環(huán)氧粉末涂料的涂裝技術包括被涂物件表面處理、涂裝方法、涂裝設備、涂裝工藝、涂裝環(huán)境和涂裝質量等內容?,F于下文對被涂物件表面處理、涂裝方法及工藝、涂裝環(huán)境、涂裝質量進行簡要概述。
一、被涂物件表面處理
金屬工件在被粉末涂裝前進行前處理是一個十分重要的環(huán)節(jié)。金屬工件在加工和運輸過程中,其表面往往帶有機油、臟物、垃圾、鐵銹和氧化膜等,它們的存在不僅影響了粉末涂料的附著和固化,而且往往會使涂膜產生各種弊病,如起泡、起殼、針孔、開裂、橘皮等。據國內外大量資料證明,粉末涂裝凡采用前處理的,涂膜的耐久性大大提高,涂膜性能也得到充分發(fā)揮。被涂工件的前處理費用一般要占粉末涂裝總成本的10%~20%,有的要高于20%。
金屬工件進行前處理必須徹底除去工件表面的油污、銹等,只有這樣才能使涂膜外觀和質量得到改善和提高。
工件的前處理一般分為兩大類。一類是機械處理法,如噴砂、拋丸、噴丸、砂紙打磨、刷子去銹等。另一類是化學處理,如化學去油酸洗、磷化處理、化學氧化、溶劑去油、高溫素燒去油等。
被涂工件前處理的另一個重要環(huán)節(jié)是選擇合適的前處理方法和配方,這與工件的材質有著密切的關系,在實際生產中往往會發(fā)生粉末涂膜的起殼、針孔、麻點、凹坑等缺陷,甚至嚴重的會發(fā)生涂膜與工件分離而大片脫落的現象,這往往是前處理的方法選擇不當所造成的,特別應該引起重視的是鑄鐵件、鑄鋁件、熱軋鋼板等材質的工件。
總之,要根據被涂工件的材質,涂裝的粉末涂料品種,粉末涂裝工藝,工件表面油、銹實際情況和被涂工件的技術要求,正確選用前處理的工藝和配方,以達到預期的目的。
1.電器工件的表面處理環(huán)氧粉末涂料用于涂裝電器工業(yè)工件時,其表面前處理工藝見表5-8。
![]() 2.鋼管內壁表面處理 管道內防腐涂層的壽命,在很大程度上取決于涂裝前表面除銹的質量。適當的除銹質量和粗糙度,能使涂層有良好的附著力。通常環(huán)氧粉末涂料要求處理后的金屬表面清潔度(除銹等級)應達到美國NACE標準的近白金屬級,或瑞典SIS標準的Sa2.5級。粗糙度根據涂層厚度而定,最大不超過涂層厚度的1/3。
鋼管內表面處理主要有噴砂除銹、酸洗除銹和鋼絲刷除銹等幾種。其中以噴砂除銹質量最高。
(1)噴砂工藝方法對直徑100mm鋼管內表面的處理,采用鋼管旋轉、噴槍自動送進的方法進行噴砂處理,以達到除銹、清污、露出金屬本色并粗化表面的目的。工藝流程如下:
空氣壓縮機→貯氣罐→凈化罐→砂罐→噴槍→工件
(2)噴砂工藝條件 為保證鋼管內表面噴砂處理質量,其噴砂工藝條件如下所述。
①空氣壓縮機的配備要與噴嘴口徑匹配,使噴砂工作壓力保持在490.3Pa以上,并對壓縮空氣加以凈化處理。
②砂子的選擇:要求砂粒硬度大,有棱角,干燥清潔無雜質,粒度在16目左右,并經篩選后方可使用。
③噴砂架:架長5m,高0.8m,管子轉數35r/min,噴槍自動送進,前進速度為0.4m/min。
④采用合理結構的噴嘴及耐磨的材質是該工藝試驗的關鍵。角型噴嘴45。~60。效果較好;噴砂材質采用碳化硼,質地堅硬,經久耐用。
3.鋼瓶的前處理工藝選擇由于鋼瓶是小口的壓力容器,放入液體浮力很大,故不宜用化學酸洗的方法作為前處理工序。通常采用機械法清理表面。又因鋼瓶的前處理是在熱處理之后進行的,表面的油污已被燒盡,故無需進行去油處理,只需把表面的氧化皮和鐵銹除去就行了。
目前,鋼瓶的前處理方法主要有以下三種:①噴砂法;②噴丸法;③拋丸法。
因為鋼瓶是大批量生產,不但要求質量高,而且要求產量大,需盡量實現自動化作業(yè),減少工人勞動強度。因此,采用拋丸法比較合適。雖然拋射靈活性差,但只要選用合適數量的拋射器和合理的拋射方向,是能夠得到滿意效果的。
拋丸機的主要組成部分是:拋丸器;清理工作區(qū);工件運轉機構;彈丸循環(huán)系統(tǒng)及碎丸分離裝置;通風除塵裝置。
鋼瓶拋丸時,一般選用鋼丸,因為它比鐵丸壽命長,對葉片的磨損量也比鐵丸小得多。鋼丸直徑一般選用0.8~2.5mm。直徑太小,沖擊力小,效果差,直徑太大,丸粒少效率也低,且彈坑大,影響粉末涂層的流平。
合理選擇和調整拋丸的參數,對于獲得滿意的前處理效果非常重要。據了解,現在許多鋼瓶廠的拋丸清理不夠理想。因此對鋼瓶的拋丸參數應進一步深入研究,以得到良好的處理效果,滿足粉末噴涂的要求。
4.鋼筒內外表面處理 鋼筒在涂裝前的內外表面處理工序見表5-9。
![]() 5.摩托車表面處理 摩托車在采用環(huán)氧粉末涂裝前必須用堿去油、用酸洗或拋丸等方法進行表面處理,除去污物、氧化皮和銹蝕。為增強涂膜的防腐蝕性、磷化處理是較有效的方法,其磷化成分及應用條件如下:
馬日夫鹽/(g/L) 30~35 溫度/℃ 60~70
硝酸鋅/(g/L) 140~160 時間/min 10~15
6.通訊機外殼表面處理 優(yōu)良的表面處理是粉末涂料附著良好的先決條件。在涂裝前,通訊機外殼表面必須認真地除油污、除銹斑和氧化膜等。
通常,噴砂處理后的表面較粗糙,它與粉末涂膜的結合力較理想;磷化處理后的表面,也會使涂膜有較好的附著力,并可改進防腐蝕性。采用噴砂工藝進行表面處理后,用吹塵機清除表面上粒子和塵污,以免影響涂膜的裝飾性和附著力。
對不需涂裝的部位可涂上硅酯、硅橡膠等罩覆,較大面積時可用紙遮蓋。
總之,對不同材質、不同形狀及不同應用的被涂物件表面處理方法及處理工藝應有所區(qū)別,這是環(huán)氧粉末涂料涂裝前表面處理應特別注意的問題。
二、涂裝方法及工藝
粉末涂料的涂裝方法有空氣噴涂法、流化床浸涂法、靜電粉末涂裝法、靜電流化床浸涂法、真空吸引涂裝法、火焰噴涂法、電場云涂裝法和其他涂裝法。環(huán)氧粉末涂料采用靜電粉末涂裝法居多。
(1)噴涂工藝 靜電噴涂時,所選用電壓應適宜,不能過高。一般控制在40~80kV。噴涂距離保持在150~300mm,噴涂氣壓應保證噴出粉末達到被涂物表面。噴出粉量要均衡,控制在70~200g/min為宜。噴涂次數不宜過多,應先噴涂被涂物邊角及難噴到的部位,再噴涂平整表面。噴涂工件最好能旋轉,保證涂膜更均勻。
(2)固化工藝 環(huán)氧粉末涂裝后,應按規(guī)定的烘烤固化溫度和時間進行固化反應。烘烤爐內溫度應均勻分布,嚴格避免局部烘區(qū)溫度過高或偏低,對交聯固化的涂膜造成不良影響。烘烤工件與加熱元件保持一定距離,保證固化反應溫度一致性。
三、涂裝環(huán)境
環(huán)氧粉末涂料可以避免有機溶劑帶來的危害和污染問題。但粉塵污染、粉塵爆炸、靜電粉末涂裝中產生電弧等問題,也不容忽視。
在粉末涂料制造和涂裝過程中,應避免粉塵爆炸和著火,防止粉末污染,注意高壓靜電安全,掌握粉末涂料組分(如固化劑等)的毒性,以保證員工的身體健康和安全。在粉末涂料涂裝時應做到以下三方面。
一是涂裝現場。應保持清潔、有良好通風、防止設備的粉塵泄漏和粉塵飛揚。
二是勞動保護。員工在操作時,應穿戴防護手套、工作帽、工作服和防塵口罩;及時吹掉吸附在身上的粉塵,及時洗掉臉上和手上的粉塵。
三是安全衛(wèi)生。員工不許在涂裝現場吃食物,涂裝現場嚴禁煙火,操作人員下班應洗淋浴,施工人員應按期進行身體檢查。
四、涂裝質量
1.涂裝質量控制
(1)粉末涂料質量檢測對于環(huán)氧粉末涂料應用而言,在涂裝前,對粉末涂料及其涂膜性能檢測是極為重要的環(huán)節(jié)。涂料和涂膜是否合格關系到產品應用質量,粉末涂料與常規(guī)涂料(液體)檢驗方法有不同之處。
根據需要,可對粉末涂料的表觀密度、粒度和粒度分布、揮發(fā)分含量、傾注性、熔融流動性、熔融黏度、凝膠時間、沉積效率等性能指標進行抽測;對粉末涂料的固化性、涂膜附著力、光澤、硬度等按規(guī)定進行檢測;涂膜的其他性能可根據不同用途進行有針對性的檢驗。
(2)施工過程中的質量控制環(huán)氧粉末涂料施工中應保證每道工序都符合涂裝規(guī)范要求,不得隨意改變操作程序。嚴格控制噴涂工藝及烘烤固化工藝,正式涂裝前應做小試,確定合理的工藝參數,營造良好的涂裝環(huán)境,發(fā)現涂膜外觀及固化性出現問題時,應及時處理解決。且應嚴格控制涂膜厚度及均勻性,保證防護質量要求。
(3)最終質量檢測施工程序全部結束后,應按質量標準規(guī)定進行全面質檢。重點檢測涂膜厚度、硬度、附著力、表面狀態(tài)、光澤及規(guī)定防護性等質量指標。要求的應用性能指標合格后,才可確認產品合格。
2.常見弊病及防止措施環(huán)氧粉末涂料在涂裝過程中產生的弊病、產生原因及防止措施見表5-10。
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