静电喷涂问题总汇与解决方案
静电喷涂的注意事项1 涂层杂质 常见杂质主要来源于喷粉环境中的颗粒，以及其他各种因素引起的杂质，现概括如下。 1.1 固化炉内杂质。解决方法是用湿布和吸尘器彻底清洁固化炉的内壁，重点是悬挂链和风管缝隙处。如果是黑色大颗粒杂质就需要检查送风管滤网是否有破损处，有则及时更换。 1.2 喷粉室内杂质。主要是灰尘、衣物纤维、设备磨粒和喷粉系统积垢。解决方法是每天开工前使用压缩空气吹扫喷粉系统，用湿布和吸尘器彻底清洁喷粉设备和喷粉室。 1.3 悬挂链杂质。主要是悬挂链挡油板和一次吊具接水盘(材质为热镀锌板)被前处理酸、碱蒸气腐蚀后的产物。解决方法是定期清理这些设施 1.4 粉末杂质。主要是粉末添加剂过多、颜料分散不均、粉末受挤压造成的粉点等。解决方法是提高粉末质量，改进粉末储运方式。 1.5 前处理杂质。主要是磷化渣引起的大颗粒杂质和磷化膜黄锈引起的成片小杂质。解决方法是及时清理磷化槽和喷淋管路内积渣，控制好磷化槽液浓度和比例。 1.6 水质杂质。主要是前处理所使用的水中含砂量、含盐量过大引起的杂质。解决方法是增加水过滤器，使用纯水做为最后两级清洗水。 4 涂层附着力差 4.1 前处理水洗不彻底造成工件上残留脱脂剂、铬化渣或者水洗槽被碱液污染而引起的附着力差。解决方法是加强水洗，调整好脱脂工艺参数以及防止脱脂液进入磷化后的水洗槽。 4.2 磷化膜发黄、发花或者局部无磷化膜而引起的附着力差。解决方法是调整好磷化槽液浓度和比例，提高磷化温度。 4.3 工件边角水分烘干不净而引起的附着力差。解决方法是提高烘干温度 4.4 固化温度不够而引起的涂层大面积附着力差。解决方法是提高固化温度 4.5 深井水含油量、含盐量过大而引起的附着力差。解决方法是增加进水过滤器，使用纯水做为最后2道清洗水。总之，粉末静电喷涂技术及其应用方法还有很多，在实践中需要灵活运用。 5 粉末涂层桔皮 5.1 粉末涂料桔皮外观的判断方法： (1)目测法 在此测试中，样板置于双管荧光灯下。通过适当放置样板可获得样板的反射光源。定性分析反射光的清晰度就可以从视觉上评估流动和流平性质。在流动性差(桔皮)情况下，两个荧光灯管看起来模糊，不清晰，而高流动性产品则可获得清晰的反射。 (2)“外形测量法” 在此方法中，通过高灵敏探针的偏移来记录表面形状。由此可快速区别由缩孔、针孔或脏污物引起的粗糙、桔皮以及流动不佳引起 5.2 避免桔皮的发生 在新设备制造涂装中，涂层外观变得越来越重要。因此，涂料工业的主要目标之一是根据用户的最终要求使涂料性能达到最佳，这其中也包括表面外观满意。表面状况通过颜色、光泽、雾影度和表面结构等因素影响视觉效果。光泽和映象清晰度常用于控制涂层的外观。然而即使用对光泽度很高的涂膜，其表面的波动度也影响着整个涂膜的外观，同时认为光泽测量也控制不了波动的视觉效果，这种效应也被称为“桔皮”。 桔皮或微波动是尺寸大小在0.1mm～10mm之间的波纹状结构。在高光泽的涂层表面，人们可看到波状、明暗相间的区域。可以区分两种不同等级的波动：长波动，也称为桔皮，这是间隔达2～3距离上能观察到的波动；另一种叫短波动或微波动，这是间距约50cm处观察到的波动。 要指出的是有时为了遮盖底材的表面缺陷或者获得特殊的涂层表面外观，而有目的的设计一定的波动度或波纹结构。 因此，“桔皮”可定义为“高光泽表面的波状结构”，其使漆层表面产生斑纹、未流平的视觉外观。 粉末涂料涂膜的视觉外观(光泽、雾影度、流平桔皮)的控制非常重要，特别是在不同埸合喷涂的部件组装时。 影响粉末涂料中涂膜流动和外观的因素： 在工业涂料中、粉末涂料在制备和成膜过程中的相变化是独特的。由于缺乏溶剂来润湿和提高涂膜流动性,导致粉末涂料比液体涂料更难去除表面缺陷。虽然两者的主要组份类似,但相比于液体涂料、热固性的粉末涂料立足于十分不同的机理. 粉末涂料是无溶剂的均一体系。在制备过程中,颜料和其它组份通过熔融混合被分散和部分包裹于低分子固体树脂中。粉末涂料使用是通过空气把粉末传送到底材上(粉末悬浮于空气中),再通过电荷使之附着于底材上。在预定的温度下加热,使粉末颗粒熔化、聚集在一起(聚结),流动(成膜),接着流平,这期间通过一个有粘性的液态阶段润湿表面),最后化学交联形成高分子量的涂膜,这就是粉末涂料的成膜过程。 粉末涂料的桔皮问题 影响涂膜流动和外观的因素： 成膜过程可分为熔融聚结,形成涂膜,流平三个阶段，在给定温度下,控制熔融聚结速度最重要的因素是树脂的熔点、熔融态粉末颗粒的粘度以及粉末颗粒的大小。为了使流动效果最佳,熔融聚结应当尽可能快地完成,以便有较长时间来完成流平阶段。固化剂的使用缩短了可供流动和流平所需的时间,因而那些极为活性的粉末形成的涂膜常呈现桔皮。 影响涂膜流动和流平的关键因素是树脂的熔融粘度、体系的表面张力和膜厚。转而,熔融粘度尤其取决于固化温度、固化速度和升温速率。 以上提及的种种因素,连同粒径分布和膜厚,通常由所要求的涂膜性能、被涂物件和粉末施工条件等所决定。 粉末喷涂时流动和流平的动力来自体系的表面张力,这一点前面也曾经提到。该作用力同施加到涂膜上的分子间引力相反,其结果导致如熔融粘度越高,则对抗流动和流平的阻力越大。因此,表面张力和分子间引力之间的差值大小决定着涂膜流平的程度。 对于流动性很好的涂料，显然,该体系的表面张力应尽可能高,且熔融粘度尽可能低。这些可通过加入能提高体系表面张力的助剂和使用低分子量低熔点的树脂来实现。 根据以上条件制备的涂料能具有极好的流动性,但是由于其高的表面张力会导致缩孔,同时由于较低的熔融粘度会产生流挂,且边角涂覆性差。实际工作中,体系的表面张力和熔融粘度都控制在特定范围内,这样可得到合格的涂膜表面外观。 表面张力和熔融粘度对涂膜流动的影响见图2。图中可以看到,太低的表面张力或太高的熔融粘度会阻止涂膜流动,导致涂膜流动性差,而表面张力太高时成膜过程中会出现缩孔。熔融粘度太低会使粉末的物理贮存稳定性变差,施工时边角涂覆性差,且施工于立面时产生流挂。 综上所述,很明显,得到的粉末涂料涂膜最后的表面状况、缺陷和不足(如桔皮,流动性差,缩孔,针孔等)是相互密切关联的,同时也被在成膜过程中参与相变的流变力所控制。 粉末颗粒大小分布状况也影响着涂膜的表面外观。颗粒越小,由于其热容较大颗粒的低,因此其熔化时间比大颗粒的短,聚结也较快,形成涂膜的表面外观较好。而大的粉末颗粒熔化时间比小颗粒的长,形成的涂膜就可能会产生桔皮效应。粉末静电施工方法(电晕放电或摩擦放电)也是导致桔皮形成的一个因素。 怎样减小或避免桔皮效应 促进流动和流平能减少或避免桔皮。体系使用较低的熔融粘度、固化过程中延长流平时间以及较高的表面张力可提高流动和流平性。控制表面张力梯度是减少桔皮的重要参数，同时还要控制涂膜表面的表面张力均匀,以获得最小的表面积。 实际工作中常使用流动促进剂或流平剂来改善涂膜外观,以消除桔皮、缩孔、针孔等表面缺陷。性能好的流动促进剂能降低熔融粘度,从而有助于熔融混合和颜料分散,提高底材的润湿性，涂层的流动流平,有助于消除表面缺陷以及便于空气的释放。应考察流动改性剂用量与效果的关系。其用量不足会导致缩孔和桔皮,而用量过多又会导致失光、雾影,并产生对上层重涂附着力的问题。通常,流动改性剂在预混时加入。它们或做成树脂的母料(树脂和该添加剂的比为9/1～8/2),或者以粉末状吸附在无机载体上。粉末涂料中该添加剂的用量为0.5～1.5%(在以基料计算的有效聚合物中),但是在浓度较低时可能效果也不错。 流动改性剂中聚丙烯酸酯系树脂应用最广,如聚丙烯酸丁酯(“Acronal4F”)、丙烯酸乙酯-丙烯酸乙基己酯共聚物和丙烯酸丁酯-丙烯酸己酯共聚物等。它们可在浓度很宽的范围内使用。一般聚丙烯酸酯对表面张力影响很小,它们能有助于涂层形成比较恒定的均匀表面。同那些使表面张力降低的添加剂(如硅氧烷等)相比,它们不会降低表面张力,因此可用来加速流平。降低表面张力的添加剂包括表面活性剂、氟化烷基酯以及硅氧烷等。它们对加入量的多少非常敏感。安息香是一种脱气剂,也有降低表面张力的效果,被广泛用于改善粉末涂料涂膜的表面外观。 6 涂层中有气泡 原因:粉末中含有挥发性的物质和水.,工件表面有水,压缩空气中有油或水 方法:加强粉末的保管,防潮,烘干工件的表面水份.对压缩空气进行除油,除水 7 涂层出现针孔,凹膜, 原因 涂层过厚,造成静电排斥,喷枪距工件太近,造成打火击穿,工件表面有油脂和水份,粉末含水量大,压缩空气中含有油或水,工件本身有针孔, 8 涂层厚度不均 粉末喷涂速度不均,压缩空气不稳定,供粉装置流化效果不好,输送链的速度不稳.粉末受潮结困而导致的流化效果好. 9 涂层流挂 成因 涂层太厚,升温太快,固化温度太高,烘烤固化前涂层不均匀, 10 涂层光泽不良,变色 粉末耐耐热性能差,固化温度过高或时间过长,喷粉与固化工序时间间隔太长,前处理脱质不净,供粉和喷粉系统,回收系统等清理不净,混入其它品种或颜色的粉末 2 粉末涂料静电喷涂过程中的常见质量弊病和预防措施 2.1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。在粉末涂装过程中，由于环境因素、涂装设备、操作工人因素及前处理效果的影响而导致的不合率达到80-90%，而粉末涂料自身因素只占10-20%，如果不能正确识别产生弊病的根源，很可能使生产无法正常进行，给企业带来重大的损失。根据这些年我在众多厂家指导生产的实践经验和体会，下面就粉末装过程中易出现的弊病及解决对策介绍如下，供生产操作人员参考使用。一、涂层表面变色，涂层固化后与色板正常颜色有明显差别。 产 生 原 因 解 决 对 策 1、不同厂家或不同性质的粉末混杂使用 1、换粉时清干净，防止混色。 2、回收粉使用比例过大应调整比例 2、采用适宜的比例同新粉混合（一般一份回收粉同三份新粉混合不影响性能） 3、固化温度太低，没有充分固化和流平 3、调整合理的固化条件，无光或亚光的粉末固化不充分时，光泽明显偏高。 二、涂层固化后光泽改变产 生 原 因 解 决 对 策 1、粉末涂料本身颜料不耐高温或树脂原料高温易变黄。 1、选用优质粉末涂料。 2、工件前处理质量差，有残留物。 2、前处理后擦干净，涂装前清擦杂物。 3、固化时间太长或固化温度太高，局部温度过高或离加温管太近。 3、选用适宜的固化温度和时间，固化炉增加热风循环，确保工件与热源的适宜距离 4、两种不同色泽或性质粉末混合了 4、换粉时要彻底清理供粉桶、回收系统、输粉管、喷枪、喷室等装置。 三、涂层表面有颗粒产 生 原 因 解 决 对 策 1、制造粉末涂料时挤出温度太高，部分树脂已胶联固化。 1、选用优质粉末涂料。 2、粉末涂料受潮堆积结块，喷出时雾化不好。 2、改变库房条件，不使用过期塑粉，改造涂装设备。 3、工件涂装前表面有颗粒杂物。 3、涂装前清理干净。 4、涂层喷得太薄，基体轻微痴病难以覆盖 4、增加涂层厚度。 5、粉末中有大的颗粒，分离筛破损。 5、选用优质粉末涂料。 6、加入的回收粉太多且未过筛 6、加入的回收粉适宜且要过筛 四、涂层表面有气泡和缩孔产 生 原 因 解 决 对 策 1、工件表面清洗不干净，有油污或水份未彻底干燥已进行涂装。 1、涂装前检查，确认没有杂物、油分或水分后进行。 2、采用压缩空气中油、水含量超标。 2、增加油水分离器，达到干燥压缩空气。 3、粉末涂料本身含水份超标或原材料不合格， 挥发份超标。 3、选用优质粉末涂料。 4、象铸铁类工件本身材质疏松有孔 4、预热工件到200℃左右，再进行涂装。 5、喷枪距工件太近，造成电击穿孔。 5、采用适当距离（150-200mm）进行涂装。 6、粉末涂料本身流平性差 6、选用优质粉末涂料。 五、涂层表面桔皮严重（粉末涂层固化后只允许有轻微桔皮）产 生 原 因 解 决 对 策 1、工件表面太粗糙，涂层流平困难。 1、用砂纸打磨等方法使表面细化，涂层适当厚些。 2、粉末粒度太粗。 2、选用优质粉末涂料。 3、粉末自身流平性差。 3、选用优质粉末涂料。 4、涂层太薄或太厚，太薄时呈肌状皱纹，太厚时显斑纹桔皮。 4、掌握出粉量及喷涂时间，保证适宜厚度（60-90μm） 5、静电屏蔽，涂膜厚薄不均匀 5、改进喷枪，尽可能减少静电屏蔽区域或选用磨擦式喷枪 6、固化温度太低，未充分流平。 6、提高固化温度，延长流平时间110-135℃为熔融流平区域，这一区域应升温慢些，时间8-10分为易 六、涂层附着力太差，达不到二级以上标准产 生 原 因 解 决 对 策 1、磷化处理效果差，基体上有附灰等杂层 1、采用合格的磷化液，生成致致密均匀的磷化膜，涂装前清擦工件表面。 2、使用了简易的钝化处理（如NaNO2） 2、采用合格的磷化工艺 3、除油不彻底，有加工硬化层未处理干净，生成磷化膜不连续。 3、加强除油、除锈、使磷化膜生成致密、均匀。 4、固化温度太低，未充分固化。 4、提高温度，充分固化。 七、工件上粉率差，吸附力不够，回收粉太多；产 生 原 因 解 决 对 策 1、喷涂时电压调得太低。 1、电压调到适当值40-60KV。 2、工件接地状况不好 2、增设地线，使电阻不大于4殴姆。 3、高压发生器电阻太小，输出电流太大 3、增加电阻的阻值，达到40-80兆欧。 4、喷粉气压太大 4、减小供粉气压。 5、挂钩绝缘，导电性太差 5、清理挂钩，使导电性良好。 6、喷枪离工件距离太远。 6、调整喷枪距离，达100-120mm 7、粉末性能差 7、选用优质粉末涂料。 八、喷枪及文丘里泵易堵塞产 生 原 因 解 决 对 策 1、粉末涂料受潮，易结块，流动性及分散性变差。 1、加强库房及原料进厂管理，防止粉末涂料受潮结块。 2、压缩空气中含油、水成分太多。 2、增加油水分离器，确保得到干净纯洁的压缩空气。 3、加入的回收粉比例太大，回收粉末涂料中有纤维毛 3、加入适量回收粉并同新粉混合，回收粉应严格过筛。 4、采用的供粉气压太小。 4、调整供粉气压至适量范围之内（0.08-0.12Mpa） 九、涂层覆盖能力差产 生 原 因 解 决 对 策 1、涂层太薄 1、应达到60-90μm，浅色粉易适当喷涂得厚些。 2、粉末涂料中填料太多，导致涂料本身覆盖能力低劣 2、改用优质粉末涂料。 十、美太型粉末花纹太小或无花纹产 生 原 因 解 决 对 策 1、涂层太薄，难以使浮化剂起到作用。 1、增加涂层厚度（100-150μm）。 2、气压太大，使有效成份难以形成花纹图案。 2、调节到适宜的供粉气压。 3、粉末涂料配方不合理，难以形成花纹 3、选用优质粉末涂料。 4、烤箱升温太慢，固化时间太长。 4、载货车未入烤箱前先预热箱到150℃缩短升温时间。 十一、喷涂工件边缘处涂层很薄或流挂严重 产 生 原 因 解 决 对 策 1、涂层厚度太薄（露底）或太厚（流挂） 1、改善喷涂速度及上粉量。 2、粉末涂料自身熔融状态时粘度及流平性不适宜 2、改用优质粉末涂料。 十二、粉末涂料喷涂面积太小产 生 原 因 解 决 对 策 1、设备回收效率太低，有大量粉尘外溢。 1、改善回收装置，增大抽风量。 2、简易的回收装置抽风量太大，许多粉末涂料排入到了空气中。 2、改善回收装置，减少抽风量。 3、操作工人不熟练，喷涂过厚 3、提高喷涂操作水平不过度喷涂，确保涂层厚度适宜。 4、粉末涂料品质不好，加入填充料太多。 4、选用优质粉末涂料 十二：热固型粉末涂料一般有树脂、固化剂、颜料、填料和助剂组成。树脂和固化剂是成膜物质，他们在粉末涂料中对粉末涂料和涂抹性能起着决定性的作用，颜料起到涂抹着色和装饰作用，填料可以改进涂抹的刚性和硬性，助剂对于涂抹的外观、光泽，物理性能和涂料的性质起着重要的作用。十三：MSDS (Material Safety Data Sheet)即化学品安全说明书，亦可译为化学品安全技术说明书或化学品安全数据说明书。是化学品生产商和进口商用来阐明化学品的理化特性（如PH值，闪点，易燃度，反应活性等）以及对使用者的健康（如致癌，致畸等）可能产生的危害的一份文件。在欧洲国家，MSDS也被称为安全技术/数据说明书 SDS(Safety Data sheet)。 国际标准化组织 （ISO）11014采用SDS术语，然而美国、加拿大，澳洲以及亚洲许多国家则采用MSDS术语
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