1、涂料及涂裝知識(shí)簡(jiǎn)介,* 目錄 *,1.作業(yè)內(nèi)容,3.1 涂料定義及組成: 3.1.1 涂料之定義 a. 彩色原料分散于液態(tài)或固態(tài)之媒介中,使能附著于物 體表面。 b. 液體或粉沫加于物體表面干燥固化后能形成一種薄 膜。 3.1.2 涂料之基本組成 a. 液體涂料:樹脂,顏料(含顏料,填料),溶劑,添加劑。 b. 粉體涂料:樹脂,顏料/染料,添加劑,填充劑。 3.1.3 涂料之功用 a. 保護(hù)底材。 b. 美化初涂物體。 c. 提供特殊功用。,3.2 粉體涂料知識(shí) 3.2.1 粉體涂料之定義: a. 粉料為粉狀,100%固成份。 b. 平均粒徑為35um,熱固型涂料,靜電噴涂。 3.2.2 粉體

2、涂料的種類及組成要素: 3.2.2.1: 粉體涂料的種類: a. 氧樹脂 (Epoxy Resin)-室內(nèi)型。 b. 聚酯樹脂 (Polyester)-室外型。 c. 混合型 (Hybrid)-室內(nèi)型。 d. PU(聚氨脂)-室外型。 e. 壓克力 (Acrylic)-室外型。 3.2.2.2: 粉體涂料的組成要素: a. 樹脂/硬化劑。 b. 填充劑。 c. 色料。 d. 添加劑:流平劑紋理劑。,3.2.3 粉體涂料的特性 A. 粉體涂料的優(yōu)點(diǎn) a. 可以立即使用。 b. 減少溶劑使用及火災(zāi)危害。 c. 對(duì)環(huán)境污染較低。 d. 沒有排放物的問題。 e. 無空氣污染。 f. 減少對(duì)操作員的危害

3、， 作業(yè)人員培訓(xùn)時(shí)間短。 g. 縮短作業(yè)時(shí)間,減少能源消耗。 h. 較佳的涂膜特性,涂裝不良容易修正。 i. 抽風(fēng)量需求減少,95%的使用率。 j. 厚膜厚容易取得,涂料選擇多樣化。 k. 噴房易清洗,噴涂設(shè)備成本較低。 l.包裝費(fèi)用低,非金屬材料也能涂裝。,B. 粉體涂料的缺陷： a. 薄涂不易獲得。 b. 換色較為緩慢。 c. 產(chǎn)品不能混合。 3.2.4: 粉體涂料的應(yīng)用: a.化學(xué)性相似的熱固性粉體是世界上大多數(shù)的汽車OEM公 司指定使用產(chǎn)品。 b. 許多名車的合金車輪由透明粉和色粉所裝飾和防護(hù)的。 c. 卡車噴涂粉體涂料可起到防腐蝕的功效，所用粉的物性 為韌性強(qiáng),不易破碎。 d.粉體涂

4、料所具有的優(yōu)良抗化學(xué)性和腐蝕性特點(diǎn)，使其成 為食品包裝罐和化學(xué)溶劑包裝罐的首選。 e. 重防蝕:置于水、油中以及氣體中的內(nèi)外用管道，一般 用粉體進(jìn)行涂裝來防腐蝕 f. 粉體涂料可涂裝出各種顏色，各式花紋、金屬紋以及其 它特殊效果的圖案.用于裝潢室內(nèi)鋼型家具、家具鑲嵌 板以及其它組成部分無疑是最佳選擇。,g. 由于粉體涂料具有防腐蝕和抗化學(xué)性的雙重功效,用于提高 混凝土中鋼精的防護(hù)能力無疑是最佳選擇.粉體涂料符合 FHWA與AAASH70中有關(guān)高速公路建筑的規(guī)格。 h. 大部分家電產(chǎn)品都是采用高涂膜技術(shù)進(jìn)行涂裝和裝飾。,3.3 粉體涂料制造流程: 3.3.1: 粉體涂料的生產(chǎn)制程:,制程簡(jiǎn)介:攪

5、拌,制程簡(jiǎn)介:押出,制程簡(jiǎn)介:粉碎,3.3.2: 粉體涂料的生產(chǎn)工藝: a. 使用之前原料需保持干燥,庫存條件為涼爽,干燥。 b. 混合之前,原料要嚴(yán)格按照計(jì)算機(jī)中儲(chǔ)存的配方比例進(jìn)行 精確稱量。 c. 稱量后的原料在高速混合器中進(jìn)行混合,然后用可移動(dòng)裝 置將混合后的原料送到下制程押出。 d. 混合后的原料在金屬押出后機(jī)中熔化,揉捏,直至完全混 全,分散.押出后然后在冷卻傳輸帶上冷卻,然后在粗碎機(jī) 中粗碎成小片押出去。 e. 粉碎工序可將押出片粉碎成粒度可以控制的細(xì)小顆粒。每 一微粒中都由完整的分散均勻的配料組成。 f. 在將粉碎后的粉體涂料包裝前,須進(jìn)行過篩。,4. 涂裝知識(shí)介紹: 4.1:

6、常見涂裝的種類: a. 滾涂:常見于墻面漆涂裝。 b. 浸涂:常見于裝飾性要求較低的涂裝。 c. 噴涂:最常見的涂裝方式方式有很多種。 d. 刷涂:手工作業(yè)對(duì)設(shè)備要求低。 4.2 粉體涂裝知識(shí): 4.2.1 : 靜電噴涂工藝流程 上料 預(yù)脫脂 脫脂 NO.1 水洗 NO.2 水洗 表面調(diào)整 化成(鐵系/鋅系) NO.3 水洗 NO.4水洗 軟水 MIST水切干 (除水) 冷卻 下掛 貼紙(遮蔽) 上料 清潔除塵 粉體涂裝 靜置檢查 高溫固化 冷卻 下料 檢查包裝,4.2.2 靜電噴涂原理介紹 靜電噴涂是以被涂物為陽極，一般情況下接觸涂料霧化結(jié)構(gòu) 為陰極，接電源負(fù)高壓，這樣在兩極就形成了高壓靜電

7、場(chǎng). 由于 在陰極產(chǎn)生電暈放電，可使噴出的涂料介質(zhì)帶電，并進(jìn)一步霧化。 按照“同性相斥，異性相吸”的原理，已帶電的涂料介質(zhì)受電場(chǎng) 力(庫侖力F)的作用，沿電力線定向地流向帶正電的被涂物表面， 沉積成一層均勻、附著牢固的薄膜. 靜電噴涂也可采用正極性電 暈放電，但負(fù)極性電暈放電的臨界電壓較正極性電暈放電低，又 較為穩(wěn)定、安全且不易產(chǎn)生火花. 因此，在通常情況下將被涂物 作為正極接地。 在靜電粉末噴涂工藝中假定粉末涂料為球狀粒子那么帶電 量可用式表示： Q=40sV 式中0-真空介電常數(shù) s-粉末涂料比介電常數(shù) -粉末涂料粒子半徑 V -粉末涂料表面電位,粉末涂料被附著在工件表面的附著力是庫侖力庫

8、侖力可用式 表示： F (1/40s)(Q/2) 由式的Q代入式得 F V/ 從上述公式看出粉末涂料的帶電量Q與庫侖力F成正比庫侖力F 與粉料的半徑成反比當(dāng)粉末涂料粒子半徑大時(shí)粉末本身的質(zhì)量 也大這對(duì)粉末涂料在工件上的吸附不利為此粉末涂料粒徑以小 為宜。,圖.1 靜電噴涂原理示意圖,圖二 法拉第效應(yīng)示意圖,圖三反撥,4.2.3涂裝設(shè)備介紹,ITW Gema Easyselect manual Powder Coating gun,Nozzle Combinations for Easyselect,Nordson Sure Coat Manual Powder Spray Gun,目前世界上比

9、較著名的粉體靜電噴槍品牌 美國 Nordson 德國 Wagner 瑞士 Gema,4.2.4 涂裝參數(shù)控制 4.2.4.1靜電噴涂參數(shù) 靜電高壓50-80kV在一定范圍內(nèi)噴涂電壓增大粉末附著量增加但電壓 過高容易造成粉末反彈和邊緣麻點(diǎn)電壓過低上粉率低。 靜電電流1020A電流過高容易產(chǎn)生放電擊穿粉末涂層，電流過低上粉率 低。 供粉壓力0.30-0.55MPa在一定范圍內(nèi)供粉壓力越高則粉末的沉積速度越 快，有利于快速獲得預(yù)定厚度的涂層，但過高就會(huì)增加粉末用量和噴槍的磨 損速度。 霧化壓力0.300.45MPa適當(dāng)增大霧化壓力能夠保持粉末涂層的厚度 均勻， 但過高會(huì)使送粉部件快速磨損并降低上粉率

10、. 適當(dāng)降低霧化壓力能夠提高粉 末的覆蓋能力，但過低容易使送粉部件堵塞。 清槍壓力0.5MPa清槍壓力過高會(huì)加速槍頭磨損，過低容易造成槍頭堵塞。 供粉桶流化壓力0.040.10MPa供粉桶流化壓力過高會(huì)降低粉末密度使生產(chǎn) 效率下降，過低容易出現(xiàn)供粉不足或者粉末結(jié)團(tuán)。 噴槍口至工件的距離150300mm噴槍口至工件的距離過近容易產(chǎn)生放電擊穿 粉末涂層，過遠(yuǎn)會(huì)增加粉末用量和降低生產(chǎn)效率。,4.2.4.1. 往復(fù)機(jī)的有關(guān)參數(shù) 往復(fù)機(jī)回程長(zhǎng)度W往復(fù)機(jī)走一個(gè)來回工件所走的距離。 回程長(zhǎng)度W(cm) = 噴涂線速度(cm/min)/往復(fù)機(jī)每分鐘的來回次數(shù)(次/min) 噴槍行走軌跡間距I = 回程長(zhǎng)度W(

11、cm)/設(shè)置的噴槍數(shù)量(支) 往復(fù)機(jī)的速度噴涂線速設(shè)置的噴槍數(shù)量都可以控制所噴漆粉的漆膜均 勻覆蓋性. 如果噴槍行走軌跡間距I過大(往復(fù)機(jī)的速度慢噴涂線速速快 設(shè)定噴槍數(shù)量少)噴槍的扇面可能不夠?qū)拰?dǎo)致噴涂不均勻甚至漏噴 如果噴槍行走軌跡間距過小會(huì)導(dǎo)致漆膜過厚漆粉消耗過大等最好噴 槍行走軌跡間距為扇面寬度的1/2. 噴槍行走軌跡示意圖見圖2.,往復(fù)機(jī)回程以從底部起始回到底部,圖.2 噴槍噴涂軌跡示意圖,4.2.5 成膜和固化 把粉末涂料涂覆到被涂物上面經(jīng)過加熱烘烤粉末開始熔融并將粉 末粒子之間的空氣排出熔融的粉末涂料逐漸流平逐步失去流動(dòng)性 固化成膜。,圖3 涂料熔融黏度與烘烤時(shí)間關(guān)系圖,圖3表示

12、成膜固化過程中粉末涂料的熔融黏度隨時(shí)間變化的情況當(dāng)粉末開始熔融時(shí)黏度 最大隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)黏度下降得很快這個(gè)區(qū)域叫做熔融區(qū)域. 然后熔融的粉末 黏度開始緩慢增加當(dāng)在涂膜表面基本上看不到流動(dòng)時(shí)這個(gè)區(qū)域叫做流動(dòng)流平區(qū)域. 這 時(shí)的涂膜用鋼針拉絲時(shí)還可以拉成細(xì)絲接著涂膜失去流動(dòng)性用鋼針拉絲時(shí)拉不出細(xì) 絲開始明顯膠化完全失去流動(dòng)性此時(shí)涂料固化這個(gè)區(qū)域叫做交聯(lián)固化區(qū)域。,固化主要控制因素固化條件的正確選定工件升溫速率的提高工件表面溫度均勻性的 保持固化條件的穩(wěn)定性等。 常見固化加熱方式熱風(fēng)循環(huán)直接加熱輻射式間接加熱等。 常見固化加熱設(shè)備橋式加熱爐隧道式加熱爐面包箱式加熱爐等。 粉末涂料在出廠時(shí)都標(biāo)有固

13、化條件這個(gè)條件是根據(jù)試片在面包箱式加熱爐試驗(yàn)情況 得出的生產(chǎn)確定固化條件時(shí)需對(duì)工件材質(zhì)及尺寸固化爐結(jié)構(gòu)固化加熱方式等 多方面因素進(jìn)行綜合平衡考慮。 5 粉體涂裝常見不良與解決對(duì)策: 5. 1 色差 1. 描述 在標(biāo)準(zhǔn)光源箱內(nèi)工件與標(biāo)準(zhǔn)板比對(duì)(目視)有顏色差異,或者工件用分光儀測(cè)試,管 制指標(biāo)L, a, b, E值超出標(biāo)準(zhǔn)值范圍。 2. 產(chǎn)生色差的原因: a.粉體涂料產(chǎn)生:標(biāo)準(zhǔn)板打樣與批量生產(chǎn)的差異。 b.不同批次的粉體之間差異。 c.噴涂膜厚不均勻。 d.爐溫異常(上下層溫差太大,排風(fēng)不佳)。 e.工件在爐內(nèi)停置時(shí)間過長(zhǎng)(烤黃)。 f.素材不良。 g.生產(chǎn)中涂料攪拌不均勻(金屬粉)。 h.素材

14、清洗不干凈(油滴,水,臟污,銹蝕)。 i.不同粉末污染。,3. 預(yù)防對(duì)策 a.規(guī)范粉體涂料進(jìn)料檢驗(yàn)流程。 b.對(duì)新開發(fā)涂料及素材有變異,在批量生產(chǎn)前做量試。 c.嚴(yán)格管制噴涂膜厚,避免膜厚不均造成色差異常。 d.根據(jù)不同粉體的烘烤條件,而設(shè)置爐溫,線速(測(cè)試主烤爐曲線,確保烘烤條件的準(zhǔn) 確度)。 e.如設(shè)備故障(輸送線,主烤爐)應(yīng)作相對(duì)應(yīng)處理。 f.生產(chǎn)中,確保流化效果,金屬粉不宜一次加粉太多,以避免分層。 g.確保前處理清洗效果。 h.生產(chǎn)中保證粉體不受污染,回收粉要專人管理,搭配使用。 5. 2 光澤低 1.描述 噴涂工件表面反光性能差,使光澤達(dá)不到質(zhì)量要求。 2.產(chǎn)生的原因 a.粉體涂料

15、原因(樹酯添加劑,涂料粒徑過大,顏料,流平劑)。 b.噴涂膜厚不均勻,膜厚不足。 c.烘烤溫度與時(shí)間不符合粉體涂料的流平條件(流平時(shí)間,流平溫度)。 d.金屬粉體的金屬比重分配不均勻。 e.素材表面清洗不干凈(油脂,油滴,臟污,水印)。 f.涂膜有針孔。 g.粉體儲(chǔ)存環(huán)境溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)。,3.預(yù)防對(duì)策 a.找涂料供貨商檢討。 b.粉體涂料過篩處理(保證無大顆粒粉塊)。 c.規(guī)范修補(bǔ)動(dòng)作,調(diào)整噴涂參數(shù),保證涂層膜厚均勻,控制桔皮與針孔。 d.選配合適的底漆,保證烘烤條件。 e.根據(jù)粉體涂料的烘烤條件,設(shè)定爐溫及線速/ f.保證流化效果,金屬粉不宜一次加量太多,應(yīng)分多次加粉,保證金屬比重分 配

16、 勻。 g.確認(rèn)前處理制程,保證素材清洗干凈。 h.保證儲(chǔ)存溫度小于30 ,不用過期粉。 5. 3 附著力差 1.描述 按照客戶指定測(cè)試方法, 附著力達(dá)不到要求. 表現(xiàn)為涂膜很脆,易脫落,百格 測(cè)試脫漆超過5%(一格全脫0B). 2.產(chǎn)生原因 a.素材清洗不干凈。 b.素材材質(zhì)變異(更換不同規(guī)格的素材)。 c.粉體涂料異常。 d.烘烤溫度,時(shí)間不夠(涂膜固化不足)。 e.涂層太厚。 f.對(duì)象表面氧化。,3.預(yù)防對(duì)策 a.檢查前處理制程,保證素材清洗干凈。 b.更換素材時(shí),在批量生產(chǎn)前先做量試(對(duì)少量異常素材可打磨處理)。 c.涂料變異時(shí),先測(cè)試其性能及量試。 d.適當(dāng)提高烘烤溫度,減慢線速。

17、e.管制膜厚,重工不能超過二次。 f.前處理水干燥,溫度不宜太高(140以下),清洗好的素材不停放過長(zhǎng)時(shí)間。 5. 4 桔皮 1.描述: 噴涂面粗糙,起皺,不平滑,類似于桔子皮。 2.產(chǎn)生原因 a.涂膜太厚或太薄。 b.粉體粒徑太粗或分布不均勻。 c.涂料流平性差。 d.靜電壓太高。 e.噴槍距工件太近或太遠(yuǎn)。 f.烘烤爐溫太高。 3.預(yù)防對(duì)策 a.調(diào)整噴涂參數(shù),控制膜厚,使其分布均勻(改善吊具導(dǎo)電性能)。 b.粉體涂料過篩。 c.找涂料廠商改善。 d.適當(dāng)降低靜電壓. e.調(diào)整噴槍與工件的距離。 f.降低烘烤爐溫。,5.5 起泡 1.描述: 由于素材表面銹跡,污垢,小凹孔,磷化殘?jiān)|(zhì),水汽等

18、封在漆膜底下,涂膜在 烤干或受熱時(shí),這些物質(zhì)膨脹將漆膜頂起,形成無附著力的凸出點(diǎn)。 2.產(chǎn)生的原因 a .前處理清洗不干凈。 3.預(yù)防對(duì)策 a.檢查前處理各工站,保證清洗效果。 b.清洗素材上的油脂,蠟及其它臟污。 c.清除素材銹跡。 d.提高水切爐溫,減慢線速。 e.改善壓縮空氣質(zhì)量。 5.6 條紋 1.描述 噴涂面局部有明顯或不太明顯的線條(紋路)。 2.產(chǎn)生原因 a.前處理清洗不干凈。 b.素材未烤干。 c.清潔除塵時(shí),空氣中含有油,水汽。 d.工件表面殘余靜電荷未消除。 e.涂裝靜電壓過高。 f.打磨品擦灰不凈。,3.改善對(duì)策 a.把素材清洗干凈。 b.保證水印干燥后的素材無水珠。 c.保養(yǎng)空氣干燥機(jī),保證壓縮空氣中不含油,水。 d.噴涂前,工件做靜電除塵處理。 e.適當(dāng)降低涂裝靜電壓。 f.打磨品要把表面灰塵擦干凈,可先烘烤再噴。 g.氣溫較低時(shí),前處理清洗好的素材不宜長(zhǎng)時(shí)間停放。 5. 7 針孔 1.描述: 噴涂面有許多很小的孔,通?？讖皆?mm以下,象用針刺的孔. 2.產(chǎn)生的原因 a.一次噴涂太厚。 b.素材表面有水或溶劑。 c.粉末粒徑太小(平光粉尤為突出)。 d.靜電壓太高(反撥)。 e.粉末受潮。 3.改善對(duì)策 a.控制噴涂厚度。 b.保證素材