静电喷涂生产工艺及缺陷分析.docx
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静电喷涂生产工艺及缺陷分析
静电喷涂生产工艺及缺陷分析
一.静电喷涂
是利用电晕放电现象使粉末涂料吸附在工件上的。
其过程是:
喷粉枪接负极,工件接地(正极),粉末涂料由供粉系统借压缩空气气体送入喷枪,在喷枪前端加有高压静电发生器产生的高压,由于电晕放电,在其附近产生密集的电荷,粉末由枪嘴喷出时,构成回路形成带电涂料粒子,它受静电力的作用,被吸到与其极性相反的工件上去,随着喷上的粉末增多,电荷积聚也越多,当达到一定厚度时,由于产生静电排斥作用,便不继续吸附,从而使整个工件获得一定厚度的粉末涂层,然后经过热使粉末熔融、流平、固化,即在工件表面形成坚硬的涂膜。
二.喷粉的优缺点
1.喷粉与喷漆
●静电喷粉和喷漆相比,不需稀料,无毒害,不污染环境,涂层质量好,附着力和机械强度高,耐腐蚀,固化时间短,不用底漆,工人技术要求低,粉回收使用率高,只是装饰性比漆稍差。
●喷漆涂料与溶剂(或还加硬化剂)混合后施工,以压缩空气或静电力雾化后飞向工件并附着,溶剂蒸发(或相互反应)后固化成膜;VOC(可挥发有机气体)含量高,对人体有较大危害;涂料利用率很低,仅约50%;一次喷涂所形成的膜厚为15~25um;
●粉体涂装涂料为细粉状态,通过静电作用附着于工件,通过高温烤炉时,涂料熔融,流平,并交联固化;VOC含量为零,但要注意粉尘的危害;涂料可回收使用,利用率可达99%以上;固化时间比喷漆短,不会出现喷漆件常有的流淌现象。
设备投资大;适合于厚膜涂层的涂装,一次喷涂膜厚为50~150um;
2.喷粉的防腐原理
2.1屏蔽原理:
金属表面涂覆涂料经过干燥(固化)后,把金属表面和环境隔开。
但是涂层并不能阻止或者减慢腐蚀过程,因为高聚物有一定的透水性,其结构中的气孔平均直径在10-5~10-7cm,而水和氧分子的直径通常只有10-6~10-8cm。
为了提高涂层的抗渗性,涂料应选用透气性很小的成膜物质和屏蔽性大的固体填料,以使涂层达到一定厚度而均匀、致密无孔。
2.2.缓蚀原理:
磷化膜起主要的保护、缓蚀作用。
其次,借助涂料的内部组分(如丹红、锌铬黄等具有阻蚀性的颜料)与金属反应,使金属表面钝化或生成保护的物质以提高涂层的保护作用。
另外,一些油料在金属皂的催干作用下生成降解产物,也能起到有机缓蚀剂的作用。
2.3.电化学保护原理:
介质渗透涂层接触到金属表面下面就会形成膜下的电化学腐蚀。
在涂料中使用活性比较高的金属做填料(比如锌),这样起到牺牲阳极的保护作用,而且锌的腐蚀产物是盐基性的ZnCl2、ZnCO3等,它填满了涂层的空隙,使涂膜更加致密,从而使腐蚀大大降低。
三.喷粉产品的检验
1.检验条件
●北极昼光或室内高效能两光源日光灯(照度1000流明)
●目视距:
A级面300MM,B面500MM,C面1000MM,3米/分的速度目光扫描。
2.检验标准:
●所有面不可露底、剥离、无划痕、起泡、起皱、针孔、积粉
●膜厚:
户外粉60-120;室内粉50-100;喷漆一般40-70(膜厚仪1点测五次,取平均,整个面取四角和中间5个点再取平均)。
3.喷漆色板的制作
●A:
烘烤时,每炉做两色板,以备测试(一件测试,一件存档)。
出炉后标识好粉号、固化条件、时间,并由QE签名。
●B:
色板保存两年,室温下湿度70±15%,无环境光线直接照射。
4.性能要求
4.1非破坏性测试
●膜厚测试
●亮度测试:
光泽度计以60度入射角,±5%的误差为合格。
有的客户要求光泽度≥90%。
●色差测试:
A面色差0.8,其余面色差1以内,或比照色板.
4.2破坏性测试
●百格测试:
在100m㎡之区域以美工刀每隔1mm划一条线(深度须见底材),交叉刻画100个方格,以3M#600Scotch胶布10~13mm或与其相容的胶布粘贴于刻画测试区,将胶带以垂直方向瞬间并快速撕离测试面上的漆,不可脱落5%。
●折弯测试:
色板以r=t弯曲180度或反复90度,涂层无脱落为合格;
●硬度测试:
2H铅笔以45度角施予1KG的力向前沿直尺推动15-30MM,橡皮擦除后无漏底为合格,允许轻微痕迹;或者铅笔硬度H以上,把铅笔尖端削成直角,针对测试面沿45度方向,施予1KG的力在烤漆表面画出8CM的直线,面不能有破损、刮伤,允许轻微痕迹漆。
。
参考常温硬度:
3H以上。
●耐溶济测试:
沾99.8%的无水酒精棉花棒,以1KG力来回50次,除光泽可少许变化外,涂层不得变色、发涨、剥落;或者以干净棉布,沾湿干净溶剂(工业酒精95%);对测试面施以500g之力来回擦拭50次。
测试面不能变色、剥漆、浮起,或失去光泽,光泽可少许变化。
●冲击测试:
以截面积为1/4的500克重锤自500米自由落下,涂膜无脱落、开裂为合格。
也有用落球实验的:
落球实验(用直径为1.5CM的实心球和长度为1.5M的空心竿,测试油漆的强度和粘合力)。
或者在QCJ型漆膜冲击器上进行,(1Kg的重锤在500mm高处自由落下冲击,不得有裂纹和喷塑层脱落现象)。
●耐磨性测试:
用海绵刷,刷5000次,不可露出素材用海绵刷较硬的那一侧,加上宽30mm,500g的荷重,55mm的距离,60次/分来回刷;或者长城橡皮500g力来回50次无漏底。
●耐湿性:
60℃相对湿度90%中放置240H,涂膜面不可异常
●耐沸水性 沸腾水,1hr浸泡,无异常;
●耐褪色性:
使用波长2800A°~3000A°,15W紫外线灯一只。
以25cm的距离连续照射72小时,再与比较样品比较,测试面不能有腿色、剥漆、浮起或失去光泽。
●耐碱性 5%NaOH,240hr无变化;
●耐酸性3%HCL,240hr无变化;
●耐溶剂性 二甲苯,24hr无变化;
●耐污染性 唇膏,常温下24hr无异常;
●耐热性:
180℃xlhr 色差E<0.8,保光性优异;
●耐腐蚀性:
耐盐雾性 1000hr无变化;耐湿热性 500hr无变化;或盐水喷雾不可有气泡、生锈的发生(5%食盐水35摄氏度,连续喷雾400小时)。
5.某公司喷涂检验标准
高压静电粉末涂装检验评定方法
一、引用标准
1、GB1764涂膜厚度测定法。
2、GB9286I802409涂膜附着力测定法。
3、GB/T6739涂膜硬度测定法。
4、GB1729涂膜颜色及外观测定法。
5、GB/T1771-91色漆和漆,耐中性盐雾性能的测试。
二、术语解释
1、零部件粉末涂装质量:
是指为实现装饰,防护(防腐蚀)密封等要求,而涂装在零部件表面上的静电粉末涂装深层的外观质量和内在质量。
①外观质量包括:
露底、遮盖不良、脱落,杂色(混粉),桔皮,颗粒,麻点堆积(粉末)锈痕,碰划份等缺陷。
②内在质量包括:
膜硬度、厚度、附着力,耐腐蚀性等技术工艺参数。
2、喷涂外观缺陷种类:
①露底(BARE):
漏涂或未能完全覆盖材料色泽的现象。
(清晰可见)
②遮盖不良(BARE):
深层涂覆盖薄致使底色隐约可见的现象。
(有粉末的原因)
③脱落(CHIP):
涂层从深面呈现片装脱离造成金属表面层清晰可见的现象。
④杂色(DISCOLOURATION):
涂层表面的不同颜色或颜色深浅不一的斑点,色块或阴影。
⑤桔皮(ORANGEPEEL):
涂层表面呈现桔皮状纹路的现象,不规则波纹,表面橘皮是一种缺陷,一种可以接受的缺陷。
⑥针孔:
涂层表面呈现针状小孔或毛孔的现象。
⑦颗粒(TMELUSION):
深层表面附着的清晰可见的颗粒状物质的现象,表面呈砂粒状,用手摸有阻滞感.。
⑧麻点:
涂层表面因水、油等异物影响致使涂料不能均匀流平,形成泡状疤痕。
⑨堆积:
深层表面因局部涂料边厚而形成涂料集结的现象。
⑩锈痕:
深层中产生锈点或接缝处呈现锈斑的现象。
不干返粘:
表面干,实际未干透,表面有(或易产生)纹印,粘有织物绒毛现象.
流挂:
表面有液体流淌状的突起,顶端呈圆珠状.
①碰划份:
深层表面受外力碰撞或摩擦而呈现划痕的现象。
碰划份分为:
a、严重划分:
穿透涂层并对金属层造成划份的现象。
(可清晰看到)
b、划份:
穿透涂层组对金属层未造成划份的现象。
(可清晰看到)
c、磨损:
经仔细观察才可发现的,轻度轻微的划痕现象。
D、碰伤:
深层表面出现的各种原因所造成的凹凸痕。
3、喷涂外观缺陷的严重度分类:
①观察深层表面的缺陷的环境要求:
a、环境整洁,不能有显著影响检验作业的蒸气、湿气、烟雾、粉尘等。
B、检验光线要求为正常光线下的自然光或照度不低于500LXCE的目光灯照明。
如2只长度约120cm的40W的标准日光灯,安装在观察点正上方的位置。
C、在一臂距离内(500mm),光线良好的条件下,以不超过15秒的时间观察(检查)零部件的第一部分独立的表面。
②对缺陷本身严重度的划分:
a、严重:
一般情况下,可立即看到的缺陷,或在一臂长的距离可看到的缺陷。
B、轻微:
在一般情况下,充足的光线下,认真的近距离(小于一臂距离)的观察(检查)才可看到的缺陷。
③不合格定义:
在一般情况下可立即看到的缺陷,或在一臂长的距离可看到的缺陷称为不合格。
注:
经过认真的观察(检查),才可看到的可称为不合格,未发现的某种缺陷则不可称为不合格只能称作“缺陷”。
④涂装表面检验区域的划分:
根据各涂装表面对质量影响度和重要程度分为:
①A级②B级③C级即:
将零部件的各表面划分为A、B、C、三个检验区域。
⑤每一个检验区的缺陷数量允许标准:
a、A级:
涂层表面没有不合格项。
B、B级:
在每个B级涂层而上的轻微缺陷不超过2个。
C、C级:
在每个C级涂层而上最多有5个轻微缺陷。
三、内在质量、质量检查:
所用仪器及量具应符合计量要求,并在有效检定周期内
1 涂层厚度 GB1764-79(89)的规定,每天用磁性测厚仪测5点以上,取其平均值 40-60cm,厚薄不均控制在10%内。
2 涂层硬度 GB/T6739-1996的规定检测 ≥2H 铅笔划痕 每天
3 涂层附着力按G9286-88/ISO2409的规定进行检验 ≥“1级” 涂层冲击器划格器 每天
4 涂层耐腐蚀性按GB/T1771-91的规定进行检验 ≥400h 盐雾实验机 必要时
四、检验结果评定
1、每天生产时,根据上述的规定对涂层进行外观及内在质量进行检验,外观以及内在质量任何一项“不合格”即可对其判定“为不合格”,必要时进行追溯。
2、例行定型实验时,发现内在质量尤其是涂层而腐蚀性以及涂层附着力不合时,必要时需进行追溯。
四.喷粉工艺线路
前处理→烘干→喷漆→烘烤→检查→包装
1.前处理工艺线路
线路1:
(有氧化层要去除的情况)除油---水洗---除锈---水洗---表调---水洗---磷化---水洗---水洗---烘干;
线路2:
(无氧化层要去除的情况) 预脱脂---〉脱脂---〉两次水洗---〉磷化---〉两次水洗---〉吹净水分(或烘干)---〉挂件---〉喷涂---〉加热固化---〉摘件---〉检查---〉入库;
线路3:
(非钝化镀锌板喷涂工艺流程)上挂工件→热水洗→预脱脂→主脱脂→水洗1→水洗2→表调→(水洗喷雾)--磷化→水洗3→水洗4→去离子水洗→(人工吹水)→脱水烘干→人工转挂→吹尘→喷粉→固化→检验→合格成品发货。
线路4:
喷砂—脱脂—冷水清洗—除锈—冷水清洗—表面调整—磷化—热水清洗—烘干—喷粉—固化
1.1除油
●主要有矿物油、润滑