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    公司新聞

    了解粉末涂料


    粉末涂料是一種精加工工藝,其中將干燥的,自由流動的熱塑性或熱固性粉末材料涂覆到表面上,熔化并硬化成均勻的涂層。此表面處理工藝適用于各種材料,包括金屬,塑料,玻璃和中密度纖維板(MDF),并且可以提供各種顏色,表面處理和紋理的功能性和裝飾性表面涂層,而這些是不易實現的傳統的液體涂布方法。
    粉末噴涂的主要方法有兩種:靜電噴涂(ESD)和流化床噴涂。兩種方法均可以產生均勻,堅硬的表面,與可比的液體涂料相比,通常更耐用,更具成本效益且更環保。但是,盡管粉末涂料具有優于液體涂料的優勢,特別是在厚涂料或高流量涂料應用中,但它們并不適合所有制造應用,例如薄膜或大型涂料。特定粉末涂料應用所要求的要求和規格(例如,應用環境,基材材料,上漿,成本,周轉時間等)有助于確定最適合使用的涂料工藝類型。
    盡管每種涂覆工藝都有其優點和缺點,但本文著重于粉末涂覆,概述了粉末涂覆工藝的基本知識以及粉末涂覆系統的必要組件和力學。此外,本文探討了粉末涂料工藝的好處和局限性,并提供了制造商在選擇涂料服務提供商時必須牢記的一些注意事項。
    粉末噴涂工藝
    粉末涂料是適用于金屬和非金屬基材的多步驟表面精加工工藝。該方法包括準備,施加和固化階段,并且至少使用噴槍,噴房和固化爐。為了使涂布過程平穩且以最佳產能運行,制造商和涂飾服務提供商應考慮幾個因素,例如要涂布的基材及其性能,以及所用粉末涂料的類型。 
    工藝和設備概述
    與利用液體涂料懸浮液的液體涂料工藝相反,粉末涂料是采用粉末涂料的干法精加工工藝。在粉末噴涂過程中,將粉末施涂到基材的預處理表面上,使其熔化,然后干燥并硬化成保護性/裝飾性涂層。此過程分為三個階段:表面準備,涂覆和熱固化。每個階段都使用一組表明其特殊性的材料和設備(例如,固化階段使用固化爐),并且在正確完成后,有助于產生持久,均勻的表面光潔度。
    準備階段:在施加任何粉末涂料之前,必須清潔和處理基材表面,以確保零件沒有灰塵,污垢和碎屑。如果表面處理不充分,則任何殘留的殘留物和沉積物都可能影響粉末的附著力和最終漆的質量。完整的準備處理主要取決于要涂覆的材料。但是,在此階段中通常使用的一些步驟包括清潔,漂洗,蝕刻,噴砂和干燥,最廣泛使用的設備包括清洗站,噴砂室和干燥爐。
    可以使用蘸水箱或清洗站中的弱堿和中性清潔劑從零件表面清除油,油脂,溶劑和殘留物。清洗工位能夠用熱水,蒸汽,清潔劑和其他預處理溶液噴涂零件,以在涂覆之前清潔,化學制備和沖洗表面。
    具有表面碎片的零件(例如,生銹,結垢,現有的油漆或表面處理等)通常需要使用拋丸室。拋丸室是一種使用加壓流體(通常是壓縮空氣)將砂,砂礫或噴丸等磨料推向表面的外殼。被推進的研磨材料去除了表面的碎屑,形成了更清潔,更光滑的質地和要在其上施加涂層材料的表面。
    一些粉末涂料應用還利用干燥爐。類似于固化階段中使用的烘箱,干式烘箱將殘留的水或溶液從清洗過的或漂洗過的零件上蒸發掉,并將零件加熱到最適合涂層應用階段的溫度。
    如果組件設計要求某些部分保持未涂覆狀態,則在施涂階段之前,將掩膜產品(例如,掩膜點)涂在基材上。這些前述產品有多種標準和定制形狀和形式。但是,通常它們是由涂有壓敏粘合劑的紙或塑料薄膜制成的,這使得它們可以粘附到基材上并保護覆蓋區域在粉末噴涂操作期間不與粉末材料接觸。
    涂覆階段:如下一節所述,可以涂覆兩種類型的粉末涂料。涂料應用中所用涂料的類型部分決定了涂覆方法。制造商和涂飾服務提供商采用的粉末涂料主要有兩種方法:靜電沉積(ESD)和流化床粉末涂料。
    靜電沉積(ESD):對于大多數粉末噴涂的金屬零件,涂料是通過靜電噴涂沉積的。這種施加方法采用粉末噴涂室,粉末進料器,靜電噴涂槍,并根據所用槍的類型使用動力裝置。
    噴房用作將粉末材料施加到零件上的工作區域,還可以充當空氣過濾器和粉末過量噴涂的遏制和回收系統。流化的粉末材料從進料器單元分配到噴槍,該噴槍用于將電荷施加到粉末上并將其施加到基材上。共有三種類型的靜電槍:Corona,Tribo和Bell。當使用電暈噴槍噴涂粉末涂料時,當粉末材料穿過噴槍的前端時,由電源裝置提供動力的充電電極會向粉末的顆粒施加電場電荷。使用Tribo槍時,電荷是通過粉末穿過異種材料(例如槍管)和Bell槍產生的,當粉末材料從噴槍的鐘罩中鑄出時,通過傳導和電暈放電同時帶電。在任何情況下,帶電粒子都可以粘附到零件的電氣接地表面,只要它們保持一些電荷就可以保持粘附。任何過量噴涂的材料都可以被收集回收系統,并在未來的涂料應用中重復使用。
    流化床粉末涂料:與在ESD中將粉末涂料靜電噴涂并粘附在表面上的ESD不同,在流化床粉末涂料中,將預熱的零件浸入流化床中的粉末材料中。還有另一種選擇,稱為靜電流化床粉末涂料,它在流化床上方產生帶電粉末顆粒云,零件通過該云霧進行涂覆。
    固化階段:粉末涂料工藝固化階段的特殊性和特征主要取決于粉末涂料的涂覆方法以及所用粉末涂料的類型。
    固化ESD涂層的零件:通過ESD進行粉末涂層的零件必須在粉末固化爐中固化。盡管固化時間表(粉末涂料必須在固化爐中達到完全固化的溫度和時間)對于粉末涂料零件來說,很大程度上取決于其尺寸,形狀和厚度,但通常固化爐的工作溫度為325至450華氏度將導致固化時間介于十分鐘到一個小時以上。因此,較小的粉末涂層零件需要較少的固化時間和較小量的加熱空氣才能完全固化,而較大的零件則需要更多。當ESD涂層的零件在烘箱內達到最佳固化溫度時,粉末顆粒熔化并一起流動,從而在零件表面形成連續的薄膜。
    固化流化床涂層零件:對于在流化床中進行粉末涂層的零件,在涂覆步驟之前,將零件在烤箱中加熱,類似于用于固化ESD涂層零件的零件。當預熱的零件浸入涂料中時,粉末顆粒在與零件的受熱表面接觸時熔化并一起流動。通過靜電流化床粉末涂料涂覆的零件可以在通過粉末涂料云之前進行預熱(在這種情況下,形成的粉末涂料應與通過常規流化床方法生產的粉末涂料相同),或者可以將零件加熱并固化涂好后,在固化爐中放入烤箱,就像用ESD涂層方法制成的涂層一樣。
    無論如何,一旦粉末涂層的零件冷卻到足以處理的程度,就可以根據需要組裝,包裝和運輸該零件。

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