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文章詳情
靜電噴涂工藝的應(yīng)用
日期：2024-10-23 06:03
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摘要：
靜電噴涂工藝的應(yīng)用
1 概述
粉末涂料是在20世紀(jì)60年代中期引入我國的，當(dāng)時應(yīng)用的領(lǐng)域少，僅在電絕緣零件上應(yīng)用，粉末品種也只有環(huán)氧粉末。20世紀(jì)70年代由于工藝水平的提高，使應(yīng)用領(lǐng)域有所擴(kuò)展，如儀表、電機(jī)等領(lǐng)域得到應(yīng)用，制粉業(yè)也在飛速發(fā)展。20世紀(jì)80年代粉末靜電噴涂工藝水平已經(jīng)比較成熟，從過去的火焰噴涂、靜電振蕩法邁步過渡到粉末靜電噴涂、靜電流化床工藝，制粉也從球唐發(fā)展到機(jī)械研磨，風(fēng)選過濾階段，應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到洗衣機(jī)、電冰箱、家具等。1987年我廠抓住機(jī)會，先后到上海、華陽和無錫等地考察，制作樣板，在汽研所非金屬試驗室的協(xié)助下，按汽車涂裝標(biāo)準(zhǔn)做了應(yīng)用試驗，證明粉末涂料很適合汽車零件涂裝。我廠在大量試驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，選擇了粉末靜電噴涂工藝。因為粉末涂料靜電噴燎原材料利用卑高，可回收利用，涂料****固體分，沒有溶劑，能耗降低，徐裝勞動生產(chǎn)事提高，三廢處理工作可大大縮減．僅為溶劑型涂料的10％，固化時回爐廢品率可降低，設(shè)備投資小，僅投資11萬元，我廠就建成了年產(chǎn)量50萬件的一條生產(chǎn)線。
2 粉末靜電噴涂工藝的應(yīng)用
2．1 工藝過程
預(yù)脫脂---〉脫脂---〉兩次水洗---〉磷化---〉兩次水洗---〉吹凈水分(或烘干)---〉掛件---〉噴涂---〉加熱固化---〉摘件---〉檢查---〉入庫
2．2 前處理
由于我廠入廠白件不帶銹，但油很多，因此脫脂兩次再磷化。
2．3 掛件
要注意吊具導(dǎo)電性，吊具上涂膜不宜太厚；對螺紋及孔需保護(hù)部位要上蔽護(hù)件，再噴涂；掛件要牢固。
3 粉末靜電噴涂原理
粉末靜電噴涂是靠工件接地，噴槍里有一金屬環(huán)接負(fù)高壓，產(chǎn)生電暈放電，粉末靠壓縮空氣帶動通過金屬環(huán)，使粉末帶上靜電，槍尖上放電針與工件組成電場，粉末靠靜電力吸附在工件上，形成均勻涂膜，經(jīng)加熱熔融形成堅固涂層。
a 粉末靜電噴涂
我廠采用單槍手工操作，噴槍校從上至下，從左至右的方式運動，而工件慢速自轉(zhuǎn)，使工件在上粉中能均勻著粉，厚薄一致。噴槍距工件100-150mm，由于手工操作在直觀上可以隨時發(fā)現(xiàn)工件噴涂中產(chǎn)生的質(zhì)量問題，減少了固化后的返修率，特別適合形狀復(fù)雜、面積小，細(xì)桿類零件噴涂?，F(xiàn)在我廠已經(jīng)對01線進(jìn)行了技術(shù)改造，使其通過能力和通過零件規(guī)格都有提高，又建成了**條粉末靜電噴涂線(02線)，這是一條零件通過規(guī)格2 000mm*1100mm*350mm，年產(chǎn)量200萬件，具有雙工位噴涂室和半橋式烘干道及風(fēng)冷卻等設(shè)施的先進(jìn)涂裝線。">中國靜電網(wǎng)
b 噴涂設(shè)備與工藝參數(shù)
我廠使用的噴涂設(shè)備為上海新星噴涂設(shè)備廠生產(chǎn)LPZ-20-la型靜電噴涂機(jī)。輸入電壓220±22 v：輸出電壓1-100 kv；正常工作電流20—70uA；供粉壓力O．45MPa；出粉量200~500g／min；固化溫度180±5度；固化時間25±5 min4 涂膜烘烤(固化) 我廠采用遠(yuǎn)紅外烘爐，爐溫在180±5度，時間25±5 min，各種零件距烘爐底部200mm，與側(cè)壁的距離100mm，對各種厚度零件要針對其熱容量大小調(diào)整烘烤時間，要根據(jù)工藝試驗決定鏈速。由于技術(shù)更新，我廠現(xiàn)已應(yīng)用高紅外固化技術(shù)，縮短烘道長度，減少了投資，使烘烤效果更好。
5 粉末涂料與溶劑型涂料相比的優(yōu)越性
a 粉末涂料在生產(chǎn)中不排放有害氣體，能防止大氣污染，并改善了工人的勞動條件。
b．由于沒有溶劑的揮發(fā)，因此減少了火災(zāi)的危險。
c涂裝一次容易得到較厚涂層，因此可以減少施工工序，節(jié)約能源。
d．粉末涂料可以回收，利用率達(dá)90%以上，油漆利用率*高在60％左右。
e 粉末涂料除一部分裝飾性不如油漆外，其余性能均超過溶劑型涂料。
f 由于粉末涂料是固體狀，因此在貯存上便于管理。
6 應(yīng)用粉末靜電噴涂工藝的一些經(jīng)驗
a．粉末選擇。對駕駛室內(nèi)及底盤類零件選環(huán)氧類粉末，對車身外觀件選聚酯類粉末。另外選粉末還要看樹脂含量，一般樹脂含量在70％左右為宜，樹脂含量低于70％，粉末比重就大，原材料用量就大，增加成本。
b，對噴徐工具的選擇。對壁板類面積大形狀不復(fù)雜零件選自動噴槍噴涂，對壁板類面積大形狀復(fù)雜零件選自動噴槍加手工噴槍結(jié)合操作方式，對桿類小型零件選手工噴槍噴涂。
c對零件形狀復(fù)雜(帶溝槽)的噴涂選內(nèi)帶電式噴槍，用精細(xì)噴涂方式操作。
d 對鑄造類零件選噴涂前預(yù)加熱方式涂裝，避免氣孔中空氣對涂膜的影響，或烘烤不足等問題：
e 對金屬粉末噴涂要選專用噴槍。
f 返修件處理。根據(jù)涂膜厚度選取處理方法，一般有三種：砂紙打磨、刀片刮、用脫膜劑處理。初次返修儀打磨即可，要磨平，返修兩次以上要用刀片刮或脫膜劑處理。
g 選取幾種涂膜檢測儀器。漆膜沖擊器可以檢測粉末涂膜固化程度；測厚儀可以檢測粉末涂膜的厚度．涂膜薄影響耐腐蝕等級，看上去涂腹不豐滿，涂膜厚浪費原材料，易造成涂膜表面不平，返修不好進(jìn)行。
h 吊具的合理設(shè)計。根據(jù)噴涂室和烘干道尺寸，在不影響噴涂的情況下，提高單吊具的掛件數(shù)量，就可提高生產(chǎn)效率。合理選取吊具形狀還可達(dá)到節(jié)約粉末的目的。
i 在噴涂工序后設(shè)檢查工位，對漏噴的零件補(bǔ)噴，對涂膜劃傷、噴厚的零件用毛劇把粉未刷凈再噴涂。
7 粉末靜電噴涂工藝在汽車零件涂裝中推廣應(yīng)用
粉末靜電噴涂工藝在汽車零件涂裝中推廣符合現(xiàn)代涂料發(fā)展趨勢，粉末涂膜的**性能決定了它推廣應(yīng)用足可行的，如耐鹽霧時間超過1000 h，耐人工老化也超過1 000 h，耐化學(xué)品性和杯突、沖擊性及附著力等指標(biāo)都優(yōu)于油漆、電鍍的涂膜，能延長零件使用壽命，給我們帶來很大社會效益。
隨著汽車生產(chǎn)領(lǐng)域競爭日益激烈，降低成本是競爭*直接的途徑，而電鍍、陰極電泳與粉末靜電噴涂相比工藝復(fù)雜、原材料昂貴，耗能多，因此在汽車總成上采用粉末靜電噴徐工藝是必然的。
由于工藝轉(zhuǎn)為粉末靜電噴涂，僅8種件每車可降低成本26.6元，按每年8萬輛計算，一年為總公司節(jié)約212萬元 我廠有35種噴涂件，每年降低成本是可觀的，因此推廣粉末靜電噴涂工藝的應(yīng)用，將給公司帶來可觀經(jīng)濟(jì)效益。
我廠開始僅用在中型車室內(nèi)件噴涂，通過試驗。我廠涂裝零件發(fā)展到車外件、底盤類件，特種涂層件，從車型上看中、輕、轎零件都有?？梢哉f汽車行業(yè)應(yīng)用粉末靜電噴涂工藝很有前景，進(jìn)一步推廣重點可放在鋁合金車輪、汽車車架、前后橋等大總成上。特別值得開發(fā)的是轎車車身用粉末涂料做罩光漆(德國寶馬汽車公司已經(jīng)成功應(yīng)用這一技術(shù)在轎車車身罩光上)，我們也應(yīng)該根據(jù)國內(nèi)外涂料、涂裝的發(fā)展?fàn)顩r，抓住機(jī)會努力推動粉末靜電噴涂工藝在我公司的廣泛應(yīng)用，為企業(yè)創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
粉末涂料是在20世紀(jì)60年代中期引入我國的，當(dāng)時應(yīng)用的領(lǐng)域少，僅在電絕緣零件上應(yīng)用，粉末品種也只有環(huán)氧粉末。20世紀(jì)70年代由于工藝水平的提高，使應(yīng)用領(lǐng)域有所擴(kuò)展，如儀表、電機(jī)等領(lǐng)域得到應(yīng)用，制粉業(yè)也在飛速發(fā)展。20世紀(jì)80年代粉末靜電噴涂工藝水平已經(jīng)比較成熟，從過去的火焰噴涂、靜電振蕩法邁步過渡到粉末靜電噴涂、靜電流化床工藝，制粉也從球唐發(fā)展到機(jī)械研磨，風(fēng)選過濾階段，應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到洗衣機(jī)、電冰箱、家具等。1987年我廠抓住機(jī)會，先后到上海、華陽和無錫等地考察，制作樣板，在汽研所非金屬試驗室的協(xié)助下，按汽車涂裝標(biāo)準(zhǔn)做了應(yīng)用試驗，證明粉末涂料很適合汽車零件涂裝。我廠在大量試驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，選擇了粉末靜電噴涂工藝。因為粉末涂料靜電噴燎原材料利用卑高，可回收利用，涂料****固體分，沒有溶劑，能耗降低，徐裝勞動生產(chǎn)事提高，三廢處理工作可大大縮減．僅為溶劑型涂料的10％，固化時回爐廢品率可降低，設(shè)備投資小，僅投資11萬元，我廠就建成了年產(chǎn)量50萬件的一條生產(chǎn)線。
2 粉末靜電噴涂工藝的應(yīng)用
2．1 工藝過程
預(yù)脫脂---〉脫脂---〉兩次水洗---〉磷化---〉兩次水洗---〉吹凈水分(或烘干)---〉掛件---〉噴涂---〉加熱固化---〉摘件---〉檢查---〉入庫
2．2 前處理
由于我廠入廠白件不帶銹，但油很多，因此脫脂兩次再磷化。
2．3 掛件
要注意吊具導(dǎo)電性，吊具上涂膜不宜太厚；對螺紋及孔需保護(hù)部位要上蔽護(hù)件，再噴涂；掛件要牢固。
3 粉末靜電噴涂原理
粉末靜電噴涂是靠工件接地，噴槍里有一金屬環(huán)接負(fù)高壓，產(chǎn)生電暈放電，粉末靠壓縮空氣帶動通過金屬環(huán)，使粉末帶上靜電，槍尖上放電針與工件組成電場，粉末靠靜電力吸附在工件上，形成均勻涂膜，經(jīng)加熱熔融形成堅固涂層。
a 粉末靜電噴涂
我廠采用單槍手工操作，噴槍校從上至下，從左至右的方式運動，而工件慢速自轉(zhuǎn)，使工件在上粉中能均勻著粉，厚薄一致。噴槍距工件100-150mm，由于手工操作在直觀上可以隨時發(fā)現(xiàn)工件噴涂中產(chǎn)生的質(zhì)量問題，減少了固化后的返修率，特別適合形狀復(fù)雜、面積小，細(xì)桿類零件噴涂?，F(xiàn)在我廠已經(jīng)對01線進(jìn)行了技術(shù)改造，使其通過能力和通過零件規(guī)格都有提高，又建成了**條粉末靜電噴涂線(02線)，這是一條零件通過規(guī)格2 000mm*1100mm*350mm，年產(chǎn)量200萬件，具有雙工位噴涂室和半橋式烘干道及風(fēng)冷卻等設(shè)施的先進(jìn)涂裝線。">中國靜電網(wǎng)
b 噴涂設(shè)備與工藝參數(shù)
我廠使用的噴涂設(shè)備為上海新星噴涂設(shè)備廠生產(chǎn)LPZ-20-la型靜電噴涂機(jī)。輸入電壓220±22 v：輸出電壓1-100 kv；正常工作電流20—70uA；供粉壓力O．45MPa；出粉量200~500g／min；固化溫度180±5度；固化時間25±5 min4 涂膜烘烤(固化) 我廠采用遠(yuǎn)紅外烘爐，爐溫在180±5度，時間25±5 min，各種零件距烘爐底部200mm，與側(cè)壁的距離100mm，對各種厚度零件要針對其熱容量大小調(diào)整烘烤時間，要根據(jù)工藝試驗決定鏈速。由于技術(shù)更新，我廠現(xiàn)已應(yīng)用高紅外固化技術(shù)，縮短烘道長度，減少了投資，使烘烤效果更好。
5 粉末涂料與溶劑型涂料相比的優(yōu)越性
a 粉末涂料在生產(chǎn)中不排放有害氣體，能防止大氣污染，并改善了工人的勞動條件。
b．由于沒有溶劑的揮發(fā)，因此減少了火災(zāi)的危險。
c涂裝一次容易得到較厚涂層，因此可以減少施工工序，節(jié)約能源。
d．粉末涂料可以回收，利用率達(dá)90%以上，油漆利用率*高在60％左右。
e 粉末涂料除一部分裝飾性不如油漆外，其余性能均超過溶劑型涂料。
f 由于粉末涂料是固體狀，因此在貯存上便于管理。
6 應(yīng)用粉末靜電噴涂工藝的一些經(jīng)驗
a．粉末選擇。對駕駛室內(nèi)及底盤類零件選環(huán)氧類粉末，對車身外觀件選聚酯類粉末。另外選粉末還要看樹脂含量，一般樹脂含量在70％左右為宜，樹脂含量低于70％，粉末比重就大，原材料用量就大，增加成本。
b，對噴徐工具的選擇。對壁板類面積大形狀不復(fù)雜零件選自動噴槍噴涂，對壁板類面積大形狀復(fù)雜零件選自動噴槍加手工噴槍結(jié)合操作方式，對桿類小型零件選手工噴槍噴涂。
c對零件形狀復(fù)雜(帶溝槽)的噴涂選內(nèi)帶電式噴槍，用精細(xì)噴涂方式操作。
d 對鑄造類零件選噴涂前預(yù)加熱方式涂裝，避免氣孔中空氣對涂膜的影響，或烘烤不足等問題：
e 對金屬粉末噴涂要選專用噴槍。
f 返修件處理。根據(jù)涂膜厚度選取處理方法，一般有三種：砂紙打磨、刀片刮、用脫膜劑處理。初次返修儀打磨即可，要磨平，返修兩次以上要用刀片刮或脫膜劑處理。
g 選取幾種涂膜檢測儀器。漆膜沖擊器可以檢測粉末涂膜固化程度；測厚儀可以檢測粉末涂膜的厚度．涂膜薄影響耐腐蝕等級，看上去涂腹不豐滿，涂膜厚浪費原材料，易造成涂膜表面不平，返修不好進(jìn)行。
h 吊具的合理設(shè)計。根據(jù)噴涂室和烘干道尺寸，在不影響噴涂的情況下，提高單吊具的掛件數(shù)量，就可提高生產(chǎn)效率。合理選取吊具形狀還可達(dá)到節(jié)約粉末的目的。
i 在噴涂工序后設(shè)檢查工位，對漏噴的零件補(bǔ)噴，對涂膜劃傷、噴厚的零件用毛劇把粉未刷凈再噴涂。
7 粉末靜電噴涂工藝在汽車零件涂裝中推廣應(yīng)用
粉末靜電噴涂工藝在汽車零件涂裝中推廣符合現(xiàn)代涂料發(fā)展趨勢，粉末涂膜的**性能決定了它推廣應(yīng)用足可行的，如耐鹽霧時間超過1000 h，耐人工老化也超過1 000 h，耐化學(xué)品性和杯突、沖擊性及附著力等指標(biāo)都優(yōu)于油漆、電鍍的涂膜，能延長零件使用壽命，給我們帶來很大社會效益。
隨著汽車生產(chǎn)領(lǐng)域競爭日益激烈，降低成本是競爭*直接的途徑，而電鍍、陰極電泳與粉末靜電噴涂相比工藝復(fù)雜、原材料昂貴，耗能多，因此在汽車總成上采用粉末靜電噴徐工藝是必然的。
由于工藝轉(zhuǎn)為粉末靜電噴涂，僅8種件每車可降低成本26.6元，按每年8萬輛計算，一年為總公司節(jié)約212萬元 我廠有35種噴涂件，每年降低成本是可觀的，因此推廣粉末靜電噴涂工藝的應(yīng)用，將給公司帶來可觀經(jīng)濟(jì)效益。
我廠開始僅用在中型車室內(nèi)件噴涂，通過試驗。我廠涂裝零件發(fā)展到車外件、底盤類件，特種涂層件，從車型上看中、輕、轎零件都有?？梢哉f汽車行業(yè)應(yīng)用粉末靜電噴涂工藝很有前景，進(jìn)一步推廣重點可放在鋁合金車輪、汽車車架、前后橋等大總成上。特別值得開發(fā)的是轎車車身用粉末涂料做罩光漆(德國寶馬汽車公司已經(jīng)成功應(yīng)用這一技術(shù)在轎車車身罩光上)，我們也應(yīng)該根據(jù)國內(nèi)外涂料、涂裝的發(fā)展?fàn)顩r，抓住機(jī)會努力推動粉末靜電噴涂工藝在我公司的廣泛應(yīng)用，為企業(yè)創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
