静电喷粉缺陷分析.docx

静电喷粉缺陷分析.docx

《静电喷粉缺陷分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《静电喷粉缺陷分析.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

静电喷粉缺陷分析

静电喷粉缺陷分析

静电粉末喷涂工艺

Ø涂层杂质

   常见杂质主要来源于喷粉环境中的颗粒，以及其他各种因素引起的杂质，现概括如下：

   1.1固化炉内杂质。

解决方法是用湿布和吸尘器彻底清洁固化炉的内壁，重点是悬挂链和风管缝隙处。

如果是黑色大颗粒杂质就需要检查送风管滤网是否有破损处，有则及时更换。

   1.2喷粉室内杂质。

主要是灰尘、衣物纤维、设备磨粒和喷粉系统积垢。

解决方法是每天开工前使用压缩空气吹扫喷粉系统，用湿布和吸尘器彻底清洁喷粉设备和喷粉室。

   1.3悬挂链杂质。

主要是悬挂链挡油板和一次吊具接水盘（材质为热镀锌板）被前处理酸、碱蒸气腐蚀后的产物。

解决方法是定期清理这些设施

   1.4粉末杂质。

主要是粉末添加剂过多、颜料分散不均、粉末受挤压造成的粉点等。

解决方法是提高粉末质量，改进粉末储运方式。

   1.5前处理杂质。

主要是磷化渣引起的大颗粒杂质和磷化膜黄锈引起的成片小杂质。

解决方法是及时清理磷化槽和喷淋管路内积渣，控制好磷化槽液浓度和比例。

   1.6水质杂质。

主要是前处理所使用的水中含砂量、含盐量过大引起的杂质。

解决方法是增加水过滤器，使用纯水做为最后两级清洗水。

   Ø涂层缩孔

   2.1前处理除油不净或者除油后水洗不净造成表面活性剂残留而引起的缩孔。

解决方法是控制好预脱脂槽、脱脂槽液的浓度和比例，减少工件带油量以及强化水洗效果。

   2.2水质含油量过大而引起的缩孔。

解决方法是增加进水过滤器，防止供水泵漏油。

   2.3压缩空气含水量过大而引起的缩孔。

解决方法是及时排放压缩空气冷凝水。

   2.4粉末受潮而引起的缩孔。

解决方法是改善粉末储运条件，增加除湿机以保证回收粉末及时使用

   2.5悬挂链上油污被空调风吹落到工件上而引起的缩孔。

解决方法是改变空调送风口位置和方向。

   2.6混粉而引起的缩孔。

解决方法是换粉时彻底清理喷粉系统

   Ø涂层色差

   3.1粉末颜料分布不均匀引起的色差。

解决的方法是提高粉末质量，保证粉末的L、a、b相差不大而且正负统一。

   3.2固化温度不同引起的色差。

解决方法是控制好设定温度和输送链速度，以保持工件固化温度和时间的一致性和稳定性。

   3.3涂层厚薄不均匀引起的色差。

解决方法是调整好喷粉工艺参数和保证喷粉设备运行良好以确保涂层厚度均匀一致

   Ø涂层附着力差

4.1前处理水洗不彻底造成工件上残留脱脂剂、铬化渣或者水洗槽被碱液污染而引起的附着力差。

解决方法是加强水洗，调整好脱脂工艺参数以及防止脱脂液进入磷化后的水洗槽

4.2磷化膜发黄、发花或者局部无磷化膜而引起的附着力差。

全文摘自:

（）中国涂装设备网。

解决方法是调整好磷化槽液浓度和比例，提高磷化温度。

   4.3工件边角水分烘干不净而引起的附着力差。

解决方法是提高烘干温度

   4.4固化温度不够而引起的涂层大面积附着力差。

解决方法是提高固化温度

   4.5深井水含油量、含盐量过大而引起的附着力差。

解决方法是增加进水过滤器，使用纯水做为最后2道清洗水。

总之，粉末静电喷涂技术及其应用方法还有很多，在实践中需要灵活运用。

  Ø粉末涂层桔皮

   5.1粉末涂料桔皮外观的判断方法：

（1）目测法

   在此测试中，样板置于双管荧光灯下。

通过适当放置样板可获得样板的反射光源。

定性分析反射光的清晰度就可以从视觉上评估流动和流平性质。

在流动性差（桔皮）情况下，两个荧光灯管看起来模糊，不清晰，而高流动性产品则可获得清晰的反射。

（2）“外形测量法”

   在此方法中，通过高灵敏探针的偏移来记录表面形状。

由此可快速区别由缩孔、针孔或脏污物引起的粗糙、桔皮以及流动不佳引起

   5.2避免桔皮的发生

   在新设备制造涂装中，涂层外观变得越来越重要。

因此，涂料工业的主要目标之一是根据用户的最终要求使涂料性能达到最佳，这其中也包括表面外观满意。

表面状况通过颜色、光泽、雾影度和表面结构等因素影响视觉效果。

光泽和映象清晰度常用于控制涂层的外观。

然而即使用对光泽度很高的涂膜，其表面的波动度也影响着整个涂膜的外观，同时认为光泽测量也控制不了波动的视觉效果，这种效应也被称为“桔皮”。

   桔皮或微波动是尺寸大小在0.1mm～10mm之间的波纹状结构。

在高光泽的涂层表面，人们可看到波状、明暗相间的区域。

可以区分两种不同等级的波动：

长波动，也称为桔皮，这是间隔达2～3距离上能观察到的波动；另一种叫短波动或微波动，这是间距约50cm处观察到的波动。

   要指出的是有时为了遮盖底材的表面缺陷或者获得特殊的涂层表面外观，而有目的的设计一定的波动度或波纹结构。

因此，“桔皮”可定义为“高光泽表面的波状结构”，其使漆层表面产生斑纹、未流平的视觉外观。

粉末涂料涂膜的视觉外观（光泽、雾影度、流平桔皮）的控制非常重要，特别是在不同埸合喷涂的部件组装时。

   影响粉末涂料中涂膜流动和外观的因素：

   在工业涂料中、粉末涂料在制备和成膜过程中的相变化是独特的。

由于缺乏溶剂来润湿和提高涂膜流动性,导致粉末涂料比液体涂料更难去除表面缺陷。

虽然两者的主要组份类似,但相比于液体涂料、热固性的粉末涂料立足于十分不同的机理.

   粉末涂料是无溶剂的均一体系。

在制备过程中,颜料和其它组份通过熔融混合被分散和部分包裹于低分子固体树脂中。

粉末涂料使用是通过空气把粉末传送到底材上（粉末悬浮于空气中）,再通过电荷使之附着于底材上。

在预定的温度下加热,使粉末颗粒熔化、聚集在一起（聚结）,流动（成膜）,接着流平,这期间通过一个有粘性的液态阶段润湿表面）,最后化学交联形成高分子量的涂膜,这就是粉末涂料的成膜过程

粉末涂料的桔皮问题

   影响涂膜流动和外观的因素：

 成膜过程可分为熔融聚结,形成涂膜,流平三个阶段，在给定温度下,控制熔融聚结速度最重要的因素是树脂的熔点、熔融态粉末颗粒的粘度以及粉末颗粒的大小。

全文摘自:

（）中国涂装设备网。

为了使流动效果最佳,熔融聚结应当尽可能快地完成,以便有较长时间来完成流平阶段。

固化剂的使用缩短了可供流动和流平所需的时间,因而那些极为活性的粉末形成的涂膜常呈现桔皮。

 影响涂膜流动和流平的关键因素是树脂的熔融粘度、体系的表面张力和膜厚。

转而,熔融粘度尤其取决于固化温度、固化速度和升温速率。

以上提及的种种因素,连同粒径分布和膜厚,通常由所要求的涂膜性能、被涂物件和粉末施工条件等所决定。

 粉末喷涂时流动和流平的动力来自体系的表面张力,这一点前面也曾经提到。

该作用力同施加到涂膜上的分子间引力相反,其结果导致如熔融粘度越高,则对抗流动和流平的阻力越大。

因此,表面张力和分子间引力之间的差值大小决定着涂膜流平的程度。

   对于流动性很好的涂料，显然,该体系的表面张力应尽可能高,且熔融粘度尽可能低。

这些可通过加入能提高体系表面张力的助剂和使用低分子量低熔点的树脂来实现。

 根据以上条件制备的涂料能具有极好的流动性,但是由于其高的表面张力会导致缩孔,同时由于较低的熔融粘度会产生流挂,且边角涂覆性差。

实际工作中,体系的表面张力和熔融粘度都控制在特定范围内,这样可得到合格的涂膜表面外观。

   表面张力和熔融粘度对涂膜流动的影响见图2。

图中可以看到,太低的表面张力或太高的熔融粘度会阻止涂膜流动,导致涂膜流动性差,而表面张力太高时成膜过程中会出现缩孔。

熔融粘度太低会使粉末的物理贮存稳定性变差,施工时边角涂覆性差,且施工于立面时产生流挂。

 综上所述,很明显,得到的粉末涂料涂膜最后的表面状况、缺陷和不足（如桔皮,流动性差,缩孔,针孔等）是相互密切关联的,同时也被在成膜过程中参与相变的流变力所控制。

   粉末颗粒大小分布状况也影响着涂膜的表面外观。

颗粒越小,由于其热容较大颗粒的低,因此其熔化时间比大颗粒的短,聚结也较快,形成涂膜的表面外观较好。

而大的粉末颗粒熔化时间比小颗粒的长,形成的涂膜就可能会产生桔皮效应。

粉末静电施工方法（电晕放电或摩擦放电）也是导致桔皮形成的一个因素。

   怎样减小或避免桔皮效应

   促进流动和流平能减少或避免桔皮。

体系使用较低的熔融粘度、固化过程中延长流平时间以及较高的表面张力可提高流动和流平性。

控制表面张力梯度是减少桔皮的重要参数，同时还要控制涂膜表面的表面张力均匀,以获得最小的表面积。

实际工作中常使用流动促进剂或流平剂来改善涂膜外观,以消除桔皮、缩孔、针孔等表面缺陷。

性能好的流动促进剂能降低熔融粘度,从而有助于熔融混合和颜料分散,提高底材的润湿性，涂层的流动流平,有助于消除表面缺陷以及便于空气的释放。

应考察流动改性剂用量与效果的关系。

其用量不足会导致缩孔和桔皮,而用量过多又会导致失光、雾影,并产生对上层重涂附着力的问题。

通常,流动改性剂在预混时加入。

它们或做成树脂的母料（树脂和该添加剂的比为9/1～8/2）,或者以粉末状吸附在无机载体上。

粉末涂料中该添加剂的用量为0.5～1.5%（在以基料计算的有效聚合物中）,但是在浓度较低时可能效果也不错。

流动改性剂中聚丙烯酸酯系树脂应用最广,如聚丙烯酸丁酯（“Acronal4F”）、丙烯酸乙酯-丙烯酸乙基己酯共聚物和丙烯酸丁酯-丙烯酸己酯共聚物等。

它们可在浓度很宽的范围内使用。

一般聚丙烯酸酯对表面张力影响很小,它们能有助于涂层形成比较恒定的均匀表面。

同那些使表面张力降低的添加剂（如硅氧烷等）相比,它们不会降低表面张力,因此可用来加速流平。

降低表面张力的添加剂包括表面活性剂、氟化烷基酯以及硅氧烷等。

它们对加入量的多少非常敏感。

安息香是一种脱气剂,也有降低表面张力的效果,被广泛用于改善粉末涂料涂膜的表面外观。

 Ø涂层中有气泡

原因:

粉末中含有挥发性的物质和水.,工件表面有水,压缩空气中有油或水 方法:

加强粉末的保管,防潮,烘干工件的表面水份.对压缩空气进行除油,除水

 Ø涂层出现针孔,凹膜, 涂层过厚,造成静电排斥,喷枪距工件太近,造成打火击穿,工件表面有油脂和水份,粉末含水量大,压缩空气中含有油或水,工件本身有针孔,

   Ø涂层厚度不均

   粉末喷涂速度不均,压缩空气不稳定,供粉装置流化效果不好,输送链的速度不稳.粉末受潮结困而导致的流化效果好.

  Ø涂层流挂

   涂层太厚,升温太快,固化温度太高,烘烤固化前涂层不均匀,

   Ø涂层光泽不良,变色

   粉末耐耐热性能差,固化温度过高或时间过长,喷粉与固化工序时间间隔太长,前处理脱质不净,供粉和喷粉系统,回收系统等清理不净,混入其它品种或颜色的粉末

影响涂膜施工质量的原因

涂膜缺陷

粉末喷涂过程造成的原因

涂膜光泽不足

1、固化时烘烤时间过长

2、温度过高

3、烘箱内混有其他有害气体

4、工件表面过于粗糙

5、前处理方法选择不妥

涂膜变色

1、多次反复烘烤

2、烘箱内混有其他气体

3、固化时烘烤过度

涂膜表面桔皮

1、喷涂的涂层厚薄不均

2、涂层过厚

3、固化温度偏低

4、粉末受潮、粉末粒子太大

5、工件接地不良

6、烘烤温度过高

涂膜产生凹坑

1、工件表面处理不当，除油不净

2、气源受污染，压缩空气除油、除水不彻底

3、工件表面不平整

4、受灰尘或其他杂质污染

5、电压与枪距调整不当产生电击孔

涂膜出现气泡

1、工件表面处理后，水分未彻底干燥，留有前处理残液

2、脱脂除锈不彻底

3、底层挥发未去净

4、工件表面有气孔

5、粉末涂层太厚

涂层不均匀

1、粉末喷涂不均匀

2、喷枪与工件距离过近

涂抹冲击强度和附着力差

1、磷化膜太厚

2、固化温度过低，时间过短，使固化不完全

3、金属表面未处理干净

涂膜产生针孔

1、空气中有异物，残留油污和水

2、喷枪电压过高，造成涂层击穿

3、工件表面潮湿或有挥发性物质

4、涂层太薄

5、涂膜没有充分固化

涂膜表面出现小颗粒疙瘩

1、喷枪堵塞或气流不通

2、喷枪雾化不佳

3、喷室内有粉末滴落

4、有其他杂物污染工件表面

5、压缩气含水分大

涂膜物理机械性能差

1、烘烤温度偏低，时间过短或未达到固化条件

2、固化炉上，中，下温差大

3、工件前处理不当

涂抹耐腐蚀性能差

1、涂膜没有充分固化

2、烘箱温度不均匀，温差大

3、工件前处理不当

供粉不均匀

1、供粉管或喷粉管堵塞，粉末在喷嘴处附着硬化

2、空气压力不足，压力不稳定

3、空压机混有油或水

4、供粉器硫化不稳定，供粉器粉末过少

5、供粉管过长，粉末流动时阻力增大

粉末飞扬吸附性差

1、静电发生器无高压产生或电压不足

2、工件接地不良

3、气压过大

4、回收装置中风道堵塞

5、前处理达不到要求

喷粉量减少

1、气压不足，气量不够

2、气压过高，粉末与气流的混合气体中空气比例过高

3、空气中混有水气和油污

4、喷枪头局部堵塞

喷粉量时高时低

1、粉末结块

2、粉末混有杂质，引起管路堵塞

3、粉末密度过大

4、气压不稳定

5、供粉管中局部堵塞

喷粉管组塞

1、由于喷粉管材质缘故，粉末容易附着管壁

2、输粉管受热，引起管中粉末结块

3、输粉管弯折，扭曲

4、粉末中混有较大的颗粒杂质

粉末涂料静电喷涂涂层缺陷常见故障及解决办法

缺陷

造成原因

解决办法

物理性质（耐冲击、耐弯曲、

附着力、硬度）不良

①底材前处理不良

②烘烤温度或时间不够

③底材太厚

①采用合理的前处理办法

②提高烘烤温度或延长烘烤时间

③提高烘烤温度或延长烘烤时间

桔皮现象（平坦性不良）

①炉温太高，反应较快完成

②空气压力及静电场电压过高

③粉末粒径太粗、涂层太厚或太薄

④喷枪与工件距离忽远忽近

①降低炉温，控制在180℃-200℃

②选用最佳雾化状态下合适的气压；

电压不能过高（一般60-80KV）

③调整粒度及涂层厚度④调整好枪距

光泽或颜色不对颜色不对

①烘烤温度偏低或偏高

②与其他不相容粉末污染

③气体挥发不完全

①选择合适的烘烤温度

②清理设备后直接以新粉喷涂

③底材先预热后再喷涂烘烤

针孔或起泡

①底材前处理不当

②空压机的油水分离器、水气太重

③工件内有残余挥发物

①加强前处理操作或请药水商处理

②空压机内之油水或请设备厂家维修

③低温加热，使残余物挥发

粉末从粉桶飞出或溢出

①空气压力过高

②粉末太细

③粉末倒进太多

①调整空气压力，使粉末流动床位置不溢出粉桶

②成品粉过细时，减少粉量或重换新粉

③降低回收粉添加比例或减少粉桶内粉量

粉桶内粉末流动性差

①空气压力不足

②多孔板阻塞

③粉末潮湿或太重或流动性差

①增加空气压力

②修理设备

③增加空气压力

露底

①清洁处理不当

②浅色粉末盖不住底色，涂层太薄

③枪电压太低，上粉率差

①加强工件前处理

②适当提高涂层厚度

③检查枪的电压和接地情况

表面粗糙有凸起

①粉末被尘埃污染，回收粉内有杂质

②回收粉比例大

③喷枪喷粉是突击式，表面有堆积

①回收粉必须过筛

②调整回收粉比例

③清理放电针周围堆积粉，调整雾化气压

有雪花圆圈

①粉层太厚

②电压偏高

③枪距太近

①减少厚度

②降低电压

③增加枪距

喷枪堵塞

①粉末中混有其他杂质

②喷枪及供粉器长期不清理，喷嘴端有粉末站着

③粉末本身受潮，有结块现象

④施工时，气压过低

①施工前对粉末过筛

②定期清理喷嘴

③粉末适当干燥处理

④操作时，加大气压，使粉末无残留余地

粉末脱落、工件不上粉（形状复

杂工作或使用回收粉末时常见）

①高压静电发生器无高压输出

②空气湿度大

③工件上有油、锈、不能导电

④工件接地不良，工件与枪间电场内不能形成静电场

⑤工件前处理后，暴露空气时间过长，表面又被氧化

⑥工件凹凸处，内角内壁部位静电屏蔽

①接通电源，增高电压

②降低湿度

③清理

④检查接地

⑤采用正确合理的前处理开艺，应在前处理后尽快喷涂

⑥施工中加大气压，调整枪距

施工中打火

①枪距过小（﹤5cm），粉末浓度大

②枪内电阻过低或失效，导致电流过大，电压太高

③高压静电发生器与喷枪缆线及其它电线距离太近

④喷枪触到喷粉柜或工件部位

①增加枪距

②检查接地，变更电阻

③加大枪距

④加大枪距，降低高压

磷化膜不均

①脱脂不良

②脱脂温度过高产生干化

③白粉化结晶粗大

①浓度、温度、时间检查

②调节温度

③清理化成槽沉淀物及表面调整浓度控制

出粉不均

①粉末湿度大，气压不足，输粉管过长

②喷枪内部零件磨损

③块状物累积于喷枪内

①加大气压，缩短输粉管

②更换零件

③清理喷枪

静电屏蔽现象

①工件形状复杂，尤其是小于90°角的区域

②喷枪挡板口径太宽

③电压太高

①施工中加大气压，调整枪距

②改用小号挡板口径

③降低喷枪电压