孔德明
广东创智智能装备有限公司 广东省肇庆市 526238
摘要:根据涂装设备行业环境保护及原料利用率要求,静电喷涂粉末涂装是在原有喷涂行业上的一大进步,由原有油漆及溶剂的使用对环境的污染和高难度回收转化为固体粉末的形式,对环境污染较小且回收再利用率高,更加适合喷涂行业的发展且前景更高。本文主要探讨粉末涂装的实际应用会出现的问题及需要如何处理作出一些见解。
关键词:粉末;涂装;静电;不良
粉末涂装是一种更高端,更环保的一种涂装工艺技术,由于其具有省工省力、能源消耗低、绿色环保的优点,在工业化生产中被大量推广使用,进而给静电粉末涂装设备的发展带来了飞跃的进步。
粉末涂装是以粉末涂料取代油漆等涂料进行喷涂的工艺,粉末涂料技术进展粉末涂料是一种含有100%固体分的、以粉末形态和以空气为载体[1]进行涂装后烘烤形成坚硬的涂层的一种涂料。不象油漆那样需要大量使用溶剂,油漆及大部分溶剂使用后均含有大量的刺激性气味及气体,刺激性气味对人体有害,而产生的气体排放到空气中对环境有害,粉末涂装的使用,可以减少公害,同时粉末可回收,回收率达97%左右,还可以提高涂装效率。一次涂装涂层厚度可达几十到数百微米,可以满足多种产品的喷涂要求。
粉末静电涂装设备有选择性的吸取了国内外先进技术经验, 并在经过实践中不断的改进与完善,已形成了一套较为适合国内制造业的技术方案,实际应用的总体效果还是较为理想的,但是,缺点依然存在,若不能有效的加以解决会对涂装甚至产品的质量产生连带的影响。本文就粉末涂装设备容易产生的故障、缺陷及如何预防谈谈个人的一些经验与见解。
粉末涂装设备故障最易产生的是涂装不良,涂装不良主要表现有涂层表面厚薄不均匀,至使整个喷涂表面均匀性降低,其主要原因是粉末原料內含有杂质或者是粉末受潮后形成结块小颗粒,堵塞了文丘里泵,这样便会导致供粉的透气板堵塞,使之透气不均匀,造成了出粉不均匀,有时出粉多,有时出粉少或停喷,时出时停等现象,从而形成对工件的反复喷涂,烘烤成膜后,涂层表面厚薄不均匀的现象[2]。还有一个原因并不是特别容易出现,但是也需要注意,就是在安装时需要保障独立接地且接地良好,接地不良,会使加在喷枪上的高压负电荷与工件的正电荷之间绝缘,不能形成良好的静电场,。另外使用过程中,会有一些粉末的附着,过多的带负电荷的粉末粒子,在工件上过多堆积,会引起静电排斥。以上两种情况均有可能导致上粉不均匀,出现涂装不良的现象,造成产品不合格,如下图工件所示:
静电释放
粉末涂料是放置于沸腾流化桶内,利用净化空气通过流化板将粉末涂吹起沸腾,然后经沸腾桶内的管子、文丘里粉泵、输粉软管到喷枪喷出。因此就必须要确保压缩空气的气压压力达到施工作业要求,压缩空气气压的不稳定,会导致粉末沸腾效果变差,出粉量会出现下降,甚至造成粉末涂科在软管内滞留,堵塞,同时还要保证压缩空气要增加油水分离器以确保净化干净,保证干燥。含油水及微小颗粒杂质,会导致工件在烘烤成膜后出现许多疵点,甚至有针孔和露底。所以要定期将空压机油水分离器及管道中油水分离器中的水份排掉,尤其是夏季潮湿环境,对压缩空气洁净度要求更高。同样,粉末涂料也要保证无杂质及干燥,无论是新粉还是回收粉,均要过震动筛过滤后使用,有杂质或不干燥均会直接导致文丘里泵的堵塞,导致出粉不均匀甚至不出粉。
自动喷粉的原理是利用往复机作上下往复运动,带动输粉软管也跟着上下运动, 所以输粉软管不宜过长。输粉软管太长,中间不可避免的会出现弯曲或重叠处,容易造成输粉不通畅,导致出粉量不稳定波动较大,工件表面的上粉总体情况便会出现多种问题,最直接的不良就是表面粉量厚薄不均匀,。另外往复机正常运行时,要保证匀速无抖动现象,这样才能确保喷涂的均匀。
每次生产结束后,尽量将喷枪前的导流元件用压缩气清洁干净高压电极的导流元件长时间工作会使带电粉末涂料或指电灰尘颗粒吸附在导流元件上,同时粉末涂料在使用过程中会吸附在导流元件及枪体上,形成结块。若不及时清理干净,在枪体运动时,结块会掉落到工件上,导致产品的不良。每次生产结束后的清理,不仅能保证车间的清洁,减少环境的灰尘,这些灰尘若未能彻底清除,这些微小的灰尘颗粒落在工件表面上,肉眼是无法检查出来的,但是烘烤成膜后,便是会出现许多疵点:也能确保工件及输送链条等设备的良好接地,也是能预防产品出现不良。
另外粉末涂装设备容易出现的故障是物理机械性能缺陷,粉末喷涂设备是从喷涂转换为喷粉,对于烘烤的炉温要求更高,温度要求的增加也就导致烘烤条件的改变,需要及时掌握好新的工艺要求,否则温度过高或过低,就会导致工件出现微孔、涂层泛黄及涂层烘烤不彻底的现象。输送链作为输送工件的纽带,在经过高温炉时,要保证设备挥发段的排气畅通输送链会出现热胀冷缩的现象,同时链条输送过程中若链条油过少甚至没有,便会影响输送带的运作,也会导致喷涂设备的运行。另外整个喷涂设备的易损件需要及时更换,易损件更换不及时便会导致一些元件超负荷使用,从而影响设备的性能。
要预防这一类物理性能缺陷的方式最根本的就是要多维护多保养设备,输送链要保证链条油的添加,以保证输送链的正常运行。同时要注意添加的链条油不能滴落到工件上。要备好易损件同时经常更换设备的易损件,不能让元件超负荷使用,保证整个设备的良好运行。
注意烘烤温度,不能过高或过低。温度过高会出现涂层脆化、泛黄温度过低固化不完全,涂层强度达不到要求。要尽量避免热量大的工件和热容量小的工件,在同样的烘烤时间内,热容量大的工件烘烤不充分,固化不完全;热容量小的工件则会烘烤过度,涂层泛黄及脆化。但需要注意的是,所有粉末固化要求需根据粉末生产厂商的品牌、型号及固化要求而定。
整个粉末喷涂设备其实总体工艺流程是相同的,但是也有很多区分,不同的元件要求也各不相同,就拿做过的一个灯具公司的工艺流程来说,整个工艺流程从上件到下件中间有很多个过程:上件→喷淋+喷淋式热水洗→滴水→喷淋预脱脂→滴水→浸式脱脂→滴水→喷淋+喷淋式水洗1#→喷淋+喷淋式水洗2#→滴水→陶化→喷淋+喷淋式水洗3#→喷淋+喷淋式水洗4#→滴水→水分烘干→自然冷却→自动喷粉→粉末固化→自然冷却→下件[3]。不同的流程也有不同的要求,过程中有自动、往复机及人工等多种操作,能够出现的故障多种多样,比如有缩孔,有色差,附着力不够等,有许多问题需要根据涂装生产线实际情况进行处理,不能一概而论,而个人也不能全部罗列出来,有不足的地方仍需要多学习多进步,促进自己在这个行业方面能更进一步。
参考文献:
[1]耿耀宗.环境友好防腐涂料研发进展[J].防腐保温技术,2006
[2]焦秉忠.静电粉末涂装的故障[J].涂料与应用.1999
[3]叶凯威.喷涂车间智能制造系统关键技术研究[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2018