金属件静电涂装.

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1、王世超 一粉体涂料之定义及特性 二涂装的目的 三粉末静电涂装原理 四粉末静电喷涂工艺流程 五粉末静电喷涂设备介绍 六粉末涂装缺陷产生原因及解决方法 内容 涂料为粉末状 100%固体成分 平均粒径为35u 热固型涂料 静电喷涂 一.粉体涂料的定义 粉体涂料的特性 1.可以立即使用 2.减少溶剂使用及火灾危害 3.对环境的污染较低 4.没有排放物的问题 5.没有空气污染 6.减少对操作员的危害 7. 缩短作业时间 8. 减少能源消耗 9. 涂装不良容易修正 10. 抽风量需求减少 11. 95%的使用率 12. 膜厚容易控制 粉体涂料的特性 13. 涂料选择多样化 14. 操作员的训练时间短 15

2、. 喷房易清洗 16. 喷涂设备成本较低 17. 包装费用较低 18. 非金属材料也能涂装 粉体涂料的特性 粉体涂料种类介绍 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 粉体涂料原料介绍 树脂/硬化剂 填充剂 色料 平坦剂 消泡剂 添加剂 涂装的目的在于通过涂装施 工使涂料在被涂物表面形成 牢固的涂层,而发挥其装饰. 保护和特殊功能作用. 二.涂装的目的 静电涂装是利用高压静电 电晕电场原理 三.粉末静电涂装原理 CORONA gun CORONA gun 带电示意图

3、带电示意图 粉体涂料粉体涂料 法拉第法拉第效应效应 喷枪头上的金属导流杯接上高压负极，被 涂工件接地形成正极。在喷枪和工件之间形成 较强的静电场。当运载气体(压缩空气)将粉末 涂料从供粉桶经输粉管送到喷枪的导流杯时， 由于导流杯接上高压负极产生电晕放电，其周 围产生密集的电荷，粉末带上负电荷，在静电 力和压缩空气的作用下，粉末均匀的吸附在工 件上，经加热、粉末熔融固化(或塑化)成均匀 、连续、平整、光滑的涂膜。 高压静电 压缩空气 粉末回收 工件预处理固化(塑化) 空气净化 成品 供 粉 涂装 四.粉末静电喷涂工艺流程 工件预处理的目的 工件预处理是为了增加金属基体与涂层的结合 力。表面处理的

4、质量直接影响涂膜的质量和寿 命。其处理有机械和化学方法。粉末涂装的预 处理一般包括除锈、脱脂、化学磷化或钝化等 过程。不同材料预处理方法不尽相同。 前处理的分类 1.按处理方法分类 手工方法 除油、除锈 机械法 电动工具 磷化 火焰法 化学法 氧化、钝化 喷砂、抛丸 发黑 电镀、化学镀 2.按处理材质分类 黑色金属材料（钢铁等） 有色金属材料（铝镁钛等） 磷化处理工艺过程 脱脂水洗酸洗水洗表调 磷化水洗钝化纯水洗干燥 1.目的:将工件表面上的油脂、脏物、灰尘等杂质彻底清洗干净，充分润湿 金属表面，以保证磷化液能与金属表面有良好的接触，生成良好的磷化膜 。 2.分类: 2.1有机溶剂法:使用汽油

5、、煤油、苯类溶剂、氯系溶剂、氟系溶剂等，通 常采用常温清洗法或蒸汽脱脂法。 2.2水乳化溶剂脱脂法：由有机溶剂、乳化剂和水组成，可在较高的温度用 浸渍法或喷淋法进行清洗。 2.3碱性溶液脱脂法：最常用的方法。脱脂剂通常由无机碱（如磷酸盐、多 聚磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐、硼酸盐、氢氧化钠、氢氧化钾等）、有机碱 、螯合剂、缓蚀剂、表面活性剂等组成。可在较宽的温度范围用浸渍法或 喷淋法进行清洗，碱度的范围可以从弱碱、中碱到强碱性，清洗效果好， 成本低。 2.3.1碱性脱脂剂中各个组分的作用 磷酸盐：起多种作用,可使水软化,消除由钙、镁、铁引起的絮状沉淀物；还可 使脏物分散；又是碱的来源，并起缓冲剂的作

6、用，防止脱脂剂的碱性变化太大 常用的磷酸盐有：磷酸三钠，磷酸氢二钠，焦磷酸钠和三聚磷酸钠。缺点是在 废水处理中的含量受到一定的限制。 硅酸盐：也起多种作用，提供碱性；保持脏物悬浮；有一定的洗涤作用；还起 抑制作用，防止铝和锌被其它碱盐侵蚀。通常用的硅酸盐有偏硅酸钠，正硅酸 盐。硅酸盐很难洗干净，如水洗时没有洗干净则有可能影响下一道工序。 碳酸盐：是便宜的碱来源，起缓冲剂作用，又是脱脂剂中液体组分的吸收剂。 氢氧化钠：提供碱性，起皂化作用。 硼酸盐：提供一定的洗涤作用，缓冲作用，还对金属起一定的缓蚀作用。 螯合剂：软化水并与金属离子结合，可部分代替磷酸盐。常用的螯合剂有葡萄 糖酸钠，柠檬酸钠、乙

7、二胺四乙酸四钠等。 表面活性剂：起润湿、渗透、乳化、洗涤、发泡、消泡作用。表面活性剂有四 个类型：阳离子型，阴离子型，非离子型和两性型。在碱性清洗中几乎只用非 离子表面活性剂，因为非离子表面活性剂是唯一低泡而仍有良好洗涤性能的。 1.目的:除去金属表面上的锈蚀物和氧化皮,为顺利磷化作准备工作。 2.组成:硫酸、盐酸、氢氟酸、磷酸、表面活性剂、缓蚀剂 3.盐酸酸洗：适合在常温下使用，使用浓度10%20%，应加入适量的酸雾 抑制剂为宜。 4.硫酸酸洗：硫酸在低温下的酸洗速度很慢，宜在中温使用，温度4050， 使用浓度10%25%。 5.磷酸酸洗：磷酸酸洗的优点是不会产生腐蚀性残留物，比较安全，但磷

8、酸的 缺点是成本较高，酸洗速度较慢，一般使用浓度10%40%，处理温度可高达 80。除了可以除去锈蚀物外，在酸洗过程中可在金属表面形成不溶性磷酸亚 铁，在磷化时可起晶核作用。但是，如果磷酸亚铁量过多就会妨碍磷化。一般 磷酸酸洗可不加缓蚀剂，这是磷酸酸洗的一个优点。 1.目的:活化金属表面，以便获得均匀、连续、致密、细化的磷化膜。 2.作用:形成大量的、分布均匀的晶核；磷化膜结晶均匀、细密；缩短磷化 膜形成时间；降低药品消耗量；提高防锈性能。 3.分类:胶体磷酸钛、磷酸锰、磷酸锌、草酸等 4.选择:在磷化前处理工艺中，是否选用表面调整工序和选用那一种表调剂 都是由工艺与磷化膜的要求来决定的。一般

9、原则是：涂漆前打底磷 化、快速低温磷化需要表调。如果工件在进入磷化槽时，已经二次 生锈，最好采用酸性表调。 1.目的:给基体金属提供短期工序间保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；提 高漆膜层的附着力与防腐蚀能力。 2.分类:按磷化膜厚度（膜重）；按磷化成膜物质；按磷化施工方式；按磷化 处理温度；按促进剂类型。 2.1按磷化膜厚度（膜重）分类 分类类膜重（g/m2）膜的组组成用途 次轻量级0.21.0主要由磷酸铁、磷酸钙或其它 金属的磷酸盐所组成 用作较大形变钢铁 工件的 涂装底层或耐蚀性要求较 低的涂装底层 轻量级 1.14.5主要由磷酸锌和（或）其它金 属的磷酸盐所组成 用作涂装底层 次重量级

10、 4.67.5主要由磷酸锌和（或）其它金 属的磷酸盐所组成 可用作基本不发生形变钢 铁工件的涂装底层 重量级 7.5 主要由磷酸锌、磷酸锰和（或 ）其它金属的磷酸盐组 成 不宜作涂装底层 2.2按磷化成膜物质分类 按磷化成膜体系主要分为：锌系、锌钙系、锰系、铁系等。 2.2.1锌系：磷化槽液主体成份是：Zn2+、Ni2+、Mn2+、H2PO4-、NO3-、H3PO4 促进剂等。形成的磷化膜主体组成（钢铁件）：Zn3(PO4)24H2O Zn2Fe(PO4)24H2O。磷化晶粒呈颗粒状、柱状、树枝状、针状等。 广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。 2.2.2锌钙系：Zn2+、Ca2+、

11、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它添加物等。形成磷化 膜的主体组成（钢铁件）：Zn2Ca(PO4)24H2O、Zn2Fe(PO4)24H2O Zn3(PO4)24H2O。磷化晶粒呈紧密颗粒状（有时有大的针状晶粒） 孔隙较少。应用于涂装前打底及防腐蚀。 2.2.3锰系：Mn2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它一些添加物。在钢铁件上形 成磷化膜主体组成：(Mn,Fe)5H2(PO4)44H2O。磷化膜厚度大、孔 隙少，磷化晶粒呈密集颗粒状。广泛应用于防腐蚀及冷加工减摩 润滑。 2.2.4铁系：Na+(NH4+)、H2PO4-、H3PO4、MoO4-(ClO3-、NO3-)以及其

12、它一些添加 物。磷化膜主体组成（钢铁件）：Fe3(PO4)28H2O, Fe2O3,磷化膜 薄，微观膜结构呈非晶相的平面分布状，仅应用于涂漆前打底。 2.3按磷化施工方式分类 全浸式方式，全喷淋方式，浸泡-喷淋结合方式 。 2.4按磷化处理温度分类 按处理温度可分为常温、低温、中温、高温四类。 常温磷化，就是不加温磷化。 低温磷化，一般处理温度2545。 中温磷化，一般5070。 高温磷化，一般大于80。 温度划分法本身并不严格，有时还有亚中温、亚高温之法，随各人的意愿而 定，但一般还是遵循上述划分法。 2.5按促进剂类型分类 促进剂主要分为：硝酸盐型、亚硝酸盐型、氯酸盐型、有机氮化物型、钼酸

13、盐型等主要 类型。每一个促进剂类型又可与其它促进剂配套使用，有不少的分支系列。 硝酸盐型包括：NO3型，NO3/NO2（自生型）。 氯酸盐型包括：ClO3，ClO3/ NO3，ClO3/ NO2。 亚硝酸盐包括：NO3/NO2, NO3/NO2/ ClO3 有机氮化物型：硝基胍，R- NO2/ ClO3。 钼酸盐型包括：MoO4, MoO4/ ClO3, MoO4/ NO3。 1.目的:封闭磷化膜孔隙，提高磷化膜耐蚀性，特别是提高漆膜的整体附 着力和耐腐蚀性 2.组成:三价、六价铬化合物（铬酸盐钝化）；锆盐锆盐化合物（无铬钝化） 3.机理: 六价铬化合物起钝化晶间区作用,三价铬化合物在晶间区形

14、成磷酸铬 化合物起封闭作用。 2 2 2 4 4 5 3 3 4 4 1 4 1-基体金属 2-磷酸盐结晶 3-晶间缝隙 4-钝化金属表面 5-被磷酸铬堵塞 2 3 5 1.目的:洗掉被涂物上附着的处理液、脏物和杂质，防止前一种处理液带 到后一种处理液里。 2. 项 目指 标对 策项 目指 标对 策 硫酸根离（ppm ） 20钙离子（ppm）20软 化 氯离子（ppm）10镁离子（ppm）15软 化 PH6.0-8.0调 整菌群含量（个/ml ） 5变更水源 电导 率（us/cm ） 200软 化 3.多次水洗有利于提高清洗效果。一般达到工艺要求的洗净度， 需水洗24次。每次水洗要达到稀释10

15、倍的目的。对于汽车涂 装线，脱脂后水洗的稀释率要求是1/100,磷化后水洗的稀释率 要求是1/1000。 1. 2.清洗药剂浓度太低 3.药剂之PH改变 4.喷头阻塞 5.邦浦压力太低 1. 2.硬水 3.喷头太接近被涂物 4.温度 浓度太低 1. 2.各步骤间湿度过高 1.调整正确速度或改变药剂浓度 2.检查药剂之有关参数 3.检查PH值 4.清洗或更换 5.调整适当压力 1.检查各步骤之PH值 2.考虑使用软水 3.调整距离 降低喷洗压力 4.提高温度 增加浓度 1.消除中断原因 2. 后水洗温度 检查被涂物悬挂角度 以利水的排出 种 类 A.未完全洗净 B.斑点 / 污点 C.被涂物生锈 起 因解 决 方 法 前处理常见缺陷分析 1.硬水 2. 3.被涂物太脏 1.喷头阻塞 2.喷头遗失或损坏形成 水柱 3.邦浦压力太低 4.药剂残留 1.前处理皮膜太厚 2. 3.被涂物上油脂过多 1.考虑使用软水剂或和供货商讨论 2.检查各步骤PH值 3.评估被涂物储放位置 1.清洗或更换 2.修理或更换