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1、1 烤漆工艺 Painting(oil and powder) 课程编号:FCD T1-002 部 门:产发部 2 目录 1. 涂料 2. 涂装 3. 粉体涂料的静电喷 涂 4. 静电喷涂层的质量检验 5. 静电喷 涂的前处理及涂层缺陷 3 1.涂料 涂料：涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标 志等)的固态涂膜的一类液体或固体材料的总称。包括液体涂料(即一般所 称的油漆)和粉体涂料, 液体涂料又分油(性)漆、水性漆。 1) 高分子涂料： 有机物-有机涂料 无机物-无机涂料 2）分散介质为： 有机溶剂-溶剂型涂料 主要以水为主-水性涂料 不含溶剂，以空气为介质-粉末涂料
2、4 粉末涂料种类: 环氧树脂 (Epoxy Resin)-室内型 聚脂树脂 (Polyester)-室外型 混合型 (Hybrid)-室内型 PU-室外型 压克力 (Acrylic)-室外型 粉末涂料特性 涂料为粉状 100%固成份 平均粒径为 35 um 热固型涂料 静电喷 涂 1.涂料 粉末涂料成分: 硬化剂 树脂/聚酯 色料 填充剂 平坦剂 消泡剂 添加剂 5 硬化剂 树脂/聚 酯 色料 填充剂平坦剂 消泡剂 添加剂 充分混合 1.涂料 6 将涂料均匀的涂布在基体表面并使之形成 连续、致密涂膜的操作工艺 涂装的三个基本工序：前处理、涂布和固化成膜 涂装的三要素： 1、涂装材料 2、涂装技
3、术和设备 3、涂装管理 涂料与涂装的作用： 1、保护 2、装饰 3、功能（标示、阻燃、示温、导电、防静电等） 涂料的涂装工艺 1. 浸涂 2. 高压空气喷涂 3. 高压无气喷涂 4. 静电喷涂 2. 涂装 7 表面前处理烘干 局部屏蔽 上挂 喷涂 水洗磷化表面调整水洗除油/除锈 流平/固化冷却下挂 去除屏蔽 检验包装 2. 涂装 8 2. 涂装 9 电场强度电场强度: 60100kv,: 60100kv,受喷涂距离受喷涂距离, ,工件形状工件形状, ,涂料品种影响涂料品种影响。 喷涂喷涂距离：一般保持在距离：一般保持在150300mm150300mm 供粉气压：供粉气压：0.050.050.2
4、MPa 0.2MPa 供粉量：100200g/min 烘烤温度：烘烤温度：160160200200 0 0 C C 烘干烘干时间：时间：202030min30min 第三节 粉末涂料涂装工艺 2. 涂装 10 浸涂：用人工或机械将工件浸入到涂料中，然后提出工件沥干余漆， 使工件表面形成一层涂膜的过程。 适用范围：一般烘烤型涂料适合于浸涂，因为其溶剂挥发慢，槽中不易 结皮，涂料长时间使用比较稳定，如氨基醇酸涂料、单组分环氧树脂涂 料，还有一些自干涂料（如醇酸树脂涂料，沥青涂料） 双组分涂料因存在混合后使用期的问题，不适用于浸涂工艺 优点：设备简单，机械化程度高，涂料利用率高，对环境污染小，不会
5、产生涂装死角 缺点：涂装表面上薄下厚，易产生流挂，易堆漆的工件不易用此法 2. 涂装 11 高压空气喷涂 原理：利用空气从喷嘴中喷出时产生的负压将罐中的涂料吸出， 吸出的涂料迅速扩散呈漆雾状飞向工件表面形成连续的涂膜 优点： 1、设备简洁实用 2、操作适应性强 3、涂膜质量好 缺点： 1、效率较低 2、涂料利用率不高 3、飞散的涂料对环境污染严重 2. 涂装 12 高压无气喷涂 原理：通过压力泵不断向密闭的管路内输送涂料，从而在密闭空间形成 高压，然后释放连接于涂料管末端的喷枪扳机，在喷出的瞬间以高 达100m/s的速度与空气发生碰撞，同时迅速膨胀而雾化 优点： 1、涂装效率高，是空气喷涂的3
6、倍 2、一次性喷涂厚度大 3、涂料适用范围广，可喷高黏度的涂料 缺点： 1、有一定的环境污染 2、因压力较大，喷涂小工件有较大浪费 2. 涂装 13 静电涂装 w 原理：涂料受到强电场力的分裂作用，成为带电的涂料微粒 ，然后在电场力的作用下成弧状轨迹迅速飞向工件并放电， 这样涂料便均匀、牢固地吸附在工件表面 优点： 1、涂装效率高， 2、涂膜质量好 3、环境污染小、 4、涂料利用率高 缺点： 1、设备一次性投资较大 2、工艺控制较复杂， 3、一般用在喷涂金属件，喷涂 塑胶件需经过特殊处理 2. 涂装 14 静电喷涂的原理 静电喷涂是指一种利用电荷和电场将 雾化的涂料的粒子吸引到目标物体（喷 涂
7、对象）的喷涂工艺。 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 15 手动静电喷涂系统 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 16 自动静电喷涂系统 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 17 静电喷涂的优点 传递效率高，节省涂料； 装饰性好，质量稳定； 节约能源，保护环境； 使用方便，生产效率高。 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 18 静电涂装的喷涂过程 右图显示静电涂装的基本组成 包括： 喷具（喷枪、旋杯等） 涂料的雾化 位于或靠近涂料流的电极针 被喷涂物 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 19 静电喷涂的过程 电离针和接地物体间的电场将带电的喷涂粒子吸引到接地目标体上。电场的作用力使更大 比例的带电喷涂粒子到达接
8、地物体，而不会偏离目标体或被周围的空气流吹走。换句话说 ，由于电场吸引了更多数量的粒子到达目标体，静电使喷涂涂层过程的传递效率提高了。 静电系统的电场 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 20 静电喷涂系统环包效应 环包是静电喷涂中，不仅喷涂物直接面对一面，而且其它几个面都有这样一种喷涂 效应，当经过目标表面的涂料粒子被静电力吸引至物体时环包效应便产生了。 环包效应 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 21 静电喷涂系统法拉第笼效应 有深腔的物体不适合喷涂工艺，这是因为涂料被吸引到物体的最外端，导致涂层不 均匀，这种不均匀涂层是法拉第笼效应的结果。 然而，利用固瑞克静电喷 枪技术能够克服法拉第笼 效应
9、状况。操作员只需将 电压降低或关闭电源以解 决问题。 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 22 静电枪的高压电是如何产生的 在静电喷涂中，有多种电力供应方式将电力或电荷送至喷枪 高压电缆 低压电缆 自发电即无外接电缆（GRACO系统） GRACO静电喷枪中的涡轮发电机利用空气的动力旋转发电， 电压通过喷枪的内部的电器组件整流放大。因此GRACO静电 喷枪无须外接电缆，所以安全易用，操作简便。 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 23 GRACO静电喷枪中的自发电装置 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 24 使用静电喷涂对涂料的要求 静电喷涂中使用的涂料的电阻率要求控制在一个稳定的范围内。 7 至200
10、兆欧厘米范围内的电阻通常是最适合静电喷涂工艺的， 一般地，电阻读数为20 至200 兆欧厘米的喷涂最佳。 当电阻低于7兆欧厘米时静电的有效性会降低。推荐使用高导电静电 枪进行喷涂。 当电阻超过200 兆欧厘米时静电的有效性也会降低。可加入或更换导 电性更好的溶剂使电阻降至200 或更低。 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 25 静电喷枪使用的安全性 1、主动安全措施 采用内置式涡轮静电发生器，无外接电缆 通过导电的空气软管接地 2、被动安全措施 接地是静电安全性的关键因素，这意味着静电喷涂设备的操作员必须 ： 将喷涂区域内的所有导电物体接地，包括所有的人(一个操作员操作 的好方法是使手掌与喷枪把
11、手接触)。 远离带电设备； 静电喷涂设备应关闭电源并放电后进行冲洗和清理； 不要将静电喷涂设备侵入溶剂中清洗 经常检查接地情况。 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 26 静电喷涂系统电压与电流 静电系统中过度电流输出时电压会大幅度下降 最大电流输出(短路)一般不超过200 微安， 一般在工作中，虽然工作电压很高，但枪针输出的电流却非常小，即使是最大电流 输出（短路）一般不超过200微安。所以不会产生电弧，安全易用。 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 27 静电喷涂设备的安全特性 GRACO静电喷枪通过特殊的空气软管接地。空气软管 是导电的并用左旋螺纹与喷枪空气入口的螺纹相吻合。 3. 粉体涂料的静
12、电喷电喷 涂 28 1.涂料的导电率； 2.被喷涂物的导电性； 3.被喷涂物的接地情况； 4.喷房内的风速； 5.空气湿度； 6.被喷涂物的大小及形状； 7.喷嘴的选择； 8.涂料粒子的雾化程度； 9.喷涂压力的选择； 10. 喷涂技巧。 影响静电喷枪静电效果的因素 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 29 前处理内容：1、除氧化膜和锈斑 2、脱脂 3、消除机械污物 4、转化膜处理 5、预涂偶联剂、特种涂料 意义和作用：1、提高涂层与基体的结合力 2、增加抗蚀能力 3、提高涂料的润湿性 4、提高涂层的装饰性 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 30 1、除锈 物理除锈：1、人工除锈（钢丝刷，刮刀，砂纸
13、） 2、机械除锈（电动工具，气动工具） 3、喷丸或喷砂（磨料，喷嘴，气压） 化学除锈：主要是酸洗（硫酸，盐酸，磷酸）酸洗后的后处理非常重 要，要将残留在工件上（尤其是焊缝里）的酸液用碱性物质中和，一 般用20-50g/L的碳酸钠溶液，浸泡0.5-1min 一般工艺：酸洗-冷水冲洗-冷水洗-中和处理-冷水冲洗 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 31 2. 脱脂 1、有机溶剂去油：搽洗、浸洗、蒸气洗 2、碱液清洗：NaOH,Na2CO3,NA2SiO3,磷酸盐 3、表面活性剂去油： 阴离子：利用它在金属表面的吸附而形成双电层，增加金属界面的电 势，有利于油污脱离金属表面 非离子：分子链一端极性，一端
14、非极性 阳离子：去污能力较低，较少用 4、超声波清洗 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 32 钢铁材料：磷化 分类：1、铁系磷化（Na+或NH4+的酸式磷酸盐） 2、锌系磷化(Zn2+的酸式磷酸盐) 3、锰系磷化（ Fe2+与Mn2+的 酸式磷酸盐) 非铁金属材料: 铝及其合金的化学处理:化学氧化和电化学氧化 锌及其合金的化学处理:氧化和磷化 镁及其合金的化学处理:化学氧化和电化学氧化 3、转化膜处理 3. 粉体涂料的静电喷电喷 涂 33 检验项检验项 目测试测试测试测试 方法方法表示方式表示方式 1表面状态目目视视NG/PASSNG/PASS 2膜厚电电磁式膜厚磁式膜厚计计umum 3光泽光光
15、泽计泽计 ( (6060度度) )% 4颜色色差色差计计 E E 5耐冲击冲冲击击机机IN.LB/IN.LB/kgf.mkgf.m 6硬度铅铅笔硬度机笔硬度机HB3HHB3H 7附着性百格百格测试测试B/AB/A 4. 静电喷电喷 涂层层的质质量检检 验验 34 4.1 . 膜厚 膜厚是是保证涂层物化性能的最基本条件,漆膜的厚薄对性能影响 很大,膜薄则涂层防护性能低下,体现不出涂装之意义.膜厚则成本上 升,性能也会劣化,故适中的膜厚是我们所追求的,一般塑胶件单层要 求10-20 um，金属件在30150um之间. 现在膜厚计所用来测量之原理有磁通式膜厚计,主要用来测量金属 材质,超声波膜厚计,用来测量各种材质,包括木材,塑料,混凝土,陶瓷 等.破坏式膜厚计,通过带刻度的放大镜观察膜厚,主要用来测量塑胶 材质的膜厚, 量尺式膜厚计,以分厘卡等仪器大致估测涂层膜厚,这种 测量方法误差较大,适用于厚膜. 4. 静电喷电喷 涂层层的质质量检检 验验 35 4.2 .硬度 涂层的硬度一般采用铅笔硬度计来测量,所有铅笔硬度仪所用的测试方式都一 致,都为采用45角,施加一定力量推动铅笔在漆层划出一直线,由一系列铅笔型号来 判断涂层的硬度,由软至硬依次测试,至涂层被破坏之前一型号之硬度为涂层硬度, 铅笔硬度系列由软至硬分为6B,5B,4B,2B,B
