鋁型材氟碳噴涂技術原理及工藝

1、鋁型材氟碳噴涂技術原理及工藝隨著我國建筑業(yè)近幾年迅速的發(fā)展，幕墻業(yè)在我國的興起，鋁型材要求多種顏色，鋁材幕墻業(yè)的興起，尤其在認識到鋁復合板不易用于高層建筑之后，我國單層鋁板及鋁型材的氟碳噴涂層的需要量比90年代前期有成倍的增長。原來最早僅在廣東東莞有二家銅油廠（即氟碳噴涂專業(yè)廠）從95年開始至今我國增加到30多家，也是一擁而上，有手工的也有自動化的，規(guī)模有大有小，多建在沿海一帶。不僅建立了專業(yè)噴涂廠，而有個別鋁材廠和幕墻公司也投資建噴涂廠，仍保持企業(yè)小而全體系?，F(xiàn)僅有十多家正式投產(chǎn)，有明顯的質(zhì)量差異。鋁材多年來表面處理，均為陽極氧化。為了能達到氧化膜牢固和顏色有光澤，國內(nèi)外對用什么鋁合金牌號做

2、鋁門窗型材，進行了認真的選擇，最后選擇6063合金（中國為LD31）。該合金特點：擠壓性能好易擠壓，中等強度，關鍵是具有良好的氧化性能，給鋁門窗型材一個好的裝飾面。這表現(xiàn)在：氧化膜易生成且牢固度高。氧化膜厚度和色差可以控制，著色附著力強有光澤。但氧化著色顏色只有白色和古銅色，顏色單調(diào)。由于氧化生產(chǎn)工藝是把鋁材放入氧化梢液里清洗、氧化、著色和封孔。梢液又是由多種化學元素配制而成，每氧化一批鋁材，梢液內(nèi)的化學成份都在變化，因此梢液是可變值，氧化著色出來的鋁材總是有色差，單獨放置肉眼看不明顯，如大面積放在一起，則色差非常明顯的表現(xiàn)出來。所以鋁板幕墻決不能用氧極陽化處理。否則鋁板幕墻將是非常難看。靜電

3、噴涂的產(chǎn)生，使幕墻鋁板的表面處理得到解決，不僅使色差變小而且可以得到多種顏色的鋁板。靜電噴涂分：粉沫噴涂和氟碳噴涂，粉沫噴涂的原料為：聚氨脂、聚氨樹脂、環(huán)氧樹脂、羥基聚脂樹脂以及環(huán)氧/聚酯樹脂，可配制多種顏色。粉沫噴涂的特點：噴涂設備有手工的，有自動吊掛式、施工簡單、涂層厚度為30微米以上，抗沖擊，耐磨擦，防腐蝕，耐候性等均好，涂料價格比氟碳便宜。粉沫噴涂最大弱點是怕太陽紫外線照射，長期照射會造成自然退色，鋁板向陽面和非向陽面幾年后色差明顯，一般為2-5年就產(chǎn)生明顯色差?，F(xiàn)在市場上出現(xiàn)名子叫彩色鋁型材，用于鋁門窗，就是用普通鋁型材粉沫噴涂而成。使鋁門窗顏色品種增加，同時也增強抗腐蝕能力。另一種

4、靜電噴涂為液態(tài)噴涂，又稱氟碳噴涂，香港稱為銅油。屬于高檔次噴涂價格較高，在國外早已應用。在國內(nèi)近二年來才大面積用于鋁板幕墻，由于其優(yōu)異的特點，越來越受到建筑業(yè)及用戶的重視和青睞。氟碳噴涂具有優(yōu)異的抗退色性、抗起霜性、抗大氣污染(酸雨等)的腐蝕性，抗紫外線能力強，抗裂性強以及能夠承受惡劣天氣環(huán)境。是一般涂料所不及的。一、氟碳噴涂原料及結(jié)構(gòu)氟碳噴涂料是以聚偏二氟乙烯樹脂nCH2CF2烘烤(CH2CF2)n(PVDF)為基料或配金屬鋁粉為色料制成的涂料。氟碳基料的化學結(jié)構(gòu)中以氟/碳化合鍵結(jié)合。這種具有短鍵性質(zhì)的結(jié)構(gòu)與氫離子結(jié)合認為最穩(wěn)定最牢固的結(jié)合，化學結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定與牢固使氟碳涂料的物理性質(zhì)不同于一

5、般涂料。除了在機械性能方面的耐磨性，抗沖擊性具有優(yōu)良的性能外，特別是在惡劣氣候和環(huán)境顯示出長久的抗退色性，抗紫外光性能。六十年代初期開始用于工程塑料，用于導線和電纜，1965年美國Pennwalt化學公司首先將聚偏二氟乙烯為基料與金屬微粒鋁粉合成建筑用罩面漆，又稱金屬漆，并以Kynar500作為商標。由此世界制造商先后開始使用Kynar500制造出各自的氟碳涂料罩面漆，來滿足高檔建筑室內(nèi)外鋁材的涂裝，廣泛顏色的選擇，美麗莊重的外觀，及耐久性為世界各地許多宏偉的幕墻建筑增添了光彩。涂料制造商對涂層使用壽命的保證開始為10年、15年發(fā)展到能保證20年。美國研究機構(gòu)曾對氟碳涂料及超級涂料、一般涂料做

6、過測試比較，分別涂層的樣件放在美國佛羅里達州灼熱陽光照射，以及在潮濕含鹽份空氣的惡劣環(huán)境下暴露12年，實際證明氟碳涂料的穩(wěn)定性和耐久性比其他兩種涂料高30個和80百分點，氟碳涂料保證了在各種惡劣環(huán)境下使用。世界各地許多氟碳涂料生產(chǎn)商，普遍采用Kynar500或Hylar5000作為覆碳涂料的基料。國內(nèi)還沒有正規(guī)經(jīng)過鑒定的生產(chǎn)商。主要生產(chǎn)氟碳涂料的廠商有：1.英國1CI公司；2.美國PPG公司；3.美國Valspar（華士巴）公司；4.DNTSingapore（大日本漆新加坡公司）；5.日本Kawsai（關西）涂料公司；6.韓國Koreachemical公司；7.臺灣峰源制漆公司；二、氟碳噴涂技

7、術要求和標準氟碳噴涂作為高檔的表面涂裝工藝手段，整個過程的質(zhì)量要求極為嚴格，除氟碳涂料制造廠需獲得質(zhì)量許可才能生產(chǎn)Kynar500為基料的氟碳涂料外，用涂料廠商的整個表面處理工藝過程，包括前處理過程，噴涂過程到固化過程都需有嚴格的質(zhì)量控制，以保證鋁材涂裝的質(zhì)量。在氟碳噴涂界現(xiàn)今以美國建筑制造業(yè)協(xié)會標準AAMA605.02.90為主要依據(jù)，這一噴涂標準，被公認為是檢查涂裝質(zhì)量主要的國際標準。以下是AAMA605.02.90標準中有關氟碳噴涂的主要指標。在AAMA標準中，多處提到以美國南佛羅里達州作為測試標準，是因為那里的氣候以潮濕、高溫，陽光直照而著稱，因此認為是對涂層質(zhì)量檢查的惡劣環(huán)境。世界上

8、還有一些與美國AAMA-605.02.90標準相似檢查標準，也用來判斷氟碳噴涂質(zhì)量。它們是：1.英國BS6496-1984標準"建筑鋁合金型材，板材的涂裝標準"。2,德國GSBRAL-RC6311994標準"建筑鋁材質(zhì)量檢查標準。3,澳大利亞AS3715-1989標準”金屬材涂裝標準”。4 .南非SABS一1993”建筑室外鋁材涂裝標準”。5 .瑞士"建筑業(yè)使用鋁材涂裝標準”1994。美國建筑制造業(yè)協(xié)會標準（摘）AAMA605.02.90隨著我國建筑業(yè)近幾年迅速的發(fā)展，幕墻業(yè)在我國的興起，鋁型材要求多種顏色，鋁材幕墻業(yè)的興起，尤其在認識到鋁復合板不易用于

9、高層建筑之后，我國單層鋁板及鋁型材的氟碳噴涂層的需要量比90年代前期有成倍的增長。原來最早僅在廣東東莞有二家銅油廠（即氟碳噴涂專業(yè)廠）從95年開始至今我國增加到30多家，也是一擁而上，有手工的也有自動化的，規(guī)模有大有小，多建在沿海一帶。不僅建立了專業(yè)噴涂廠，而有個別鋁材廠和幕墻公司也投資建噴涂廠，仍保持企業(yè)小而全體系。現(xiàn)僅有十多家正式投產(chǎn)，有明顯的質(zhì)量差異。三、氟碳噴涂的設備及工藝氟碳涂料本身性能決定，噴涂設備必須保證有出色的霧化效果，保證噴涂層的均勻性，氟碳涂料中的金屬微粒的分布，直接影響涂層的外觀效果。涂層均勻，質(zhì)量優(yōu)秀的氟碳涂層具有金屬光澤，顏色鮮明、明顯的立體感。而使用不合適的噴涂設備

10、的氟碳噴涂層，會產(chǎn)生顏色不均，表面有陰影或涂層不牢。大大影響了氟碳的裝飾效果，為了達到好的噴涂效果，均采用高壓靜電電氣噴槍。美國、日本、德國等國生產(chǎn)出各種形式的各種牌號噴槍。各有特點。氟碳噴涂工藝多采用多層噴涂，以充分發(fā)揮Kynar500金屬漆的耐久性、耐候性的優(yōu)勢，從鋁材的前表面處理到各噴涂過程都需要嚴格控制質(zhì)量，最終產(chǎn)品必須達到美國建筑制造業(yè)協(xié)會AAMA-605.02.90標準。氟碳噴涂工藝流程為：前處理流程：鋁材的去油去污一水洗-堿洗（脫脂）-水洗一酸洗一水洗一銘化-水洗一純水洗噴涂流程：噴底漆一面漆一罩光漆一烘烤（180-250C）質(zhì)檢多層噴涂工藝以三次噴涂（簡稱三噴），噴底面漆、面漆

11、及罩光漆和二次噴涂（底漆、面漆）。1 .前處理的目的：在鋁合金型材、板材進行噴涂前，工件表面要經(jīng)過去油去污及化學處理，以產(chǎn)生銘化膜，增加涂層和金屬表面結(jié)合力和防氧化能力，有利于延長漆膜的使用年限。2 .底漆涂層：作為封閉底材的底漆涂層，其作用在于提高涂層抗?jié)B透能力，增強對底材的保護，穩(wěn)定金屬表面層，加強面漆與金屬表面的附著力，可以保證面漆涂層的顏色均勻性，漆層厚度一般為5-10微米。3 .面漆涂層：面漆涂層是噴涂層關鍵的一層，在于提供鋁材所需要的裝飾顏色，使鋁材外觀達到設計要求，并且保護金屬表面不受外界環(huán)境大氣，酸雨，污染的侵蝕，防止紫外線穿透。大大增強抗老化能力，面漆涂層是噴涂中最厚的一層漆

12、層，漆層厚度一般為23-30微米。4 .罩光漆涂層：罩光漆涂層也稱清漆涂層，主要目的是更有效地增強漆層抗外界侵蝕能力，保護面漆涂層，增加面漆色彩的金屬光澤，外觀更加顏色鮮明，光彩奪目，涂層厚度一般為5-10微米。三噴涂層總厚度一般為40-60微米，特殊需要的可以加厚。5 .固化處理：三噴涂層一般需要二次固化，鋁材進入固化爐處理，固化溫度一般在180C-250c之間，固化時間為15-25分鐘，不同氟碳涂料生產(chǎn)廠家，都會根據(jù)自己的涂料，提供最佳的溫度和時間。氯碳噴涂廠（銅油廠）也有的根據(jù)自己經(jīng)驗把三噴時的兩次固化改為一次固化。6 .質(zhì)量檢驗：質(zhì)量檢驗應按AAMA-605.02.90標準。嚴格的質(zhì)量

13、檢查才能保證高質(zhì)量噴涂產(chǎn)品。四、我國氟碳噴涂現(xiàn)狀隨著我國建筑業(yè)近幾年迅速的發(fā)展，幕墻業(yè)在我國的興起，鋁型材要求多種顏色，鋁材幕墻業(yè)的興起，尤其在認識到鋁復合板不易用于高層建筑之后，我國單層鋁板及鋁型材的氟碳噴涂層的需要量比90年代前期有成倍的增長。原來最早僅在廣東東莞有二家銅油廠（即氟碳噴涂專業(yè)廠）從95年開始至今我國增加到30多家，也是一擁而上，有手工的也有自動化的，規(guī)模有大有小，多建在沿海一帶。不僅建立了專業(yè)噴涂廠，而有個別鋁材廠和幕墻公司也投資建噴涂廠，仍保持企業(yè)小而全體系。現(xiàn)僅有十多家正式投產(chǎn)，有明顯的質(zhì)量差異。國內(nèi)新建的氟碳噴涂設備多為美國、德國、日本設計，并引進電腦軟件，引進各種國

14、家的不同類型靜電噴槍。有懸掛式有半懸掛式、懸掛式即鋁材的前處理和噴涂，固化過程，鋁材全部是懸掛起來，由電腦操作工件在吊裝上行走。清洗、多次噴涂、固化直到噴涂完畢出產(chǎn)品。這種全自動線國內(nèi)不多，投資較大。另一種為鋁板的前處理在幾個梢液中處理（如鋁材陽極氧化的清洗梢），銘化也在梢液中進行，然后再把鋁材懸掛起來，工件在吊架上行走，完成噴涂固化工序直到出產(chǎn)品。現(xiàn)在國內(nèi)吊掛線從100米長到最長420米。一般自動氟碳噴涂多用于鋁板的表面噴涂，因鋁型材規(guī)定長度為6米，在一般自動吊掛式六米長自動帶懸轉(zhuǎn)及噴涂有困難，90年初期香港最早在廣東東莞建立的第一專業(yè)銅油公司在香港稱成功專業(yè)銅油公司，最近又新建了全國最長的

15、420米長全自動吊掛氟碳噴涂線，不僅可以噴各種規(guī)格、厚度的鋁板，而且還可以自動噴涂六米長鋁型材，年噴涂面積60萬平米，也是現(xiàn)在國內(nèi)最大、最長，型材板材均自動噴的一條噴涂線。任何產(chǎn)品，制造產(chǎn)品的設備的先進和落后，當然是產(chǎn)品質(zhì)量重要因素，但往往把設備看的過重，好像只要設備好，就能生產(chǎn)出好產(chǎn)品，事實并非如此，技術軟件更為重要，沒有高水平的技術人員，熟練的工人，只有好設備也生產(chǎn)不出滿意的產(chǎn)品，正如一位駕駛技術不高的司機，駕駛一輛奔馳轎車，同樣會出事故。氟碳噴涂的技術性極強，在國內(nèi)新上的噴涂線，正規(guī)的調(diào)試有2-3個月就可以了，但有的調(diào)試半年甚至更長時間調(diào)不好，這不就說明了技術經(jīng)驗的重要性。最近就發(fā)生過工程