噴粉工藝也稱粉末塗裝，是近幾十年迅速發展起來的一種新型塗裝工藝，所使用的原料是塑膠粉末。早在四十年代有些國家便開始研究實驗，但進展緩慢。1954年德國的詹姆將聚乙烯用流化床法塗覆成功，1962年法國的塞姆斯公司發明粉靜電噴塗後，粉末塗裝才開始在生產上正式採用，近幾年來由於各國對環境保護的重視，對水和大氣沒有污染的粉末塗料，得到了迅猛發展。
基本介紹
- 中文名：噴粉工藝
- 時間：1954
- 突出優點：次塗裝可以得到較厚的塗層
- 流化床：它是由多孔隔板和容器組成
突出優點,工藝介紹,火焰噴塗,熱熔敷,靜電粉末,組成結構,噴粉室,靜電噴槍,供粉系統,設備簡介,噴漆目的,塗裝方法,配套原則,工藝流程,預處理,噴塗,烘烤固化,清理,檢查,包裝,
突出優點
1、一次塗裝可以得到較厚的塗層，例如塗覆100～300μm的塗層，用一般普通的溶劑塗料，約需塗覆4～6次，而用粉末塗料則一次就可以達到該厚度。塗層的耐腐性能很好。
2、粉末塗料不含溶劑，無三廢公害，改善了勞動衛生條件。
3、採用粉末靜電噴塗等新工藝，效率高，適用於自動流水線塗裝；粉末利用率高，可回收使用。
粉末塗料開始用於防護和電氣緣方面，隨著科技的發展，目前已廣泛使用於汽車工業、電氣絕緣、耐腐蝕化學泵、閥門、汽缸、管道、屋外鋼製構件、鋼製家具、鑄件等表面的塗裝。
我國自六十年代開始粉末塗裝的實驗研究，並在生產上得到套用，發展到目前已廣泛得到使用。
工藝介紹
流化床
它是由多孔隔板和容器組成，多孔隔板將容器分為上下兩個部分。
其工作過程是這樣的：向隔板以下的容器部分通入壓縮空氣，壓縮空氣通過多孔隔板使上麵粉末未受空氣流的作用懸浮起來，並在上部容器內滾翻，呈現“沸騰”狀態。經預熱的工件通過“沸騰”的粉末區達到塗覆的效果。工件的預熱溫度可稍高於粉末的熔融溫度。
近幾年來流化床工藝得到了一些改進，並與靜電粉結合起來形成靜電流化床粉末噴塗，已得到大範圍的使用。
要使塗層獲得較好的效果，應注意以下幾個方面：
流化床的結構形式要求簡單，內部光滑避免死角，最好設有震動裝置；流化床中的多孔隔板，應有一定的孔徑和空密度分布；粉末粒子的大小以通過50~150目/網篩孔為好，形狀接近球形較為理想；粉末塗料的含水量要求儘量低，以避免流化不良和塗層氣泡；壓縮空氣的流速和流量必須調整至粉末塗料穩定地流化，不致溢出，同時壓縮空氣應淨化、乾燥。
火焰噴塗
在氧乙炔焰中，粉末以50m/s左右的速度通過噴槍口的高溫區，受熱成為熔融或半熔融狀態，噴至被預熱的表面上，直到所需的厚度。粉末火焰噴塗工藝比較簡單，可用於導軌面的噴塗，以及機械磨損修復工作。
熱熔敷
是介於火焰噴塗和流化床之間的工藝，其過程是先將工件預熱至粉末熔融溫度以上，然後用噴槍把粉末噴上，借工件熱量來熔融成塗層。
靜電粉末
這是粉末塗裝中目前發展最快的一種重要施工工藝。
基本原理 ：
在噴槍與工件之間形成一個高壓電暈放電電場，當粉末粒子由噴槍口噴出經過放電區時，便補集了大量的電子，成為帶負電的微粒，在靜電吸引的作用下，被吸附到帶正電荷的工件上去。當粉末附著到一定厚度時，則會發生“同性相斥”的作用，不能再吸附粉末，從而使各部分的粉層厚度均勻，然後經加溫烘烤固化後粉層流平成為均勻的膜層；粉末靜電噴塗工藝流程 ，典型的粉末靜電噴塗工藝流程如下：上件→脫脂→清洗→去銹→清洗→磷化→清洗→鈍化→粉末靜電噴塗→固化→冷卻→下件 ；影響粉末靜電噴塗質量的主要因素。
末靜電噴塗中，影響噴塗質量因素除了工件表面前處理質量的好壞以外，還有噴塗時間、噴槍的形式、噴塗電壓、噴粉量、粉末導電率、粉末粒度、粉末粒度、粉末和空氣混合物的速度梯度等。
粉末的電阻率：
粉末的電阻率在1010～1016歐姆/厘米較為理想，電阻率過低易產生粉末在分散，電阻率過高會影響塗層厚度。
噴粉量 ：
在噴塗開始階段，噴粉量的大小對膜厚有一定的影響，一般噴粉量小，沉積率高。噴粉量一般控制在50克/分到1000克/分範圍內。
粉末和空氣混合物的速度和梯度：
速度梯度是噴槍出口處的粉末空氣混合物的速度與噴塗距離之比，在一定噴塗時間內，隨著噴塗梯度的增大膜厚將減小。
噴塗距離：
噴塗距離是拒制膜層厚的一個主要參數.一般控制在距工件10~25厘米,多由噴槍形式來決定.
噴塗時間 ：
噴塗時間與噴塗電壓、噴塗距離、噴塗量等幾項參數是相互影響當噴塗時間增加及噴塗距離很大時，噴塗電壓對膜厚極限值的影響減小。隨著噴粉時間的增加，噴粉量對膜厚的增長率的影響顯著減小。
水分散粉末塗裝 ：
水分散粉末塗料是將粉末塗料穩定的分散與水介質中，它兼具水性塗料與粉末塗料的優點，在工藝上可以使用包括浸、刷、噴、靜電塗裝在內的一切常規手段。
它是綜和粉末塗裝與電流塗裝的產物，兼具二者特點。其基本原理是將粉末粒子（一般要求40μm以下），分散與含電泳樹脂的水溶液之中，以水性電泳樹脂為載體，以粉末粒子為成膜物質，使粉末粒子帶上電荷，在直流電場中電泳沉積成膜。它適用於形狀複雜的工件施工。
組成結構
粉末靜電噴塗設備主要包括：噴粉室、高壓靜電發生器、靜電噴塗槍、供粉器、粉末回收裝置、工件旋轉機構等。
噴粉室
噴粉室是粉末靜電塗裝的主要設備之一。保持平穩的空氣流動是粉房內的清潔，為操作人員提供一個潔淨的工作環境。控制噴房內的粉塵含量，使其低於爆炸極限（一般定為10g/m3）。此外，噴粉室要利於清洗，使粉末不易在屋中沉積，以便於改變粉末的顏色，室內要有足夠的光線，以利於塗覆工作進行。
靜電噴槍
分類：噴槍按其用途可分為手提式噴粉槍，固定式自動噴粉槍，圓盤式噴槍等；按帶電形式分為內帶電槍和外帶電槍；按其擴散機構形式可分為衝突式槍、反彈式槍、二次進風式槍、離心旋杯式槍等。
噴塗效率：噴粉槍的帶電機構形式是提高噴塗效率來將是很關鍵的因素。從總體上來講噴粉設備的核心就是噴槍和充電系統。就目前市場而言，電暈式噴槍所占的比例極大，這是因為採用高壓電暈放電的方式對粉末進行充電所具有的最大的好處就是，能夠噴塗現今所有種類的熱固性粉末塗料，並且能獲得非常好的效果。其優點主要表現在優良的穩定性，上粉率和上粉速度等。
噴槍的發展歷程是這樣的：電壓控制o電流控制o總能量控制。總能量控制是隨著噴槍距離工件的元件，其電壓、電流都在不斷調整至理想狀態，以達到最好的塗裝效果。
供粉系統
供粉系統是把塗覆的粉末料，從盛粉容器連續均勻的輸送到噴粉槍進行噴塗。
供粉系統由空氣壓縮機、油水分離器、空氣乾燥機、調節閥、壓縮空氣管道、電磁控制閥門、供粉器、輸粉管道等組成。
供粉器的形式 ：
在粉末靜電噴塗供粉系統中，使用的供粉器種類較多，通常可分為：壓力容器式、螺桿或轉盤的機械輸送式、文氏里空氣抽吸式。
粉末回收裝置 ：
粉末的回收可分為濕式法和乾式法。
濕式法就是讓帶有粉末的氣流通過液體的容器進行過濾，達到淨化，帶有液體的粉末經過乾燥處理再重複利用。
乾式法粉末回收是在噴粉室排出的粉末氣流中將粉末顆粒收集下。乾式法粉末回收的種類有重力沉降式、慣性分離式、旋風分離式、燒結板分離式等，在實際生產中，往往採用多級回收裝置，以達到更好得分離效果。
關於粉末的噴塗工藝及設備就簡單介紹到這裡，下面對油漆工藝及設備作一簡介。
設備簡介
噴漆目的
首先是防護性，以延長工件壽命，其次是裝飾性，達到美觀宜人。再次是特殊用途，以達到特殊性能。如：隔音、絕熱、防火等。
根據塗裝的目的和要求的不同，塗裝的塗層有好幾層組成，其中包括底漆、膩子、面漆罩光等。
底層漆：是與被塗工件機體直接接觸的最下層塗層，底漆層的作用是強化塗層與機體之間的附著力，強化塗層的防護性能。黑色金屬在除裝之前應磷化，有色金屬塗裝之前應氧化處理。
膩子層：對於粗糙不平的機體，使用膩子層有很多缺點，諸如施工麻煩、降低塗層與機體的結合力等。
面漆層的主要目的是增加產品的光澤，用於塗層的最外層。
塗裝方法
塗裝的方法很多，主要有刷漆法、浸漆法、空氣噴塗法、高壓無氣噴塗法、靜電噴漆法和電泳塗裝法等。
配套原則
塗層的配裝和對產品材料的要求在塗料施工中，很少採用單層塗層，因為這樣達不到均勻無孔的塗層。常採用底漆層加面漆層，根據需要還可以添加中間層、封閉面漆層外的罩光層。底漆層對被塗工件要有良好的附著力，對面漆層要很好的結合力，並要具備防鏽能力。底漆層和面漆層的配套原則如下：
最好是烘乾型底漆層與烘乾性面漆配套；自乾型底漆與自乾型面漆配套；同基漆的底漆與面漆配套。
當選用強溶劑的面漆時，如：硝基漆，過氯乙烯漆等，底漆層必須能耐強溶劑不被咬起，如醇酸漆、環氧漆等。
底漆和面漆要有大致相近的硬度、伸張程度。
發揮型漆料在固化型底漆上配套時，耐溫熱性差。
底漆的油度比面漆的油度要短一些，否則面漆的耐侯性差，並且底漆面漆乾燥收縮的不同，易造成各層龜裂。
採用多層異類塗層時，往往採用中間層，使漆基過渡，達到底層和面層良好的結合。
有機塗膜的附著力與產品材質本性有關，按照附著力的大小，可將金屬排列如下：
鎳→鋼→銅→黃銅→鋁→錫→鉛
黑色金屬幾乎對所有類型的底漆都適用，而鎂鋁件及它們的合金，通常採用以鉻酸鋅為基體的鈍化底漆。工件表面最好進行有效的前處理，使之生成一層磷化膜或氧化膜以提高基體與底漆的結合力。再選用附著力強的底漆。對於鋁件及鍍鋅件絕不能使用紅丹顏料的底漆，否則會引起電化學作用，使附著力下降。
工藝流程
靜電噴塗工藝原理
用靜電噴粉設備把粉末塗料噴塗到工件的表面，在靜電作用下，粉末會均勻的吸附於工件表面，形成粉狀的塗層；粉狀塗層經過高溫烘烤流平固化，變成效果各異的最終塗層；噴塗效果在機械強度、附著力、耐腐蝕、耐老化等方面優於噴漆工藝。
預處理
前處理工藝質量好壞直接影響粉末塗膜質量，前處理不好，造成塗膜易脫落，鼓泡等現象。因此，前處理工作必須予以重視。
對於板金衝壓件可採用化學前處理法。即：去油→去銹→清洗→磷化（或純化）等。大部份鏽蝕或者表面較厚的工件，採用噴砂，拋丸等機械方法去銹，但機械除銹後應確保工件表面清潔，無法垢。
刮膩子。根據工件缺陷程度塗刮導電膩子，乾燥後用砂紙磨平滑，即可進行下道工序。
保護（也稱蔽覆）。工件上若某些部位不要求有塗層，在預熱前可採用保護膠等掩蓋起來，以避免噴上塗料。
預熱。一般可不需預熱。如果要求塗層較厚，可將工件預熱至100～160℃，這樣可以增加塗層厚度。
噴塗
工件通過輸送鏈進入噴粉房的噴槍位置準備噴塗作業。靜電發生器通過噴槍槍口的電極針向工件方向的空間釋放高壓靜電(負極)，該高壓靜電使從．噴槍口噴出的粉末和壓縮空氣的混合物以及電極周圍空氣電離(帶負電荷)。工件經過掛具通過輸送連結地(接地極)，這樣就在噴槍和工件之間形成一個電場粉末在電場力和壓縮空氣壓力的雙重推動下到達工件表面，依靠靜電吸引在工件表面形成一層均勻的塗層。
烘烤固化
噴塗後的工件通過輸送鏈送入180～200℃的烘房內加熱，並保溫相應的時間，（15-20分鐘）使之熔化、流平、固化，從而得到我們想要的工件表面效果。(不同的粉末在烘烤溫度和時間上是各不相同的) 。這是在固化工序上應注意的。
清理
塗層固化後，取下保護物，修平毛刺。
檢查
固化後的工件，日常主要檢查外觀(是否平整光亮、有無顆粒、縮孔等缺陷)和厚度(控制在55～90μm)。對被檢出的有漏噴、針孔、碰傷、氣泡等缺陷的工件，進行返修或重噴。
包裝
檢查後的成品分類擺放在運輸車、周轉箱內，相互之間用發泡紙,氣泡膜等軟包裝緩衝材料隔離，以防止劃傷磨損（可根據客戶要求包裝）
噴粉工藝的套用