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粉末静电喷涂工艺在烟机产品上的应用
2020-10-20 |  浏览:111

  为解决空气喷涂方式在涂料利用率、环保、职业健康等方面存在的问题,针对公司产品种类多、数量少、外形尺寸差异大等特点设置一条连续性喷粉线。

通过对比分析,静电粉末喷涂技术的应用,在材料消耗、涂层质量等方面均取得了极大改善。

在全球节能减排的大背景下,人们对于环境保护的要求越来越高。我国环保法对大气中有机物(VOC)含量的规定日益严格。

除此之外,人们对产品外观质量也提出了新的要求。在此基础上,常德烟草机械有限责任公司把原有的空气喷涂工艺改为粉末静电喷涂工艺,使零件在耐磨性、耐蚀性、表面附着力等方面均得到了提升。

1、粉末静电喷涂工艺

1.1粉末静电喷涂原理

工件通过悬挂链输送至喷粉房的喷枪处准备喷涂。静电发生器依靠电极针向工件方向释放高压静电,使得从静电喷枪喷出的粉末涂料带上负电,被涂物接地为正极。

粉末粒子在电场力和压缩空气压力的带动下到达工件表面,依靠静电场静电引力的作用,涂着到接地的被涂物表面,在加热熔融后固化成膜。

1.2粉末静电喷涂的工艺特点

粉末静电喷涂与空气喷涂工艺对比见表1。

通过对比,粉末静电喷涂的特点:①涂膜附着力高;②涂层硬度高;③涂层耐蚀性和耐油性好。

2、粉末静电喷涂在烟机产品上的应用

2.1涂装前处理

为了保证粉末涂层的质量,工件必须做好喷涂前处理准备工作。公司目前钣金件多为Q235钢材,采用的前处理工艺为磷化。

在除去工件表面的油污、锈蚀及灰尘之后,同时在工件表面形成一层致密、均匀的磷化膜以增强粉末喷涂后的附着力。磷化工艺流程见表2。

各工序溶液配比及相关注意事项:

(1)化学除油使用的PA30-IM2(A)浓度3%~5%,PA30-IM2(B)浓度10%,调配时游离碱度(点)应>6。

(2)除油、除锈二合一使用的PA51-A含量90 g/L,硫酸为工业级硫酸,含量.(100~150)g/L。

(3)活化使用的硫酸为工业级硫酸,浓度.0.3%~0.5%。

(4)表调使用的PA66-SC浓度为1%,pH值控制在8~10。

(5)磷化液PA177-RUT2含量为280 g/L,总酸度为≥60,游离酸度为pH值4~7。

2.2粉末静电喷涂工艺流程(图1)

为满足公司零件种类多、数量少、尺寸形状不规则的特点,设置单独的手动喷房。

当零件经磷化烘干后,随着输送链进入自动喷房,自动喷枪将粉末均匀喷涂到工件表面,对于容易产生静电屏蔽的棱角等处由前后手补位完成。

对于形状特别复杂的钣金件,经由积放链输送至手动喷房进行人工喷涂。在喷涂环节,粉末依靠静电引力均匀吸附在工件表面,落下的粉末通过大旋风3级过滤回收系统回收,过筛后再利用。

喷涂后的工件经由悬挂链输送至(180~200)℃的高温固化炉内(15~20)min(固化的温度和时间根据所选粉末质量而定),经加热、浓融、流平、固化,最终得到所需要粉末涂层。

2.3粉末静电喷涂的涂料选择

粉末涂料种类虽然没有溶剂型涂料繁多,但是作为粉末涂料的聚合树脂却很多,可以分为两类。

(1)热固型粉末涂料。热固型粉末涂料是由环氧、聚酯、聚丙烯酸等树脂作为成膜物质,加入起交联反应的颜料、填料及添加剂等制成,经加热后形成不溶的质地坚硬涂层。

粉末涂料因其采用的树脂聚合度低,分子量较小,因此涂层的流平性好,具有较好的装饰性。

且低分子量的预聚物经固化后,能形成网状的交联大分子,使涂层具有较好的防腐性和机械性能。

(2)热塑性粉末涂料。热塑性粉末涂料是由聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯等树脂作为成膜物质,热塑性粉末涂料在喷涂温度下熔融,冷却时凝固成膜,不需要复杂的固化装置。

热塑性粉末涂料中的树脂聚合度高,分子量大,树脂的韧性强,无法简单的机械粉碎,涂层的流平性不好,对底材的附着力较差。

考虑到公司产品对于涂层装饰性及机械性能的要求,结合实际情况,选用环氧聚酯粉末涂料。

2.4经济效益分析

粉末静电喷涂与空气喷涂(喷漆)成本对比见表3(以2017年产品为例)。

粉末静电喷涂工艺已经是一项成熟的涂装工艺,但在烟机产品上的应用却是新的尝试。我们未来应积极探索粉末喷涂工艺在铸件喷涂应用的可行性,不断提高产品的市场竞争力。

 

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