涂料及涂装知识简介

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涂料及涂裝知識簡介 ******目录******1.作业内容 3.1涂料定义及组成:3.1.1涂料之定义a.彩色原料分散于液态或固态之媒介中,使能附着于物体表面。b.液体或粉沫加于物体表面干燥固化后能形成一种薄膜。3.1.2涂料之基本组成a.液体涂料:树脂,颜料(含颜料,填料),溶剂,添加剂。b.粉体涂料:树脂,颜料/染料,添加剂,填充剂。3.1.3涂料之功用a.保护底材。b.美化初涂物体。c.提供特殊功用。 3.2粉体涂料知识3.2.1粉体涂料之定义:a.粉料为粉状,100%固成份。b.平均粒径为35um,热固型涂料,静电喷涂。3.2.2粉体涂料的种类及组成要素:3.2.2.1:粉体涂料的种类:a.氧树脂(EpoxyResin)---室内型。b.聚酯树脂(Polyester)---室外型。c.混合型(Hybrid)---室内型。d.PU(聚氨脂)---室外型。e.压克力(Acrylic)---室外型。3.2.2.2:粉体涂料的组成要素:a.树脂/硬化剂。b.填充剂。c.色料。d.添加剂:流平剂﹐纹理剂。 3.2.3粉体涂料的特性A.粉体涂料的优点a.可以立即使用。b.减少溶剂使用及火灾危害。c.对环境污染较低。d.没有排放物的问题。e.无空气污染。f.减少对操作员的危害，作业人员培训时间短。g.缩短作业时间,减少能源消耗。h.较佳的涂膜特性,涂装不良容易修正。i.抽风量需求减少,95%的使用率。j.厚膜厚容易取得,涂料选择多样化。k.喷房易清洗,喷涂设备成本较低。l.包装费用低,非金属材料也能涂装。 B.粉体涂料的缺陷：a.薄涂不易获得。b.换色较为缓慢。c.产品不能混合。3.2.4:粉体涂料的应用:a.化学性相似的热固性粉体是世界上大多数的汽车OEM公司指定使用产品。b.许多名车的合金车轮由透明粉和色粉所装饰和防护的。c.卡车喷涂粉体涂料可起到防腐蚀的功效，所用粉的物性为韧性强,不易破碎。d.粉体涂料所具有的优良抗化学性和腐蚀性特点，使其成为食品包装罐和化学溶剂包装罐的首选。e.重防蚀:置于水、油中以及气体中的内外用管道，一般用粉体进行涂装来防腐蚀f.粉体涂料可涂装出各种颜色，各式花纹、金属纹以及其它特殊效果的图案.用于装潢室内钢型家具、家具镶嵌板以及其它组成部分无疑是最佳选择。 g.由于粉体涂料具有防腐蚀和抗化学性的双重功效,用于提高混凝土中钢精的防护能力无疑是最佳选择.粉体涂料符合FHWA与AAASH70中有关高速公路建筑的规格。h.大部分家电产品都是采用高涂膜技术进行涂装和装饰。 3.3粉体涂料制造流程:3.3.1:粉体涂料的生产制程:称量装料混合押出冷却粗碎粉碎称量包装制造 制程简介:搅拌 制程简介:押出 制程简介:粉碎 3.3.2:粉体涂料的生产工艺:a.使用之前原料需保持干燥,库存条件为凉爽,干燥。b.混合之前,原料要严格按照计算机中储存的配方比例进行精确称量。c.称量后的原料在高速混合器中进行混合,然后用可移动装置将混合后的原料送到下制程押出。d.混合后的原料在金属押出后机中熔化,揉捏,直至完全混全,分散.押出后然后在冷却传输带上冷却,然后在粗碎机中粗碎成小片押出去。e.粉碎工序可将押出片粉碎成粒度可以控制的细小颗粒。每一微粒中都由完整的分散均匀的配料组成。f.在将粉碎后的粉体涂料包装前,须进行过筛。 4.涂装知识介绍:4.1:常见涂装的种类:a.滚涂:常见于墙面漆涂装。b.浸涂:常见于装饰性要求较低的涂装。c.喷涂:最常见的涂装方式﹐方式有很多种。d.刷涂:手工作业﹐对设备要求低。4.2粉体涂装知识:4.2.1:静电喷涂工艺流程上料→预脱脂→脱脂→NO.1水洗→NO.2水洗→表面调整→化成(铁系/锌系)→NO.3水洗→NO.4水洗→软水MIST→水切干(除水)→冷却→下挂→贴纸(遮蔽)→上料→清洁除尘→粉体涂装→静置检查→高温固化→冷却→下料→检查包装 4.2.2﹕静电喷涂原理介绍静电喷涂是以被涂物为阳极，一般情况下接触涂料雾化结构为阴极，接电源负高压，这样在两极就形成了高压静电场.由于在阴极产生电晕放电，可使喷出的涂料介质带电，并进一步雾化。按照“同性相斥，异性相吸”的原理，已带电的涂料介质受电场力(库仑力F)的作用，沿电力线定向地流向带正电的被涂物表面，沉积成一层均匀、附着牢固的薄膜.静电喷涂也可采用正极性电晕放电，但负极性电晕放电的临界电压较正极性电晕放电低，又较为稳定、安全且不易产生火花.因此，在通常情况下将被涂物作为正极接地。在静电粉末喷涂工艺中﹐假定粉末涂料为球状粒子﹐那么带电量可用式①表示：Q=4πξ0ξsγV………①式中﹕ξ0------真空介电常数ξs------粉末涂料比介电常数γ-------粉末涂料粒子半径V-------粉末涂料表面电位 粉末涂料被附着在工件表面的附着力是库仑力﹐库仑力可用式②表示：F∞(1/4πξ0ξs)．(Q/γ2)…………②由①式的Q代入②式得F∞V/γ从上述公式看出粉末涂料的带电量Q与库仑力F成正比﹐库仑力F与粉料的半径成反比﹐当粉末涂料粒子半径大时﹐粉末本身的质量也大﹐这对粉末涂料在工件上的吸附不利﹐为此粉末涂料粒径以小为宜。图.1静电喷涂原理示意图 图二法拉第效应示意图 图三﹑反拨 4.2.3涂装设备介绍ITWGemaEasyselectmanualPowderCoatinggun NozzleCombinationsforEasyselect NordsonSureCoatManualPowderSprayGun目前世界上比较著名的粉体静电喷枪品牌﹕美国Nordson德国Wagner瑞士Gema 4.2.4涂装参数控制4.2.4.1静电喷涂参数静电高压50-80kV﹐在一定范围内﹐喷涂电压增大﹐粉末附着量增加﹐但电压过高容易造成粉末反弹和边缘麻点﹐电压过低上粉率低。静电电流10～20μA﹐电流过高容易产生放电击穿粉末涂层，电流过低上粉率低。供粉压力0.30-0.55MPa﹐在一定范围内﹐供粉压力越高则粉末的沉积速度越快，有利于快速获得预定厚度的涂层，但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度。雾化压力0.30～0.45MPa﹐适当增大雾化压力能够保持粉末涂层的厚度均匀，但过高会使送粉部件快速磨损﹐并降低上粉率.适当降低雾化压力能够提高粉末的覆盖能力，但过低容易使送粉部件堵塞。清枪压力0.5MPa﹐清枪压力过高会加速枪头磨损，过低容易造成枪头堵塞。供粉桶流化压力0.04～0.10MPa﹐供粉桶流化压力过高会降低粉末密度使生产效率下降，过低容易出现供粉不足或者粉末结团。喷枪口至工件的距离150～300mm﹐喷枪口至工件的距离过近容易产生放电击穿粉末涂层，过远会增加粉末用量和降低生产效率。 4.2.4.1.往复机的有关参数往复机回程长度W﹕往复机走一个来回﹐工件所走的距离。回程长度W(cm)=喷涂线速度(cm/min)/往复机每分钟的来回次数(次/min)喷枪行走轨迹间距I=回程长度W(cm)/设置的喷枪数量(支)往复机的速度﹐喷涂线速﹐设置的喷枪数量都可以控制所喷漆粉的漆膜均匀覆盖性.如果喷枪行走轨迹间距I过大(往复机的速度慢﹐喷涂线速速快﹐设定喷枪数量少)﹐喷枪的扇面可能不够宽﹐导致喷涂不均匀﹐甚至漏喷﹔如果喷枪行走轨迹间距过小﹐会导致漆膜过厚﹐漆粉消耗过大等﹐最好喷枪行走轨迹间距为扇面宽度的1/2.喷枪行走轨迹示意图见图2.往復機回程以從底部起始回到底部图.2喷枪喷涂轨迹示意图 4.2.5成膜和固化把粉末涂料涂覆到被涂物上面﹐经过加热烘烤粉末开始熔融并将粉末粒子之间的空气排出﹐熔融的粉末涂料逐渐流平﹐逐步失去流动性固化成膜。图3涂料熔融黏度与烘烤时间关系图图3表示成膜固化过程中粉末涂料的熔融黏度随时间变化的情况﹐当粉末开始熔融时黏度最大﹐随着烘烤时间的延长﹐黏度下降得很快﹐这个区域叫做熔融区域.然后熔融的粉末黏度开始缓慢增加﹐当在涂膜表面基本上看不到流动时﹐这个区域叫做流动流平区域.这时的涂膜用钢针拉丝时还可以拉成细丝﹐接着涂膜失去流动性﹐用钢针拉丝时拉不出细丝﹐开始明显胶化﹐完全失去流动性﹐此时涂料固化﹐这个区域叫做交联固化区域。 固化主要控制因素﹕固化条件的正确选定﹑工件升温速率的提高﹑工件表面温度均匀性的保持﹑固化条件的稳定性等。常见固化加热方式﹕热风循环直接加热﹑辐射式间接加热等。常见固化加热设备﹕桥式加热炉﹑隧道式加热炉﹑面包箱式加热炉等。粉末涂料在出厂时都标有固化条件﹐这个条件是根据试片在面包箱式加热炉试验情况得出的﹐生产确定固化条件时﹐需对工件材质及尺寸﹐固化炉结构﹐固化加热方式等多方面因素进行综合平衡考虑。5粉体涂装常见不良与解决对策:5.1色差1.描述在标准光源箱内工件与标准板比对(目视)有颜色差异,或者工件用分光仪测试,管制指标△L,△a,△b,△E值超出标准值范围。2.产生色差的原因:a.粉体涂料产生:标准板打样与批量生产的差异。b.不同批次的粉体之间差异。c.喷涂膜厚不均匀。d.炉温异常(上下层温差太大,排风不佳)。e.工件在炉内停置时间过长(烤黄)。f.素材不良。g.生产中涂料搅拌不均匀(金属粉)。h.素材清洗不干净(油滴,水,脏污,锈蚀)。i.不同粉末污染。 3.预防对策a.规范粉体涂料进料检验流程。b.对新开发涂料及素材有变异,在批量生产前做量试。c.严格管制喷涂膜厚,避免膜厚不均造成色差异常。d.根据不同粉体的烘烤条件,而设置炉温,线速(测试主烤炉曲线,确保烘烤条件的准确度)。e.如设备故障(输送线,主烤炉)应作相对应处理。f.生产中,确保流化效果,金属粉不宜一次加粉太多,以避免分层。g.确保前处理清洗效果。h.生产中保证粉体不受污染,回收粉要专人管理,搭配使用。5.2光泽低1.描述喷涂工件表面反光性能差,使光泽达不到质量要求。2.产生的原因a.粉体涂料原因(树酯添加剂,涂料粒径过大,颜料,流平剂)。b.喷涂膜厚不均匀,膜厚不足。c.烘烤温度与时间不符合粉体涂料的流平条件(流平时间,流平温度)。d.金属粉体的金属比重分配不均匀。e.素材表面清洗不干净(油脂,油滴,脏污,水印)。f.涂膜有针孔。g.粉体储存环境温度过高或时间过长。 3.预防对策a.找涂料供货商检讨。b.粉体涂料过筛处理(保证无大颗粒粉块)。c.规范修补动作,调整喷涂参数,保证涂层膜厚均匀,控制桔皮与针孔。d.选配合适的底漆,保证烘烤条件。e.根据粉体涂料的烘烤条件,设定炉温及线速/f.保证流化效果,金属粉不宜一次加量太多,应分多次加粉,保证金属比重分配匀。g.确认前处理制程,保证素材清洗干净。h.保证储存温度小于30℃,不用过期粉。5.3附着力差1.描述按照客户指定测试方法,附着力达不到要求.表现为涂膜很脆,易脱落,百格测试脱漆超过5%(一格全脱0B).2.产生原因a.素材清洗不干净。b.素材材质变异(更换不同规格的素材)。c.粉体涂料异常。d.烘烤温度,时间不够(涂膜固化不足)。e.涂层太厚。f.对象表面氧化。 3.预防对策a.检查前处理制程,保证素材清洗干净。b.更换素材时,在批量生产前先做量试(对少量异常素材可打磨处理)。c.涂料变异时,先测试其性能及量试。d.适当提高烘烤温度,减慢线速。e.管制膜厚,重工不能超过二次。f.前处理水干燥,温度不宜太高(140℃以下),清洗好的素材不停放过长时间。5.4桔皮1.描述:喷涂面粗糙,起皱,不平滑,类似于桔子皮。2.产生原因a.涂膜太厚或太薄。b.粉体粒径太粗或分布不均匀。c.涂料流平性差。d.静电压太高。e.喷枪距工件太近或太远。f.烘烤炉温太高。3.预防对策a.调整喷涂参数,控制膜厚,使其分布均匀(改善吊具导电性能)。b.粉体涂料过筛。c.找涂料厂商改善。d.适当降低静电压.e.调整喷枪与工件的距离。f.降低烘烤炉温。 5.5起泡1.描述:由于素材表面锈迹,污垢,小凹孔,磷化残渣质,水汽等封在漆膜底下,涂膜在烤干或受热时,这些物质膨胀将漆膜顶起,形成无附着力的凸出点。2.产生的原因a.前处理清洗不干净。3.预防对策a.检查前处理各工站,保证清洗效果。b.清洗素材上的油脂,蜡及其它脏污。c.清除素材锈迹。d.提高水切炉温,减慢线速。e.改善压缩空气质量。5.6条纹1.描述喷涂面局部有明显或不太明显的线条(纹路)。2.产生原因a.前处理清洗不干净。b.素材未烤干。c.清洁除尘时,空气中含有油,水汽。d.工件表面残余静电荷未消除。e.涂装静电压过高。f.打磨品擦灰不净。 3.改善对策a.把素材清洗干净。b.保证水印干燥后的素材无水珠。c.保养空气干燥机,保证压缩空气中不含油,水。d.喷涂前,工件做静电除尘处理。e.适当降低涂装静电压。f.打磨品要把表面灰尘擦干净,可先烘烤再喷。g.气温较低时,前处理清洗好的素材不宜长时间停放。5.7针孔1.描述:喷涂面有许多很小的孔,通常孔径在1mm以下,象用针刺的孔.2.产生的原因a.一次喷涂太厚。b.素材表面有水或溶剂。c.粉末粒径太小(平光粉尤为突出)。d.静电压太高(反拨)。e.粉末受潮。3.改善对策a.控制喷涂厚度。b.保证素材干净。c.控制粉末粒径,细粉比列。d.适当降低静电压,喷枪距工件大于200mm。e.管制粉体存储条件,温度25℃以下,湿度40%以下。 5.8杂质1.描述:喷涂面上的外来物,又分粉尘杂质,异物,线状杂质(毛发,纤维)。2.产生的原因a.粉体涂料受污染。b.喷涂室不清洁。c.素材清洗不干净或吹尘擦灰不净。d.供气不干净(毛发,纤维)。e.吊具产生。f.主烤炉循环风产生。3.改善对策a.更换受污染的粉体涂料。b.把喷房清洁干净。c.保证素材清洗质量。d.更换供气室过滤网。e.焚烧后的吊具先吹尘干净再上线。f.定期清洁主烤炉(燃烧室,过泸网,烤炉)。