基本介紹
- 中文名：靜電粉末噴塗
- 外文名：electrostatic powder coating
- 俗稱：靜電噴塑
- 方式：手動、自動或手動+自動
- 塗料：固體粉末
基本介紹,特點,工藝流程,常見問題,
基本介紹
靜電粉末噴塗俗稱“靜電噴塑”。
靜電粉末噴塗是以具有霧化咀（使塗料霧化）和放電級（發生電量電流）的塗裝機使塗料微粒化，對之施加電荷，在電極與被塗物體之間形成電場，利用其靜電吸附作用而塗裝.
靜電粉末噴塗工藝出現於20世紀60年代，主要是套用於金屬表面塗裝。進入20世紀90年代末，隨著粉末塗料和噴塗設備的發展，使靜電粉末噴塗工藝套用於非金屬表面成為可能。
特點
自從粉末塗料噴塗技術進入塗裝業後， 粉末塗料在一般工業用塗料中所占有的市場比例逐年持續增長，其原因是粉末噴塗技術具有獨特的優勢。
降低對環境的污染程度
隨著環保法對在大氣中有機揮發物（voc）含量越來越嚴格的規定，塗裝業一直試圖開發對環境較溫和的塗裝技術，經過長期的研究與實驗後，發現“靜電粉末噴塗” 是目前能夠達到的最乾淨的塗裝技術。
粉末塗料不使用有機溶劑、水等揮發性溶劑，為無機溶劑型塗料， 這就大大減少了起因於溶劑的污染公害，包括因含有機溶劑而引起操作人員的中毒事件；也不會因有機溶劑而引發火災。自粉末塗料面世至今，還沒有發生過因粉末塗料而引起的重大安全事故。
粉末塗料是純固體成分的塗料， 可以完全採用全自動噴塗，大量或超噴的粉末，容易由回收系統收集，達到回收再利用的目的。因此，粉末塗料的使用率幾乎可達100% ，使得塗裝業降低廢棄物的處理成本， 同時可使環境污染的程度降到最低。
經濟效益顯著
塗膜形成的成分中， 溶劑型約為60%～65% ，而粉末塗料幾乎可達到100%的效率，且未附著於被噴塗物件的粉末，可以回收再利用。一般情況下，使用粉末噴塗技術，可使塗裝作業儘可能達到經濟性及有效性。在粉末塗裝作業中，如果有噴塗不良的部位，可在未經烘烤前，使用空氣噴槍將其吹除，然後進行再塗裝。因此可避免表面流漆、滴漆等現象，大大降低了重塗返工的幾率。由於粉末噴塗運用靜電噴塗作業，塗裝設備幾乎可達到全自動化，節約了人力資源。即使需要人工輔助，塗裝人員也不必經過長期訓練， 即可掌握操作技能。粉末塗料為100% 的固體成分，不需添加任何溶劑，所以塗料量減少，節省包裝，降低儲存空間。
節約能源
粉末塗料因沒有有機揮發物的產生，避免了因揮發至大氣中而產生的浪費，所以與液體塗料相比，能源成本大大降低。靜電噴塗設備一次噴塗即可得厚膜，不必進行重複性噴塗，也不必打底漆， 比相同膜厚的塗裝作業速度快，效率高。塗裝設備中不需要靜止時間，可節省設備空間。另外，粉末噴塗的烘烤時間也較液體塗裝時間短，因此可大大降低燃料能源的消耗，縮短塗裝作業線，提高產量及生產效率。
優異的塗膜性能
只要將粉末塗料直接噴塗於經過預前處理的MDF板材的表面上，經過烘烤，即可得到性能優異的塗膜表面。一般粉末塗料具有塗膜持久的性能，其中包括耐磨擦性、抗衝擊性、密著性、韌性、耐蝕性及耐化學藥品性能等。而戶外使用的粉末塗料，除了上述的優點外，還包括高耐候性及耐污染性。粉末塗料一次噴塗即可得到高厚塗膜，膜厚可在50-300μm之間，且沒有溶劑塗料厚塗時的滴垂或積滯現象發生。
工藝流程
用靜電 粉末噴塗設備（靜電噴塑機）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（粉末塗料的不同種類效果）的最終塗層 。
詳細步驟
1、前處理
目的：除掉工件表面的油污、灰塵、銹跡，並在工件表面生成一層抗腐蝕且能夠增加噴塗塗層附著力的“磷化層”或“鉻化層”。 主要工藝步驟：除油、除銹、磷化（鉻化）、鈍化。工件經前處理後不但表面沒有油、銹、塵，而且原來銀白色有光澤的表面上生成一層均勻而粗糙的不容易生鏽的灰色磷化膜（鉻化膜），既能防鏽又能增加噴塑層的附著力 。
常見前處理有浸泡式、噴淋式、瀑布式三種，浸泡式需要多個浸泡槽；噴淋則需要在噴塗流水線上設定一段噴淋線；瀑布式為溶液直接從高處順著工件流下。
2、靜電噴塗
目的：將粉末塗料均勻地噴塗到工件的表面上，特殊工件（包含容易產生靜電禁止的位置）應該採用高性能的靜電噴塑機來完成噴塗。
工藝步驟：利用靜電吸附原理，在工件的表面均勻的噴上一層粉末塗料； 落下的粉末通過回收系統回收。
3、固化
目的：將噴塗後的粉末固化到工件表面上。
工藝步驟：將噴塗後的工件至於200℃左右的高溫爐內20分鐘（固化的溫度與時間根據所選粉末質量而定，特殊低溫粉末固化溫度為160℃左右，更加節省能源），使粉末濃融、流平、固化。
常見問題
1 、塗層雜質
常見雜質主要來源於噴粉環境中的顆粒，以及其他各種因素引起的雜質，現概括如下。
1）固化爐內雜質。解決方法是用濕布和吸塵器徹底清潔固化爐的內壁，重點是懸掛鏈和風管縫隙處。如果是黑色大顆粒雜質就需要檢查送風管濾網是否有破損處，有則及時更換。
3）懸掛鏈雜質。主要是懸掛鏈擋油板和一次吊具接水盤（材質為熱鍍鋅板）被前處理酸、鹼蒸氣腐蝕後的產物。解決方法是定期清理這些設施。
4）粉末雜質。主要是粉末添加劑過多、顏料分散不均、粉末受擠壓造成的粉點等。解決方法是提高粉末質量，改進粉末儲運方式。
5）前處理雜質。主要是磷化渣引起的大顆粒雜質和磷化膜黃銹引起的成片小雜質。解決方法是及時清理磷化槽和噴淋管路內積渣，控制好磷化槽液濃度和比例。
6）水質雜質。主要是前處理所使用的水中含砂量、含鹽量過大引起的雜質。解決方法是增加水過濾器，使用純水做為最後兩級清洗水。
2 、塗層縮孔
1）前處理除油不淨或者除油後水洗不淨造成表面活性劑殘留而引起的縮孔。解決方法是控制好預脫脂槽、脫脂槽液的濃度和比例，減少工件帶油量以及強化水洗效果。
3）壓縮空氣含水量過大而引起的縮孔。解決方法是及時排放壓縮空氣冷凝水。
4）粉末受潮而引起的縮孔。解決方法是改善粉末儲運條件，增加除濕機以保證回收粉末及時使用。
5）懸掛鏈上油污被空調風吹落到工件上而引起的縮孔。解決方法是改變空調送風口位置和方向。
6）混粉而引起的縮孔。解決方法是換粉時徹底清理噴粉系統。
3 、塗層色差
1）粉末顏料分布不均勻引起的色差。解決的方法是提高粉末質量，保證粉末的L、a、b相差不大而且正負統一。
2）固化溫度不同引起的色差。解決方法是控制好設定溫度和輸送鏈速度，以保持工件固化溫度和時間的一致性和穩定性。
3）塗層厚薄不均勻引起的色差。解決方法是調整好噴粉工藝參數和保證噴粉設備運行良好以確保塗層厚度均勻一致。
4 、塗層附著力差
1）前處理水洗不徹底造成工件上殘留脫脂劑、鉻化渣或者水洗槽被鹼液污染而引起的附著力差。解決方法是加強水洗，調整好脫脂工藝參數以及防止脫脂液進入磷化後的水洗槽。
2）磷化膜發黃、發花或者局部無磷化膜而引起的附著力差。解決方法是調整好磷化槽液濃度和比例，提高磷化溫度。
3）工件邊角水分烘乾不淨而引起的附著力差。解決方法是提高烘乾溫度。
4）固化溫度不夠而引起的塗層大面積附著力差。解決方法是提高固化溫度。
5）深井水含油量、含鹽量過大而引起的附著力差。解決方法是增加進水過濾器，使用純水做為最後2道清洗水。總之，粉末靜電噴塗技術及其套用方法還有很多，在實踐中需要靈活運用。
5 、粉末塗層桔皮
1）粉末塗料桔皮外觀的判斷方法：
（1）目測法
在此測試中，樣板置於雙管螢光燈下。通過適當放置樣板可獲得樣板的反射光源。定性分析反射光的清晰度就可以從視覺上評估流動和流平性質。在流動性差（桔皮）情況下，兩個螢光燈管看起來模糊，不清晰，而高流動性產品則可獲得清晰的反射。
（2）“外形測量法”
在此方法中，通過高靈敏探針的偏移來記錄表面形狀。由此可快速區別由縮孔、針孔或髒污物引起的粗糙、桔皮以及流動不佳引起。
2）避免桔皮的發生
在新設備製造塗裝中，塗層外觀變得越來越重要。因此，塗料工業的主要目標之一是根據用戶的最終要求使塗料性能達到最佳，這其中也包括表面外觀滿意。表面狀況通過顏色、光澤、霧影度和表面結構等因素影響視覺效果。光澤和映象清晰度常用於控制塗層的外觀。然而即使用對光澤度很高的塗膜，其表面的波動度也影響著整個塗膜的外觀，同時認為光澤測量也控制不了波動的視覺效果，這種效應也被稱為“桔皮”。桔皮或微波動是尺寸大小在0.1mm～10mm之間的波紋狀結構。在高光澤的塗層表面，人們可看到波狀、明暗相間的區域。
要指出的是有時為了遮蓋底材的表面缺陷或者獲得特殊的塗層表面外觀，而有目的的設計一定的波動度或波紋結構。
