粉末靜電噴塗

靜電噴塗利用高壓靜電電暈電場原理。噴槍頭上的金屬導流杯接上高壓負電，被塗工件接地形成正極。在噴槍和工件之間形成較強的靜電場。當運載氣體（壓縮空氣）將粉末塗料從供粉桶經輸粉管送到噴槍的導流杯時，其周圍產生密集的電荷，粉末帶上負電荷，在靜電力和壓縮空氣的作用下，粉末均勻的吸附在工件上，經加熱、粉末熔融固化（或塑化）成均勻、連續、平整、光滑的塗膜。

特點

1、工件不預熱可室溫塗覆。

2、粉末利用率高達95%以上。

3、塗抹較薄（50~100μm），且均勻，無流掛現象。

4、在工件的尖端和粗糙的表面均能形成連續、平滑塗膜。

5、易於實現自動化生產。

工藝流程

粉末靜電噴塗工藝流程

工件預處理是為了增加基體與塗層的結合力。表面處理的質量直接影響塗膜的質量和壽命。其處理有機械和化學方法。粉末塗裝的預處理一般包括除銹、脫脂、化學磷化或鈍化等過程。不同材料預處理方法不盡相同。見下表1。粉末塗膜缺陷與預處理的關係見下表2。

表 1 各種金屬材料預處理的選擇

材料	一般情況	表面鏽蝕情況下	材料	一般情況	表面鏽蝕情況下
鋼和鐵	脫脂、清洗、磷酸鹽處理	噴砂、磷酸鹽處理	熱鍍鋅、鋼鐵、銅、銅鋅合金	脫脂、清洗鹽漬等	磷酸鹽處理/鉻酸鹽處理、噴砂
鋁（標準）	脫脂、清洗	鉻酸鹽處理
鋁（壓製品）	鉻酸鹽處理	鉻酸鹽處理	電鍍鋅鐵皮、電鍍鋅鋼	脫脂、清洗	脫脂、清洗、磷酸處理、鉻酸鹽處理
鎂（標準）	脫脂、清洗	鉻酸鹽處理
鎂（壓製品、鑄鎂品）	鉻酸鹽處理	鉻酸鹽處理

表 2 粉末塗膜缺陷與預處理的關係

塗膜缺陷	原因及方法		塗膜缺陷	原因及方法
	產生原因	解決方法		產生原因	解決方法
異物; 油渣	1、異物的混入; 2、鑄物內部油污等異物	操作時不讓異物混入，可用篩網除去。; 預熱除去，油污嚴重高溫鍋灼燒脫脂處理	針孔	1、磷化處理不當; 2、預處理後水分未除盡	加強檢查表面處理質量，控制磷化膜附著量2~3g/m^2 檢查烘乾爐的溫度
縮孔	1、脫脂不乾淨; 2、除銹不徹底	脫脂的時間，配方及施工方法要正確。加強檢查表面處理質量	污點變色	1、脫脂不乾淨; 2、除銹不乾淨	脫脂時間、配方及施工方法要正確; 檢查預處理外觀

塗層烘烤時要求爐溫均勻，工件間保持一定距離，防止碰撞。各種粉末塗料隨配方設計不同其固化溫度和時間也不相同。

影響因素

粉末靜電噴塗工藝中影響塗膜性能的因素除噴塗工藝參數外，還與粉末塗料特性有關。

1、粉末粒度。

粉末粒度對塗敷工藝性能的影響見表3-1

2、粉末塗料電導率

粉末塗料的體積電阻對其施工性能有較大影響詳見表3-2

表2-1 粉末粒度對塗覆工藝性能的影響

塗覆工藝	粒度的變化
	對工藝的影響（由大變小）
粉末流動性	逐漸變差
塗覆性	從難到易
被吹散傾向	從難到易飛
噴槍的堵塞	流暢到易堵塞
膜厚	從厚到薄

表2-2 粉末塗料的體積電阻對其施工性能的影響

體積電阻/Ω·cm	施工性能
10^9以下	易放出帶電電荷，粉末粒子易脫落
10^10~10^14	施工性能好，在此範圍內施工可得厚塗膜
10^15以上	粒子電荷不易放出，工件表面積累電荷，不能得厚塗膜

從2-2表可以看出：靜電噴塗施工中要求粉末粒子的體積電阻值應為10¹⁰~10¹⁴Ω·cm為好。

3、噴塗距離

噴塗距離變化使電場強度產生變化，從而也影響塗膜厚度和粉末的沉積效率。

噴塗距離與沉積效率的關係見表3-1

噴塗距離/mm	沉積效率（%）	噴塗條件
250	100	噴粉量：60g/min
300	91	噴塗時間：20s
400	56	噴塗電壓：90KV

從上表中可以看出，噴塗距離為250mm時，沉積效率最高。

4、噴塗電壓

噴塗電壓增大，粉末附著量增加，但超過90Kv時，附著量的增加率變小。電壓增大時膜厚的初始增長率增加，但隨著噴塗時間的增長，電壓對塗膜厚度增加影響減少。噴塗距離增大，電壓對膜厚的影響減少。噴塗電壓過高，會使粉末擊穿，影響粉末質量。一般噴塗電壓控制在60~90kV內。

5、供氣壓力

供粉器的供氣壓力增大，沉積效率下降。其關係見下表5-1

供氣壓力/Pa	沉積效率(%)	噴塗條件
4.9	100	噴塗距離：250mm
6.89	97	噴粉量：60g/min
9.8	9	噴塗時間：20s
14.7	88	噴塗電壓：90kV
19.6	84	環氧粉末