東莞噴涂廠分析粉末噴涂是一種無溶劑、高利用率的工業噴涂工藝,核心步驟可分為前處理、靜電噴涂、高溫固化、冷卻檢驗四大環節,其中前處理決定涂層附著力,靜電噴涂決定涂層均勻性,高溫固化決定涂層性能,每個步驟都有嚴格的工藝要求,缺一不可。
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一、前處理(核心基礎,占質量影響的 60% 以上)
前處理的目的是徹底去除工件表面的油污、銹跡、氧化皮,同時在金屬表面形成一層均勻的轉化膜(如磷化膜、鈍化膜),增強粉末涂料與工件的附著力,防止涂層脫落、生銹。針對金屬工件(如鋁型材、鋼結構、五金件),標準前處理流程為:
預脫脂
作用:去除工件表面的浮油和大部分油污,減輕主脫脂壓力。
工藝:將工件浸入堿性預脫脂劑中,溫度 50~60℃,時間 3~5 分鐘,可配合超聲波輔助除油。
質量要求:工件表面無明顯浮油,水膜初步連續。
主脫脂
作用:去除工件表面的頑固油污(如切削油、防銹油)。
工藝:浸入堿性主脫脂劑中,溫度 55~65℃,時間 5~10 分鐘,藥劑 pH 值控制在 10~12。
質量要求:采用滴水試驗驗證,工件表面水膜連續無斷裂,無掛珠現象。
水洗(兩道)
作用:去除工件表面殘留的脫脂劑,防止污染后續工序。
工藝:第一道為常溫水洗,第二道為逆流水洗,時間各 1~2 分鐘。
質量要求:水洗后工件表面無泡沫、無藥劑殘留。
除銹 / 除氧化皮(按需選擇)
適用場景:生銹的鋼鐵件、有氧化皮的鋁型材。
工藝:鋼鐵件采用酸洗(鹽酸或硫酸溶液,溫度 20~40℃,時間 5~10 分鐘);鋁型材采用堿洗(氫氧化鈉溶液,溫度 40~50℃,時間 1~3 分鐘),之后用中和液去除殘留堿液。
質量要求:工件表面無銹跡、無氧化皮,露出金屬本色。
轉化處理(磷化 / 鈍化)
作用:在金屬表面形成一層致密的結晶狀轉化膜,增強涂層附著力和防腐蝕性。
工藝:
鋼鐵件:采用鋅系磷化,溫度 30~40℃,時間 5~8 分鐘,磷化膜厚度 1~5μm,呈灰色均勻結晶。
鋁型材:采用鉻化或無鉻鈍化,溫度 20~30℃,時間 1~3 分鐘,形成無色或淡黃色鈍化膜。
質量要求:轉化膜均勻無漏涂,用手擦拭無粉末脫落。
純水洗(兩道)
作用:去除殘留的磷化液 / 鈍化液,防止影響涂層質量。
工藝:第一道為常溫水洗,第二道為純水洗(電導率≤50μS/cm),時間各 1~2 分鐘。
干燥
作用:徹底去除工件表面的水分,防止噴涂時產生針孔、氣泡。
工藝:采用熱風干燥爐,溫度 80~120℃,時間 10~20 分鐘,確保工件表面無水分殘留。
質量要求:工件表面干燥,無水印、無油污。
二、靜電噴涂(核心工序,決定涂層均勻性)
靜電噴涂是利用靜電吸附原理,將粉末涂料均勻吸附在工件表面的過程,關鍵是控制靜電參數、粉末狀態和噴涂手法,確保涂層厚度均勻、無漏噴。
噴涂前準備
粉末涂料準備:選擇與工件材質匹配的粉末(如環氧樹脂粉、聚酯粉、氟碳粉),確保粉末干燥(含水率≤0.5%),攪拌均勻無結塊。
設備調試:
靜電噴槍:調整電壓(60~100kV)、出粉量(100~300g/min)、霧化氣壓(0.3~0.5MPa)。電壓過高易產生針孔,過低則粉末吸附力不足。
噴房:保持噴房內清潔無塵,溫度 20~30℃,相對濕度 50%~70%,避免灰塵污染涂層。
工件準備:將干燥后的工件接地(確保靜電回路暢通),懸掛間距合理(避免遮擋)。
靜電噴涂操作
噴槍移動:噴槍與工件距離保持 20~30cm,勻速移動(速度 1~2m/s),采用 “十字交叉法” 噴涂(先橫向后縱向),確保無漏噴。
涂層厚度控制:單次噴涂厚度 20~50μm,如需厚涂層(50~120μm),可分兩次噴涂(第一次薄噴,固化后再噴第二次)。
邊角處理:對工件邊角、凹槽等部位,適當調整噴槍角度和出粉量,防止漏噴(邊角易產生 “靜電屏蔽”,需增加噴涂時間)。
回收粉處理:噴房內未吸附的粉末通過回收系統收集,篩選后可重復使用(回收粉與新粉比例不超過 1:1)。
噴涂后檢查
目視檢查:工件表面涂層均勻,無漏噴、無流掛、無積粉。
厚度預判:通過經驗判斷涂層厚度,如需精準控制,可采用濕膜測厚儀(但粉末涂層一般在固化后測干膜厚度)。
三、高溫固化(關鍵步驟,決定涂層性能)
高溫固化是將吸附在工件表面的粉末涂料加熱至熔融狀態,經流平、交聯反應形成致密涂層的過程,關鍵是控制固化溫度和時間,確保涂層完全固化,性能達標。
固化前準備
工件轉運:將噴涂后的工件快速轉運至固化爐,避免粉末脫落(轉運時間≤5 分鐘)。
固化爐預熱:將固化爐溫度升至設定溫度(根據粉末類型調整),確保爐內溫度均勻。
高溫固化工藝
固化參數:根據粉末涂料類型調整,常見參數如下:
環氧樹脂粉:溫度 180~200℃,時間 15~20 分鐘。
聚酯粉:溫度 200~220℃,時間 20~30 分鐘。
氟碳粉:溫度 200~230℃,時間 25~35 分鐘。
溫度均勻性:固化爐內溫差需≤±5℃,避免局部溫度過高(涂層變脆)或過低(固化不完全)。
注意事項:工件在爐內懸掛牢固,避免碰撞導致涂層損傷。
固化過程監控
采用溫度記錄儀實時監控工件表面溫度,確保達到設定溫度和時間。
避免中途開啟爐門,防止溫度驟降影響涂層流平。
四、冷卻檢驗(最終把關,確保成品合格)
冷卻檢驗是對固化后的工件進行冷卻和質量檢測,確保涂層外觀、厚度、附著力、耐腐蝕性等指標達標。
冷卻
工藝:采用自然冷卻或強制風冷,避免水冷(防止涂層開裂),冷卻至室溫后再進行檢驗。
注意事項:冷卻過程中避免工件碰撞,防止涂層劃傷。
質量檢驗
外觀檢驗:目視檢查,涂層均勻光滑,無流掛、針孔、氣泡、色差、劃痕、漏噴等缺陷。
厚度檢驗:用涂層測厚儀檢測,干膜厚度控制在 50~120μm(根據需求調整),偏差≤±10%。
附著力檢驗:采用劃格法(GB/T 9286),用刀片在涂層上劃 10×10 個方格(格子間距 1mm),粘貼膠帶后撕拉,涂層脫落面積≤5%(附著力等級≥1 級)。
耐腐蝕性檢驗:定期抽取樣品進行中性鹽霧試驗,根據要求測試 24~1000 小時,無銹蝕、無起泡。
其他檢驗:如需耐磨、耐候性,可進行耐磨試驗、加速耐候試驗等。
不合格品處理
輕微缺陷(如小劃痕):可采用補漆筆修復。
嚴重缺陷(如涂層脫落、針孔密集):需將工件放入脫漆爐,去除涂層后重新進行前處理和噴涂。
關鍵提示
對于鋁型材、鋼結構等批量工件,建議采用自動化生產線(自動前處理 + 機器人噴涂 + 連續固化爐),提高生產效率和涂層一致性。
粉末涂料的選擇需匹配工件的使用場景:戶外工件選聚酯粉或氟碳粉(耐候性好),室內工件選環氧樹脂粉(成本低),腐蝕性強的環境選氟碳粉(耐腐蝕性好)。