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家电静电粉末涂装涂层质量控制研讨
发布时间: 2017-02-15

        摘要:家电在给人们带来生活的大大方便的同时,也对人们的居住环境起到一定美化和装饰作用。市场的发展对家电装饰提出了越来越高的要求。家电涂装方法多种多样,目前行业主要采用平板喷涂和静电粉末喷涂。本文主要探讨静电粉末喷涂中的质量问题。涂层质量在设备选择正确,状态良好的前提下,主要从涂料选择、粉末性能、工艺执行力度三方面进行控制。
        1、根据家电装饰防护的不同要求选择所需涂料
        在选择涂装材料时,要根据家电使用环境及外观要求选择涂料。
        洗衣机在室内使用,对耐大气性、耐紫外线、耐湿度骤变性等均要求不高,但其经常受水分、潮气、碱液的侵蚀,决定涂料的性能主要有以下几方面:
        —涂料对洗衣机金属零件表面附着力强,涂膜牢固耐久,长期使用不剥落,耐磨性好,不易碰损;
        —有良好的耐水性,能耐碱液,耐湿热;
        —有良好的装饰性,与家庭内部色彩协调,涂膜平整、丰满、不易变色,通常采用的涂料有氨基烘干漆,热塑性丙烯酸涂料、环氧粉末涂料,以粉末涂料居多。
        电冰箱在室内使用,与食物接触,要求有清洁感和致冷感,涂装要求:
        —颜色柔和,对光泽等外观质量要求较高;
        —涂膜有一定的硬度、耐盛食品容器、玻璃等的撞击;
        —耐污染性好,与食用油类不发生作用;
        —耐腐蚀性好,耐潮气、果汁、汽水、碱水的侵蚀;
        —无味、无刺激性物放出。
        丙烯酸涂料因其耐污染性好,涂膜硬度高,保色性、耐腐蚀性、涂膜附着力好而被采用。
        电视机外壳主要采用ABS、HPS、PS等塑料制作,由于电视机常在室内使用,对装饰性要求很高,因此大多数采用丙烯酸类涂料涂装,也有采用聚氨酯的,在这类涂料中通常加入有机硅树脂作为表面活性剂,脂肪族或聚乙烯蜡,脂肪族铵盐等助剂可消除塑料坯件本身的缺陷,以改进产品的外观,增加耐擦伤性,还经常加入NC纤维改性剂来提高涂层的耐性,耐碱性和附着力。
        室内使用的热水器不与大气接触,有一定的使用温度,经常受水汽、碱性液体的接触一般采用环氧聚酯树脂等。 
        对室外使用的家电主要要求涂料耐大气,耐紫外线、耐温度骤变性优良的树脂及助剂。 
        2、粉末性能控制  
        优良的粉末涂料是获得高质量涂层的前提,但粉末涂料在储存和运输过程中,各种环境因素都有可能造成涂料性能的变化。在使用前对涂料性能进行检测,排除涂料本身的不良因素,才能有得涂层质量的控制。涂料性能检测项目有多种,方法亦多样,可选择与工艺有密切关系的性能,进行测试。
        如外观、表观密度、流动性、不挥发物含量等。
        3、工艺控制
        静电粉末喷涂工艺可分为表面处理、干燥、喷涂、固化四个工序。表面处理过程是除去氧化物、油脂、灰尘等污垢,保证涂膜的耐久性,增强涂层与物体表面的结合力及涂层外观质量,喷涂过程是在高压静电作用下,粉末通过喷枪喷到工件表面,经过固化阶段成膜后形成成品。生产过程中严格按照各工序工艺参数执行操作,如各工序工艺执行不彻底都有可能对涂层的最终质量造成影响。
        下面根据本公司多年来在粉末静电喷涂方面的实际经验,找出一些常见的质量缺陷及解决方法。
        一、表面处理工艺执行不到位引起工件涂膜的缺陷以及解决方法
        涂层缺陷产生原因解决措施 
        缩孔、气孔脱脂除油不彻底提高脱脂槽温度,延长处理时间
        含磷脱脂剂与金属离子产生化 学反应,产生易分解沉淀改进表面处理方法,选用效率更高的表面处理剂;
        颗粒表面处理过程中磷化温度过高,产生难以清洗的杂质改进磷化工艺,采用合适的温度 
        酸度过高、易产生一种介于磷化膜与沉淀之间的杂质调整磷化工艺,选择合适的总酸度和游离酸度
        机械性能差磷化处理未形成磷化膜,或磷化膜粗糙、不均匀(工件取样通过硫酸铜滴定试验达不到8s以上)调整磷化工艺或更抵达更有效的磷化处理剂
        二、粉末静电喷涂阶段工艺执行不到位引起工件涂膜的缺陷以及解决方法列表如下:
        涂层缺陷产生原因解决措施
        缩孔工件放置太久工件放置时间应控制在16h以内
        压缩空气中含有液态的油、水颗粒,导致粉末涂料受污染增加油、水分离设备,采用干燥塔加两级或三级油、水分离器;且离最终用气点最近为好
        粉房周围环境中含有挥发性硅油等溶剂严格控制粉房环境,有条件采用隔离的空气净化粉房
        环境中有杂质严格控制环境,喷涂时禁止环境施工
        粉末本身存在有挥发物等质量问题严格控制粉末涂料质量
        静电喷涂设备回收系统中,某些有机物材料混入粉末中定期清理回收系统,来防有机物的侵入
        不同牌号、不同生产日期、不同厂家的粉末混用禁止粉末混用,更换粉末前应彻底清理粉房及喷粉系统
        颗粒粉末生产过程中颜料或固化剂分散不好严格控制颜填料的粒度
        喷枪头部、粉泵或管道内部气流改变的部位,超细粉末容易堆积,当堆积到一定程度时,以固态喷出附着在工件表面。固化时不能流平而变成颗粒(0.8~3.5mm)选用合适的粉末,控制粉末粒度分布在(16~80μm)
        粉房或喷枪顶部有沉积粉未通过悬链振动落在工件表面产生(2.0~4.5mm)颗粒保持工件环境的清洁;维修和保养好设备后及时清洗
        涂层太薄熔融流平时易产生微细颗粒涂层厚度应控制在40~85μm
        粉末涂料本身的颜料不耐温或树脂易发黄时更换粉末涂料
        变色、失光不同厂家或不同牌号粉末涂料混杂禁止粉末混用,更换粉末前应彻底清理粉房及喷粉系统
        涂膜过厚,会引起失光控制涂膜的厚度在合适范围
        回收粉末使用比例过大时,也易失光回收粉末与新粉末混合比例一般应为2:1
        气孔工件表面质量差有气孔对有问题的工件应进行人工打磨处理,提高工件表面质量
        喷枪离工件距离太近,或喷枪电压过高,产生击穿调整静电喷涂工艺参数,电压应为70kV~100kV;工件与喷枪距离约为24cm
        桔皮涂料中有在固化过程中产生挥发物杂质严控粉末少料进货质量,粉末在25℃下保存 
        工件表面粗糙,导致涂膜表层不平滑提高工件表面的光洁度,如打磨等
        粉末粒子太粗、粉末涂料固化速度太快,自动流平性差粒度控制在16~80μm,选择高质量的粉末涂料
        涂膜太厚,涂膜表面呈现斑纹状桔皮调整好静电喷涂的工艺参数,控制好电压、电流、压缩空气流量、雾化气、工件与喷枪的距离
        静电屏蔽,涂膜厚薄不匀
        喷粉时粉末雾化不好
        三、固化工艺执行不到位引起工件涂膜的缺陷以及解决方法列表如下:
        涂层缺陷产生原因解决措施
        颗粒烘炉设备上的剥落物、灰尘等通过悬链振动而附于工件表面定期用吸尘器清理烘炉,清理热风循环系统过滤网
        变色、失光涂膜烘烤时间过长或温度过高引起涂膜变色和失光选用合适的烘烤时间和温度。工艺参数随粉末涂料型号和厂家不同有所调整
        固化温度过低、固化时间不足会引起过亮制定适当的烘烤条件,要求按工艺要求执行操作
        烘炉排气系统不畅引起炉内局部温度过高检查排气系统,维修保持系统畅通
        桔皮烘烤温度过低,熔融流动性差升高烘烤温度,调整升温曲线
        机械性能差粉末没完全固化或过度烘烤根据粉末涂料的技术条件,利用测温信检测烘炉的升温曲线,重新调整固化温度和时间
        4、成型涂膜性能测试
        每批生产前,对所确定的粉末及生产工艺都应作小批试制,对涂膜性能测试合格后方可正式生产,涂膜性能测试,针对不同用途侧重点有所不同。

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