静电粉末喷涂技术

什么是静电粉末喷涂

粉末喷涂是用喷粉设备（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Z终涂层；粉末喷涂的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，成本也在同效果的喷漆之下。

与一般的液态涂料的静电喷涂法相比，静电粉末喷涂法的工作原理几乎完全相同，不同之处在于粉末喷涂是分散的，而不是雾化的。它是靠静电粉末喷枪喷出来的涂料，在分散的同时使粉末粒子带负电荷，带电荷的粉末粒子受气流（或离心力等其他作用力）和静电引力的作用，涂着到接地的被涂物上，再加热熔融固化成膜。静电粉末喷涂法是在工业涂装领域中占主导位置的粉末涂装法。

粉末和油漆喷涂的区别

粉末喷涂和尤其喷涂的不同主要体现在涂料选型、喷涂参数、烘烤温度、附着力、漆膜厚度、颜色种类等方面

1、涂料选型

喷漆，油漆包含氟碳漆，丙烯酸漆，环氧树脂漆，聚氨酯涂料油漆

喷粉(塑)，运用的涂料为粉末涂料，俗称塑粉，首要种类有：

环氧聚酯粉末涂料(户内型和户外型两种)环氧粉末涂料(防腐粉末)。简单的说油漆需要溶剂和固化剂调配后使用成液态，粉末是粉末固态状。

2、喷涂参数

喷漆和喷粉可以悬挂先喷涂作业，也可小喷房单独作业。油漆可以使用静电喷涂，也可无静电空气喷涂。喷粉必须静电喷涂，摩擦枪喷涂、流化床喷涂等多种方法。

3、烘烤温度

粉末烘干温度：180℃到200℃，10到20min。根据粉末特性区分

油漆烘干温度：60到220℃，15到60min。根据油漆特性区分

4、附着力

两种在正常涂装下都可达到0级别标准

5、漆膜厚度

喷漆：15-120μm不等。根据油漆成分涂膜不等

粉末喷涂：60-120μm，依据种类的区别而不一样。

6、颜色种类

油漆：素色，金属色。

粉末：素色、金属色、皱纹、砂纹等艺术性涂料。

用静电 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Z终涂层 。

静电粉末喷涂工艺流程

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、静电喷涂

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。

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。

影响涂层质量的因素

1、粉末涂料质量差

粉末涂料质量差可能的原因如下：

一配方设计不佳：配方设计既要达到产品的高品位要求，又要具有市场竞争力，还要使配方具有稳定性和延续性。配方设计不完善，会降低粉末涂料的使用性能，影响涂层性能。

一生产工艺不规范：粉末涂料的生产过程是一个物理混合过程，生产设备必须运行正常，还要有规范的操作程序。

一原材料不合格：静电粉末喷涂涂料质量问题容易造成涂层各种缺陷。须从涂料质量抓起，选择质量好的涂料，并完善涂料进厂的各项技术检验。

一回收粉不良：回收粉中有杂质，新粉与回收粉的用量比不合理等都会影响涂层质量，应控制回收粉：新粉的比例为1:1或2:3。

一混粉：若两种粉末中的流平剂不同或粉末中含有硅油助剂等，则这两种粉末不相容。将两种粉末混合则会降低涂层光泽或产生缩孔等。

一材料保管不善：粉末涂料不能受热吸潮、挤压等，以免结块而降低质量。同时也不能长时间存放在供粉桶内，否则流化不好。

一质检制度不健全：粉末涂料出厂前要认真抽检各项技术指标。

2、喷涂工艺执行不严

一前处理差：除油、除锈、磷化质量差，表面有残留物，造成涂层橘皮、缩孔、颗粒等缺陷和降低涂层附着力。工件未彻底干燥，使涂层起泡。

一固化温度过低或过高，涂层抗冲击强度和硬度均低，且外观光泽差有橘皮等。

一电压过高或过低，电压不稳，使工件凹陷部位无法上粉或降低上粉率，同时涂层厚度不均匀。电压应控制为60～90 kV。

一工艺条件失控：压缩空气不净，气压不足，容易产生粉末流平性差、吐粉等缺陷，以控制气压为9.8～20.6kPa为佳。

一操作不当：喷枪口位置或方向不正确，上粉率低。调整喷枪口朝向，使粉末云直接喷向工件凹陷区域。喷距太近将产生强烈的反电离现象，导致静电击穿，引起粉末燃烧打火，或形成纹路或金属闪光效果不好；喷距太远则出粉量减少。喷距应保持为10～20cm。喷枪接触到喷粉柜或金属物，使工件接地不好，引起粉末燃烧打火。喷枪对工件局部停留时间过长，产生静电击穿，是涂层产生针孔、气泡的原因之一。

一工件接地不良：接地导线与工件的接头处被喷上涂料而降低导线的导电性，使上粉率降低，涂层厚度不均，橘皮、针孔、起皱、流挂、附着力差等。可在接头处套上活动的屏蔽管，上料时只须移动屏蔽管，露出导线的接头，接上绑工件的扎丝，再将屏蔽管罩住接头，保证工件接地良好。

3、生产环境不洁净

一喷涂车间内有散落物污染施涂现场：此时应清除工件挂具、回收设备、悬链和烘道等设备的硬质附着物，并对喷涂车间的空气循环和补充空气进行过滤处理，维持车间内外一定的正压。另外不在进风口走动和打磨返修工件，在风道的出风口加装滤网(60~70目不锈钢丝网)，对烘箱内的循环热风进行过滤处理。保养设备时用毛巾而不用棉纱。

一烘箱被污染：粉末中的某些物质在固化温度下挥发为气体，在固化烘箱口遇冷成为疏松的固体，当累积到一定厚度时松动而脱落到喷粉的工件上，造成集砂。因此需要定期清除或冲洗烘箱口的挥发物。

一粉房被污染：造成涂层缩孔。应当将污染物从现场清除，Z好对粉房进行密封隔离，或停止使用已被污染的粉末。

4、设备及辅助配件不好

一粉末喷涂喷粉工艺不符合要求：内电阻偏低，导致电流过大，电压太高；其次粉末雾化分散不好，产生吐粉，影响涂层外观质量。

一通风管道被堵造成粉末飞扬。

一输粉管积粉结垢：因喷速太快，粉末撞击熔融而在管壁结垢，加之定期清理、更换不够，Z终导致堵粉，此时应降低喷粉气压。

一微孔板被堵：由超细粉或压缩空气中的油污、杂质所致，造成粉末流化不好。

一供粉器积粉或堵塞使出粉量不均匀。

一文丘里管磨损严重使出粉量减少或不规则，涂层发花。此时应更换喷嘴。

一输粉管使用不当：采用增强塑料管容易形成涂层色斑(不同于涂层颜色的斑点)。解决的方法是更换输粉管；输粉管过长导致喷粉不均匀，相应的解决措施是缩短输粉管，尽量减小供粉器与喷枪之间的距离。

一粉末回收装置运行不正常引起粉末飞扬。此时应检查回收装置。

粉末喷涂常见故障处理

1、粉末堵枪

一粉末流化不好：应当减少流化床的装粉量，粉末加量控制为流化床体积的2／3。

一粉末中超细粉含量偏高：需要减少加入原粉中的回收粉比例，检查原粉的粒度分布情况。

2、粉末流化不好

一粉末结块：需要人工将粉末疏松过滤。

一空气压力不足：须清洗空气过滤器，适当增加压力。

yi流化床装粉太多也会影响粉末流化，此时应减少流化床的装粉量，一般粉末加量为流化床体积的2／3。

3、粉末燃烧打火

一喷粉室内湿度过高：应保持湿度≤80％。

一粉末浓度过大：应减少输出气压和检查回收装置。

4、粉末喷到工件上有粉团产生

一粉末中超细粉含量高：需要减少加入原粉中的回收粉比例，检查原粉的粒度分布情况。

一出粉量太大：需要适当降低输粉气压，控制供粉量为150~200g／min。

一压缩空气中含有水分或油：需要检查气源净化情况，完善压缩空气的净化设备。

一粉末流化不好：减少流化床装粉量，一般粉末加量为流化床体积的2／3。

5、上粉率不高

一粉末喷出速度太快：需要适当降低输粉气压。

一粉末中超细粉含量过高：应当减少加入原粉中的回收粉比例，检查原粉的粒度分布情况。

一喷枪的静电压不足：应当检查静电压，并适当调高；另外可清洗枪头电极。

一喷粉室抽风量太大：应当减少抽风量。

一粉末粒度太粗或密度太大：制粉时应控制好粉末粒度分布和涂料比重。

6、涂层附着力不好

一前处理不良，工件除锈不彻底或压缝内有残留物时，工件在高温下烘烤这些物质就会渗出，流于工件下端。此时应调节好喷淋角度，降低磷化膜和涂层的烘干温度。

一工艺孔设计不合理(圆形)：需要将工艺孔改为腰形，并开在工件下端。

一涂层固化不足：应升高烘烤温度，延长固化时间，使之达到固化规范要求。

一输出电压不足：应升高输出电压。

一粉末电阻率过高或过低：应调整粉末的电阻率。

7、涂层硬度低或耐磨性不好

一涂层固化不足：应升高烘烤温度，延长固化时间，使之达到固化规范要求。

一涂层固化过度使涂层交联结构脆化硬度下降。应适当降低烘烤温度，缩短固化时间。

一固化升温速率太慢，在缓慢的熔体流动过程中，一些流平助剂迁移上浮至涂层表面。应提高升温速率。