静电喷涂工艺的应用

1  概述
    粉末涂料是在20世纪60年代中期引入我国的,当时应用的领域少,仅在电绝缘零件上应用,粉末品种也只有环氧粉末。20世纪70年代由于工艺水平的提高,使应用领域有所扩展,如仪表、电机等领域得到应用,制粉业也在飞速发展。20世纪80年代粉末静电喷涂工艺水平已经比较成熟,从过去的火焰喷涂、静电振荡法迈步过渡到粉末静电喷涂、静电流化床工艺,制粉也从球唐发展到机械研磨,风选过滤阶段,应用领域扩展到洗衣机、电冰箱、家具等。1987年我厂抓住机会,先后到上海、华阳和无锡等地考察,制作样板,在汽研所非金属试验室的协助下,按汽车涂装标准做了应用试验,证明粉末涂料很适合汽车零件涂装。我厂在大量试验数据基础上,选择了粉末静电喷涂工艺。因为粉末涂料静电喷燎原材料利用卑高,可回收利用,涂料百分之百固体分,没有溶剂,能耗降低,徐装劳动生产事提高,三废处理工作可大大缩减.仅为溶剂型涂料的10%,固化时回炉废品率可降低,设备投资小,仅投资11万元,我厂就建成了年产量50万件的一条生产线。
2  粉末静电喷涂工艺的应用
2.1  工艺过程
    预脱脂---〉脱脂---〉两次水洗---〉磷化---〉两次水洗---〉吹净水分(或烘干)---〉挂件---〉喷涂---〉加热固化---〉摘件---〉检查---〉入库
2.2  前处理
    由于我厂入厂白件不带锈,但油很多,因此脱脂两次再磷化。
2.3  挂件
要注意吊具导电性,吊具上涂膜不宜太厚;对螺纹及孔需保护部位要上蔽护件,再喷涂;挂件要牢固。
3  粉末静电喷涂原理
    粉末静电喷涂是靠工件接地,喷枪里有一金属环接负高压,产生电晕放电,粉末靠压缩空气带动通过金属环,使粉末带上静电,枪尖上放电针与工件组成电场,粉末靠静电力吸附在工件上,形成均匀涂膜,经加热熔融形成坚固涂层。
    a 粉末静电喷涂
    我厂采用单枪手工操作,喷枪校从上至下,从左至右的方式运动,而工件慢速自转,使工件在上粉中能均匀着粉,厚薄一致。喷枪距工件100-150mm,由于手工操作在直观上可以随时发现工件喷涂中产生的质量问题,减少了固化后的返修率,特别适合形状复杂、面积小,细杆类零件喷涂。现在我厂已经对01线进行了技术改造,使其通过能力和通过零件规格都有提高,又建成了第二条粉末静电喷涂线(02线),这是一条零件通过规格2 000mm*1100mm*350mm,年产量200万件,具有双工位喷涂室和半桥式烘干道及风冷却等设施的先进涂装线。">中国静电网
    b 喷涂设备与工艺参数
    我厂使用的喷涂设备为上海新星喷涂设备厂生产LPZ-20-la型静电喷涂机。输入电压220±22 v:输出电压1-100 kv;正常工作电流20—70uA;供粉压力O.45MPa;出粉量200~500g/min;固化温度180±5度;固化时间25±5 min4  涂膜烘烤(固化)    我厂采用远红外烘炉,炉温在180±5度,时间25±5 min,各种零件距烘炉底部200mm,与侧壁的距离100mm,对各种厚度零件要针对其热容量大小调整烘烤时间,要根据工艺试验决定链速。由于技术更新,我厂现已应用高红外固化技术,缩短烘道长度,减少了投资,使烘烤效果更好。
5  粉末涂料与溶剂型涂料相比的优越性
    a 粉末涂料在生产中不排放有害气体,能防止大气污染,并改善了工人的劳动条件。
    b.由于没有溶剂的挥发,因此减少了火灾的危险。
    c涂装一次容易得到较厚涂层,因此可以减少施工工序,节约能源。
    d.粉末涂料可以回收,利用率达90%以上,油漆利用率最高在60%左右。
    e 粉末涂料除一部分装饰性不如油漆外,其余性能均超过溶剂型涂料。
    f 由于粉末涂料是固体状,因此在贮存上便于管理。
6  应用粉末静电喷涂工艺的一些经验
    a.粉末选择。对驾驶室内及底盘类零件选环氧类粉末,对车身外观件选聚酯类粉末。另外选粉末还要看树脂含量,一般树脂含量在70%左右为宜,树脂含量低于70%,粉末比重就大,原材料用量就大,增加成本。
    b,对喷徐工具的选择。对壁板类面积大形状不复杂零件选自动喷枪喷涂,对壁板类面积大形状复杂零件选自动喷枪加手工喷枪结合操作方式,对杆类小型零件选手工喷枪喷涂。
    c对零件形状复杂(带沟槽)的喷涂选内带电式喷枪,用精细喷涂方式操作。
    d 对铸造类零件选喷涂前预加热方式涂装,避免气孔中空气对涂膜的影响,或烘烤不足等问题:
    e 对金属粉末喷涂要选专用喷枪。
    f 返修件处理。根据涂膜厚度选取处理方法,一般有三种:砂纸打磨、刀片刮、用脱膜剂处理。初次返修仪打磨即可,要磨平,返修两次以上要用刀片刮或脱膜剂处理。
    g 选取几种涂膜检测仪器。漆膜冲击器可以检测粉末涂膜固化程度;测厚仪可以检测粉末涂膜的厚度.涂膜薄影响耐腐蚀等级,看上去涂腹不丰满,涂膜厚浪费原材料,易造成涂膜表面不平,返修不好进行。
    h 吊具的合理设计。根据喷涂室和烘干道尺寸,在不影响喷涂的情况下,提高单吊具的挂件数量,就可提高生产效率。合理选取吊具形状还可达到节约粉末的目的。
    i 在喷涂工序后设检查工位,对漏喷的零件补喷,对涂膜划伤、喷厚的零件用毛剧把粉未刷净再喷涂。
7  粉末静电喷涂工艺在汽车零件涂装中推广应用
    粉末静电喷涂工艺在汽车零件涂装中推广符合现代涂料发展趋势,粉末涂膜的卓越性能决定了它推广应用足可行的,如耐盐雾时间超过1000 h,耐人工老化也超过1 000 h,耐化学品性和杯突、冲击性及附着力等指标都优于油漆、电镀的涂膜,能延长零件使用寿命,给我们带来很大社会效益。
    随着汽车生产领域竞争日益激烈,降低成本是竞争最直接的途径,而电镀、阴极电泳与粉末静电喷涂相比工艺复杂、原材料昂贵,耗能多,因此在汽车总成上采用粉末静电喷徐工艺是必然的。
    由于工艺转为粉末静电喷涂,仅8种件每车可降低成本26.6元,按每年8万辆计算,一年为总公司节约212万元  我厂有35种喷涂件,每年降低成本是可观的,因此推广粉末静电喷涂工艺的应用,将给公司带来可观经济效益。
    我厂开始仅用在中型车室内件喷涂,通过试验。我厂涂装零件发展到车外件、底盘类件,特种涂层件,从车型上看中、轻、轿零件都有。可以说汽车行业应用粉末静电喷涂工艺很有前景,进一步推广重点可放在铝合金车轮、汽车车架、前后桥等大总成上。特别值得开发的是轿车车身用粉末涂料做罩光漆(德国宝马汽车公司已经成功应用这一技术在轿车车身罩光上),我们也应该根据国内外涂料、涂装的发展状况,抓住机会努力推动粉末静电喷涂工艺在我公司的广泛应用,为企业创造更大经济效益和社会效益。
 

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