枪气流会吹扫下一点碎屑掉落在粉层上。进固化炉后遇高温,失去静电吸附的较大碎屑、漆渣自动掉落,造成型材表面局部涂层颗粒缺陷。此类缺陷一个明显的特点就是全部集中在挂具、挂点两边。由于碎屑是从挂具上面飘散下来,所以基本都分布在型材朝上面,朝下面几乎没有,很容易识别。 2.7型材返修导致的颗粒 喷粉过程中,一些型材由于微小瑕疵需要打磨重新补喷漆。在返修打磨时会产生涂层碎末,一些大颗粒夹杂在涂层中,一些碎渣末因静电作用吸附在型材上,压缩空气只能吹掉表面碎屑,不能吹掉镶嵌的碎渣。如果不仔细除净这些黏附的东西,会造成返修部位明显密布的颗粒缺陷。为此,打磨时要用细砂纸轻轻蹭,打磨后要用手感觉打磨部位平顺平滑后(不能有打磨毛边产生),再用湿毛巾反复擦拭,zui后再用风吹干,这样才能除净黏附的打磨物,保证补喷漆合格。 2.8设备系统未清理干净导致的颗粒 (1)喷枪枪头、喷嘴、放电针、大小网筛、大旋风内壁、密向阀锥斗、套管、粉管以及吸粉管上板结的粉层,如果不及时清理干净,喷粉时在气流冲刷下产生小颗粒喷到粉层上,固化后在涂层表面形成明显大颗粒。要求定期检查清理,尤其在夏季温度较高时要加倍检查清理,避免产生这类问题。 (2)固化炉空气过滤滤网内的灰尘及杂物,以及老化的过滤网产生的碎纤维等,如果不及时检查清理更换,会在涂层表面形成丝状缺陷。此类缺陷形状细长,一般用手稍微用力可蹭下,或用细砂纸轻轻蹭掉这些颗粒,返修补喷漆也较容易,不需要很费力打磨。 (3)在生产中,大梁悬链系统润滑的二硫化钼与灰尘、粉末、轨道铁屑等碾压产生的油泥,在固化炉中掉落时经固化炉内热风吹散,飘落于熔融固化的涂层上,此类油泥含油,固化中会浮于涂层表面,固化后在涂层表面形成小黑点颗粒。此颗粒较松软,一擦就掉,但黑色油点把点周围处染黑。由于油泥从悬链上飘落下来,所以也分布在型材朝上的一面。用砂纸轻轻蹭掉黑点处涂层,返修补喷漆较容易。预防此类问题要求定期(每周)清理大梁悬链,在炉子外边用压缩空气吹净大梁接油槽脏物,吹净悬链轨道,滚轮轴承上的油泥、铁屑等脏物。 2.9粉末涂料质量导致的颗粒 (1)粉末涂料中夹杂半固化板结小颗粒,起因是粉末涂料生产厂螺旋挤出杆未清理干净,导致少量半固化板结的粉末颗粒混入粉中,造成喷粉时出现大面积的颗粒。这些颗粒在涂层上随处可见,且各面分布均匀,大小基本一致。判定此类缺陷,只要将喷粉设备以及型材表面清理干净即可。此类缺陷出现情况很少,不必专门预防,只要掌握判定方法即可。 (2)粉末涂料温度未完全降下就装箱,粉末涂料自身性能不佳,玻璃化温度低,运输中重压、受潮都可能产生大块板结。使用此类有问题的粉末涂料会导致涂层上产生较大颗粒,同时伴有凸粉、堆积、肥边、桔皮等缺陷,且返修补喷漆难度大。预防措施是选择信誉好的粉末涂料生产厂家,粉末涂料开箱后用手抓,并用孔径为300μm的网筛检查。手抓一把粉末涂料,然后松开,看粉末是否结团,如果粉末很容易松散开,则无问题;如果有大小不均的结团则不用。如筛出颗粒物,则此粉末涂料绝不能使用。 3.结语在粉末涂料静电喷涂过程中,涂层颗粒形成因素还不止以上这些,只要我们对颗粒的形状、大小、颜色、质地、形成部位等特征认真观察、分析、试验,并对应实施解决措施,一定能控制此类缺陷,生产出高质量的产品。

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