Teflon涂料基本知識.ppt

TEFLON不粘涂料技術(shù)講座, DuPont registered trademark,Technical training for customer,Terry Yin,本講座提要, DuPont registered trademark,杜邦簡介 Teflon樹脂的性能特點(diǎn) Teflon 不粘涂料的大致組成 施工工藝流程控制 常見質(zhì)量問題，故障分析,Terry Yin,Teflon樹脂種類,PTFE FEP PFA ETFE, DuPont registered trademark,Teflon樹脂的性能特點(diǎn), DuPont registered trademark,Teflon樹脂的通用性能特點(diǎn),不粘性:世界上最不粘的材料，易清潔 低摩擦系數(shù),自潤滑性好: 相當(dāng)于冰與冰之間摩擦 熱穩(wěn)定性高： (200-260oc之間可長期使用不分解) 耐化學(xué)腐蝕,不被任何化學(xué)物質(zhì)腐蝕，溶解. 堅(jiān)韌耐磨（但鉛筆硬度一般）. 光澤度一般，但有一種特殊氟樹脂的質(zhì)感, DuPont registered trademark,Teflon 樹脂的化學(xué)分子式, DuPont registered trademark,TEFLON不粘涂料的組成(1),聚合物： - 氟聚合物（PTFE，PFA） - 粘結(jié)劑(只在底油中有) 顏料，填料 溶劑：水等 各種助劑:分散,乳化,穩(wěn)定,消泡,濕潤,等, DuPont registered trademark,不粘涂料的組成(2),硬化耐磨劑 防開裂劑，成膜助劑, DuPont registered trademark,氟聚合物的功能,種類: PTFE,FEP,PFA，ETFE -不粘，易潔. -低磨擦系數(shù). -耐化學(xué)腐蝕. -耐熱. -耐磨，耐久 ., DuPont registered trademark,粘結(jié)劑的功能,-提供跟金屬基材的結(jié)合力. -防腐., DuPont registered trademark,助劑的功能,分散 PTFE 樹脂于水中形成穩(wěn)定乳液 潤濕基材，降低其表面張力，便于涂料均勻排開粘附,消除“魚眼”現(xiàn)象 幫助涂料流平 消泡 改善噴涂性，使涂料濕潤光滑 增加粘度，提高穩(wěn)定性 ., DuPont registered trademark,防開裂成膜劑的功能, DuPont registered trademark,使涂膜達(dá)到足夠的厚度而不開裂. 幫助PTFE流動成膜 成膜后需要經(jīng)高溫及氧化分解， 分解不徹底殘留在涂膜中會使涂膜泛黃，不粘性下降。 這也是燒結(jié)溫度不夠的一個判斷方法。,無機(jī)填料的功能, DuPont registered trademark,增強(qiáng)蓋底能力 可降低涂料成本（過多會有負(fù)作用） 可增加涂料硬度 （過多填料會使涂料同時變脆，自身結(jié)合力下降，易粉化，不粘性降 低，起不到提高耐膜的作用）,Teflon 涂料的分類,液體涂料 - 水性涂料 - 油性涂料 固體粉末涂料 - PFA粉末涂料 -FEP粉末涂料, DuPont registered trademark,Teflon 涂料的施工方法,空氣噴涂(國內(nèi)常用) 滾涂 卷材涂裝 靜電粉末噴涂 淋幕涂裝（國外有） 靜電液體噴涂, DuPont registered trademark,自動空氣噴涂, DuPont registered trademark,手動空氣噴涂, DuPont registered trademark,常用基材種類,拉伸鋁:(純鋁,合金鋁) 不銹鋼:(SUS304 :18/10) 鐵搪瓷: 搪瓷鐵+ 光面搪瓷（內(nèi)外包裹）+ 毛搪瓷（內(nèi)表面） 鑄鋁: 壓力注射式鑄或重力澆鑄 鑄鐵: 鑄鐵+光面搪瓷（內(nèi)外包裹）+ 毛搪瓷（內(nèi)表面） 復(fù)合金屬：3層復(fù)合或5層復(fù)合, DuPont registered trademark,拉伸鋁,TYPE 3003 組成: - Aluminium 98.68% - Manganese 1.2% - Copper 0.12% 性能: - Most current type (80%) - Available as sheet - Good corrosion resistance - Hard, DuPont registered trademark,拉伸鋁,TYPE 1050 組成: - Aluminium 99.5 % - Impurities 0.5 % 性能: - Available as sheet - Poorer corrosion resistance - Soft - Post-form/ roller coating TYPE 4001 For enamelled exterior, DuPont registered trademark,Enamelled Steel,Enamel: - Mixture of oxides (Mainly SiO2) - Baked at high temperature (830C) - Ground coat on inside and outside Frit: - Rough enamel applied to make the substrate porous and rough - Mixture of high and low melting oxides baked at 810C - coat on interior side only - DuPont 458-501 primer should be used., DuPont registered trademark,不銹鋼,Addition of 11% Chromium imparts corrosion and oxidation resistance to steel Addition of Nickel to control the structure of the alloy Low thermal conductivity. In order to get a good heat distribution an aluminium disc is welded on the bottom of the pan Most common type is SUS304 ：18/10 (18% Chromium and 10% Nickel), DuPont registered trademark,鑄鋁,Aluminium alloy casted at 480-540C Gravity cast: Less defects Pressure injection cast: More defects, more impurities Corrosion, Blistering, Bubbling The composition determines: - The cast easiness - Corrosion resistance - Mechanical properties - Machinability - Weldability Most common used types: 231/230, 5076, 331, DuPont registered trademark,涂裝前的基材表面處理,清洗除油 - 堿性除油劑除去油脂， 不同品種基材要用不同的除油劑(反應(yīng)型和非反應(yīng)型) 。 - 后道清洗必需用新鮮潔凈的循環(huán)去離子水 - 形成輕微粗糙度 - 強(qiáng)堿型除油劑需要用酸進(jìn)行中和 噴砂 (增加表面粗糙度，接觸比表面積，提高附著力)： - 噴槍空氣壓力: 6-7 kg/厘米2 - 氧化鋁砂粒型號: 36#-60#棕剛玉, DuPont registered trademark,表面增強(qiáng)處理技術(shù),陶瓷增強(qiáng)（適合拉伸鋁） -噴射特殊陶瓷，非連續(xù)點(diǎn)狀分布于基材表面 - 550度左右燒結(jié) -增強(qiáng)表面粗糙度，耐磨 -需用458-501底油 金屬熔射（適合拉伸鋁） -噴射特殊合金材料， 非連續(xù)點(diǎn)狀分布于基材表面 -增強(qiáng)表面粗糙度，耐磨 -防腐性會有所下降（原電池效應(yīng)）, DuPont registered trademark,表面增強(qiáng)處理技術(shù)（續(xù)）,等離子體材料處理 -噴射特殊等離子材料， 使其非連續(xù)點(diǎn)狀分布于基材表面 -防腐性下降很輕微 -增強(qiáng)表面粗糙度，耐磨 - 需用458-501底油, DuPont registered trademark,表面增強(qiáng)處理（續(xù)）,鋁材陽極氧化 -普通陽極氧化: 3-5um膜厚, 防腐性增強(qiáng). -硬質(zhì)陽極氧化:30-50um膜厚, 防腐性及硬度增強(qiáng). -可以用冷熱兩種方法封閉 化學(xué)腐蝕：用特殊化學(xué)溶液腐蝕表面形成疏松多孔結(jié)構(gòu)如： - Degreasing with 0.25 N NAOH at 60C for 5min. Rinsing - 7-10% HCL at 25-60C for 5 min (2 or 3 times) rinsing and drying Rinse with DI water, DuPont registered trademark,噴涂涂裝工藝,噴涂技術(shù)的選擇:根據(jù)涂料品種及工件形狀選擇 -噴房及夾具設(shè)計(jì),噴槍選擇,噴槍設(shè)定(角度,時間,流量)等. 膜厚控制: 均勻度,各層厚度 底油干燥及冷卻 燒結(jié)固化及冷卻, DuPont registered trademark,日常生產(chǎn)中的涂裝工藝控制,表面清洗除油，氧化: 濃度，溫度，速度，壓力 打砂后表面粗糙度：壓力，砂粒型號 涂裝環(huán)境：杜絕污染源 壓縮空氣，噴房，烘爐，地板，容器，噴槍 涂膜厚度及均勻度： -噴槍角度設(shè)置，轉(zhuǎn)速，鏈速，噴涂時間，距離， 吐出量，霧化氣壓，輸料氣壓，電壓 干燥及燒結(jié)工藝： 爐溫設(shè)置，鏈速，排器氣管，循環(huán)風(fēng)扇，保溫時間, DuPont registered trademark,日常生產(chǎn)中必須的工藝及性能檢測,涂膜附著力：每隔一個小時做一次，并記錄結(jié)果 膜厚及均勻性：每隔一個小時測一次，并記錄結(jié)果 對于不能直接測的基材需貼鋁片。 基材打砂粗糙度：每一個小時測一次，并記錄結(jié)果 表面除油清洗潔凈度：每一個小時用黑白布擦拭一次，并記錄結(jié)果 涂膜外觀及顏色：隨時觀察有無異常 燒結(jié)爐溫：調(diào)整好后需一星期監(jiān)測一次，并記錄結(jié)果 耐腐蝕性：每天抽查檢測一次 耐磨性：送杜邦檢測 不粘性：送杜邦檢測, DuPont registered trademark,固化燒結(jié)的原理(1)-可控樹脂定向運(yùn)動,固化燒結(jié)前, DuPont registered trademark,SUBSTRATE,固化燒結(jié)原理(2)-可控樹脂定向運(yùn)動,固化燒結(jié)后3-5 min at 428-435C, DuPont registered trademark,F,SUBSTRATE,爐溫曲線示例： 基材大小，厚薄決定其真實(shí)受熱溫度, DuPont registered trademark,金屬基材溫度曲線,燒結(jié)固化中的物理化學(xué)反應(yīng), DuPont registered trademark,-氟樹脂熔融流動成膜 -溶劑，助劑揮發(fā)分解 -底油中粘結(jié)劑固化產(chǎn)生附著力 -氟樹脂，粘結(jié)劑開始定向分層運(yùn)動 -底，中，面互相滲透融合產(chǎn)生層間結(jié)合力 -防開裂劑高溫分解，揮發(fā),燒結(jié)爐的選擇, DuPont registered trademark,* 按熱源分類： -電加熱 - 柴油加熱 - 瓦斯氣加熱 *按加熱方式分類： - 直接紅外輻射加熱：不適合TEFLON涂料 對顏色，距離敏感。溫差大。 - 間接熱風(fēng)循環(huán)加熱：適合TEFLON涂料 溫度分布均勻,燒結(jié)爐溫控制, DuPont registered trademark,如何控制爐溫: -爐溫曲線中的燒結(jié)溫度及維持時間： 每種涂料都有其特定的燒結(jié)溫度及時間要求 參考杜邦的產(chǎn)品資料。 -一定的予熱時間(室溫到200度:最少5分鐘)： 助劑分解，防涂膜開裂，針孔 -廢氣排放：廢氣會影響涂料顏色，產(chǎn)生彩虹顏色 -新鮮氧氣供應(yīng)：會影響涂料顏色，幫助防開裂劑分解 -左右上下溫差：會影響同批產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定,產(chǎn)品推薦的技巧, DuPont registered trademark,幾個必須問的問題： 基材型號：鋁，不銹鋼，鑄鋁，鍍鋁板，碳鋼 能達(dá)到的燒結(jié)溫度： 能承受的價格： 是或需要杜邦品牌 產(chǎn)品的功能要求：不粘，防腐，自潤滑，耐磨 對顏色的要求 涂料的工作溫度 客戶的噴涂設(shè)備，條件,杜邦TEFLON品牌的分類, DuPont registered trademark,TEFLON CLASSIC： 459-11105/455-11210，455-11201 TEFLON XTRA：北美地區(qū)專用 459-21100/456-21200/456-21300 TEFLON SELECT：中度耐磨耐刮 459-41105/456-41250/456-41350 TEFLON PLATINUM：重度耐磨耐刮 北美：459-61150/456-61260/456-61350 歐洲及亞洲：459-415/456-605/456-401 TEFLON PLATINUM PROFESSIONAL： TEFLON PLATINUM 涂料用于加硬處理的基材,不同品牌性能對比, DuPont registered trademark,性能比較,膜厚控制的意義, DuPont registered trademark,涂膜質(zhì)量故障分析 的幾個原則, DuPont registered trademark,眼見為實(shí)：不要輕信客戶的結(jié)論 不要輕易把責(zé)任往自己身上攬，易導(dǎo)致“有罪推斷”。 親臨現(xiàn)場掌握第一手資料 要用排除法，比較法去發(fā)現(xiàn)問題 必要的儀器設(shè)備非常重要：數(shù)據(jù)最有說服力 心要細(xì)，但思路要廣 良好的溝通，讓客戶配合，而不是對抗 不要輕易下結(jié)論,涂膜質(zhì)量故障分析 (1), DuPont registered trademark,燒結(jié)后涂膜有“彩虹” -燒結(jié)溫度太低. -廢氣排放不充分,烘爐氧氣供應(yīng)不足. -面油太厚（因防開裂劑主要在面油中）. -工件太厚,冷卻速度太慢.,涂膜質(zhì)量故障分析(2), DuPont registered trademark,“魚眼” 現(xiàn)象: -壓縮空氣中有油，水等雜物. -基材表面有油污雜質(zhì). (避免不必要的用百潔布擦拭干燥后的底油.) -涂料污染：過濾，漆桶，噴槍. (同一支噴槍不能同時用來噴油性和水性的涂料) -涂料本身原因.,涂膜質(zhì)量故障分析(3), DuPont registered trademark,涂膜燒結(jié)后開裂 -涂膜太厚，超過其極限膜厚. -予熱時間太短，加熱速度太快. -工件設(shè)計(jì)不良：尖角，深陷凹孔. 要有圓角過渡. -霧化不良.可導(dǎo)致局部膜厚太厚. -涂料流掛，堆積的區(qū)域.,涂膜質(zhì)量故障分析(4), DuPont registered trademark,耐磨性，耐刮，硬度不良 -跟涂料品種密切相關(guān) -對于加強(qiáng)型涂料: (1)硬化劑沉淀,或被過濾掉. (2)底油太薄. -燒結(jié)溫度不夠. -加強(qiáng)型底油施工不端：厚度，均勻度，沉淀,涂膜質(zhì)量故障分析(5), DuPont registered trademark,防腐性不良 -燒結(jié)不充分 -膜厚不充分 -表面處理不良：粗糙度偏低，有油污, 金屬熔射. -跟涂料及基材種類相關(guān) -氟樹脂種類:PFA=FEPPTFE,涂膜質(zhì)量故障分析(6), DuPont registered trademark,附著力不良: 1,底油和基材之間: -底油厚度不足夠. -表面處理不良：粗糙度，油污等 -基材種類. -燒結(jié)不充分.,涂膜質(zhì)量故障分析(7), DuPont registered trademark,接上頁： 2，層間不良: -燒結(jié)不充分(sintering) -底油干燥太過分：表面太光滑 -底油，中油，面油不配套 3,底油之間結(jié)合力不良: -燒結(jié)溫度太高,樹脂分層太過分 -底油太厚（脆裂）,涂膜質(zhì)量故障分析(8), DuPont registered trademark,烘烤燒結(jié)后發(fā)黃 -溫度偏低 -爐子排氣不良. -爐內(nèi)氧氣供應(yīng)不足. -面油太厚.,涂膜質(zhì)量故障分析(9), DuPont registered trademark,涂層光澤較差,表面粗糙. -取決于氟樹脂種類:PFA=FEPPTFE -工件噴涂前表面溫度過高 -燒結(jié)過度 -爐子排廢氣不良 -面油太薄 -干噴現(xiàn)象,涂膜質(zhì)量故障分析(9), DuPont registered trademark,涂膜表面粗糙: -涂膜太薄 -”干噴”現(xiàn)象:氣壓太高,出油量太小,距離太遠(yuǎn) -基材溫度太高 -表面粗度太高 -涂料快干,涂膜質(zhì)量故障分析(10), DuPont registered trademark,涂層不粘性不良: -涂料品種:1coat2coat3coat -燒結(jié)溫度偏低:分層/成膜不良 -面油太薄 -干噴 -爐內(nèi)氧氣供應(yīng)不足，排氣不良(防開裂劑殘留),涂膜質(zhì)量故障分析(11), DuPont registered trademark,涂料表面有顆粒： -噴槍霧化壓力太大,噴槍口徑太小,導(dǎo)致PTFE凝膠產(chǎn)生膠粒. -環(huán)境中的塵埃,雜質(zhì) -涂料缸中混入雜質(zhì) -噴槍污染,有雜質(zhì). -工件表面有雜質(zhì).,涂膜質(zhì)量故障分析(12), DuPont registered trademark,堵槍: -噴槍霧化壓力太大,噴槍口徑太小,導(dǎo)致涂料凝結(jié) -填料尺寸太大,而噴槍口徑太小. -油性，水性涂料共用同一支噴槍.,涂膜質(zhì)量故障分析(13), DuPont registered trademark,涂層有泡孔 -面油跟底油不相融 -涂料粘度太高,泡沫太多 -涂料不親潤基材或底油,涂膜質(zhì)量故障分析(14), DuPont registered trademark,油性涂料“出汗”: -環(huán)境濕度太高,涂料吸水. -涂料中溶劑揮發(fā)太快,代走熱量,導(dǎo)致金屬表面溫度下降.,杜邦質(zhì)量管理程序（對貼標(biāo)廠家）:, DuPont registered trademark,1, 選擇合適的許可制造商: 2,認(rèn)證檢測許可制造商的技術(shù)能力,設(shè)備, 質(zhì)量管理水平. 3,系統(tǒng)培訓(xùn):噴涂技術(shù)及QC控制 4,IQ(初次合格)試線及樣品送檢測試. -每一種涂料都必須先送檢通過IQ測試. -每一種基材都必須送檢通過IQ測試. -每一條涂裝線都必須送檢通過IQ測試. -只有通過IQ,才可以獲準(zhǔn)使用杜邦標(biāo)貼.,杜邦質(zhì)量管理程序:, DuPont registered trademark,5, 常規(guī)質(zhì)量檢測: -每月派代表去客戶現(xiàn)場做質(zhì)量工藝巡檢。 -定期抽檢樣品. -定期到市場購買樣品檢測. -定期查閱工藝參數(shù)記錄. 6,許可制造商必須具備基本的實(shí)驗(yàn)檢測能力.,特許制造廠的現(xiàn)場QC控制要求, DuPont registered trademark,必須通過杜邦的相關(guān)