涂裝工藝與設(shè)備(粉末涂裝工藝1)

1、涂裝工藝與設(shè)備湖北汽車工業(yè)學(xué)院資料工程教研室李 志 輝 Lzhh042512686915727涂裝工藝與設(shè)備.2粉末涂裝的特點(diǎn)粉末涂料涂裝的特點(diǎn)省資源節(jié)能低公害消費(fèi)效率高粉末涂裝與溶劑型涂料涂裝的比較3涂裝前處置涂裝前的外表處置粉末涂裝的前處置要求與涂漆件一樣包括除油、除銹、磷化氧化、表調(diào)、鈍化封鎖粉末涂裝對(duì)金屬工件的外表除銹要求較高銹蝕產(chǎn)物可以在漆膜下繼續(xù)擴(kuò)展，加速漆膜的失效對(duì)外表前處置的要求需和涂膜的質(zhì)量要求相一致4粉末涂裝方法粉末涂裝方法流化床涂裝熔射法涂裝靜電涂裝其它摩擦靜電噴涂法靜電流化床涂裝法靜電熱噴涂法真空吸涂法粉末電泳涂裝UV光固化涂裝技術(shù)See you！6粉末涂料與溶劑型涂料

2、的涂裝特點(diǎn)比較項(xiàng) 目粉末涂料涂裝 溶劑型涂料涂裝 項(xiàng) 目粉末涂料涂裝溶劑型涂料涂裝一次涂裝涂膜厚度/m50-50010-30粉塵污染有，但少?zèng)]有薄涂性能難易粉塵爆炸問(wèn)題有，但不大沒(méi)有厚涂性能易難涂裝勞動(dòng)生產(chǎn)效率高一般涂裝線自動(dòng)化易難專用涂裝設(shè)備需要不需要噴溢涂料的回收利用可以不可以專業(yè)生產(chǎn)操作技術(shù)不需要需要涂膜性能好一般涂料調(diào)色和換色麻煩簡(jiǎn)單溶劑帶來(lái)的大氣污染沒(méi)有有溶劑（能源）浪費(fèi)沒(méi)有有溶劑帶來(lái)的火災(zāi)危險(xiǎn)沒(méi)有有涂料運(yùn)輸方便程度方便不方便溶劑帶來(lái)的毒性沒(méi)有有涂料的儲(chǔ)存比較方便不方便7流化床涂裝原理是以均勻分布的細(xì)散空氣流經(jīng)過(guò)粉末層，使粉末微粒翻動(dòng)呈流態(tài)化，氣流和粉末建立平衡后，堅(jiān)持一定的界面高度

3、，將需涂覆的工件預(yù)熱后放入粉末中，獲得均勻涂層，然后加熱固化成膜流化床涂裝固體流態(tài)化過(guò)程：固定床階段流化床階段氣流保送階段特點(diǎn)：1.流體速度小2.流體從粉末顆粒間隙穿過(guò)3.有松動(dòng)傾向，但顆粒仍相互 接觸4.粉層高度不發(fā)生變化特點(diǎn)：1.流體速度介于臨界速度與極 限速度之間2.粉末顆粒呈現(xiàn)浮動(dòng)形狀3.粉層高度隨流體速度添加而 添加4.床內(nèi)壓強(qiáng)不變特點(diǎn)：1.流體速度大于極限速度2.粉末隨流體遷移出流化床8流化床涂裝原理是以均勻分布的細(xì)散空氣流經(jīng)過(guò)粉末層，使粉末微粒翻動(dòng)呈流態(tài)化，氣流和粉末建立平衡后，堅(jiān)持一定的界面高度，將需涂覆的工件預(yù)熱后放入粉末中，獲得均勻涂層，然后加熱固化成膜流化床涂裝9流化床涂

4、裝流化床特點(diǎn)流化床中的兩相流動(dòng)導(dǎo)致床層內(nèi)各處的溫度和濃度均勻一致傳熱、傳質(zhì)推進(jìn)力下降，使反響進(jìn)展不易完成具有類似液體的特性服從阿基米德定律床層面維持程度形狀具有溢流特性具有連通效應(yīng)床面間的壓差符合流體靜力學(xué)原理流化床涂裝10流化床的不正常景象騰涌景象溝流流化床涂裝11流化床的優(yōu)缺陷優(yōu)點(diǎn)床層溫度分布均勻流化床內(nèi)的傳熱及傳質(zhì)速率高床層和金屬器壁之間的傳熱系數(shù)大 床與床之間顆?？裳永m(xù)循環(huán)，這樣使得大型反響器中消費(fèi)的或需求的大量熱量有傳送的能夠性為小顆?；蚍勰钗锪系募庸ら_(kāi)辟了途徑 流化床涂裝12流化床的優(yōu)缺陷缺陷 顆粒的返混景象使得在床內(nèi)顆粒停留時(shí)間分布不均，因此影響產(chǎn)質(zhì)量量。另一方面，由于顆粒的返

5、混呵斥反響速度降低和副反響添加由于氣泡的存在，床內(nèi)氣流不少以氣泡形狀流經(jīng)床層和固體接觸不均勻，假設(shè)氣相是加工對(duì)象，也影響產(chǎn)品的均勻性和轉(zhuǎn)化率的降低。顆粒流化時(shí)，相互碰撞，脆性固體資料易成粉末而為氣體夾帶，除塵要求高且損失嚴(yán)重。由于固體顆粒的磨損作用，管件和容器的磨損嚴(yán)重，設(shè)備更新要求高。不利于高溫操作，由于流態(tài)化要求顆粒必需是固態(tài)，由于高溫下顆粒易于聚集和粘結(jié)，因此不能在高溫下操作，從而影響了產(chǎn)物的生成速度流化床涂裝13流化床涂裝流化床涂裝的主要設(shè)備流化床涂裝振動(dòng)流化床構(gòu)造表示圖14流化床涂裝流化床涂裝的工藝工藝流程工件預(yù)熱工件預(yù)熱溫度普通高于粉末涂料熔化溫度30-60過(guò)高過(guò)低都易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題

6、流化床浸涂工件浸沉入粉層后應(yīng)堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)放入方式對(duì)涂層質(zhì)量影響較大流化床涂裝工件前處置預(yù)熱浸涂固塑化冷卻廢品15流化床涂裝涂膜常見(jiàn)問(wèn)題涂層不均勻工件外形對(duì)流化床的粉末流化形狀的影響浸涂時(shí)間長(zhǎng)短，主要呵斥上下的流掛由于流化床的粉末流化形狀不佳呵斥涂膜的不均勻涂層厚度不夠工件預(yù)熱不夠浸涂時(shí)間短附著力不夠前處置不達(dá)標(biāo)工件預(yù)熱溫度不夠工件預(yù)熱太過(guò)流化床涂裝16流化床涂裝原理又稱火焰噴涂法緊縮空氣將粉末涂料從火焰噴嘴中心吹出粉末涂料以高速經(jīng)過(guò)噴嘴外圍噴出的火焰區(qū)域以熔融形狀放射黏附到工件外表熔射法涂裝7-冷卻空氣；8-燃料氣體；9-樹(shù)脂粉末；10-火焰噴槍頭；11-熔融樹(shù)脂；12-涂膜；13-被涂物17熔射

7、法涂裝特點(diǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)錢低廉，可以在任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)施工操作可以得到厚膜可在濕度大和低溫條件下操作涂膜厚度不易控制施工現(xiàn)場(chǎng)涂料飛揚(yáng)較多，需添加積塵安裝對(duì)大件以及外表較為復(fù)雜的工件進(jìn)展涂裝過(guò)程中，質(zhì)量較難于保證熔射法涂裝18靜電粉末涂裝原理電暈放電靜電粉末噴涂19靜電粉末涂裝原理電暈放電粉末充電靜電粉末噴涂20靜電粉末涂裝原理電暈放電粉末充電粉末的吸附靜電粉末噴涂21靜電粉末涂裝靜電噴涂工藝參數(shù)噴涂電壓在一定范圍內(nèi)，粉末附著量與噴涂電壓成正比電壓超越90kV時(shí)，粉末附著量反而隨噴涂電壓增大而下降。隨噴涂時(shí)間的添加，電壓對(duì)粉層厚度增長(zhǎng)率影響變小噴涂間隔增大時(shí)，電壓對(duì)粉層厚度的影響變小噴涂電壓控制在60-8

8、0kV為佳靜電粉末噴涂22靜電粉末涂裝靜電噴涂工藝參數(shù)噴涂電壓噴涂間隔噴涂電壓不變時(shí)，噴涂間隔增大，電場(chǎng)強(qiáng)度E將減小E值對(duì)膜厚的影響非常的大靜電粉末噴涂噴涂距離/mm沉積效率/%噴涂條件250100噴粉量60g/min30090噴涂時(shí)間20s40056噴涂電壓90kV噴涂間隔與堆積效率的關(guān)系23靜電粉末涂裝靜電噴涂工藝參數(shù)噴涂電壓噴涂間隔供粉氣壓在其它條件都一定的情況下，供粉器的供粉氣壓增大，堆積效率下降靜電粉末噴涂供粉氣壓與堆積效率的關(guān)系供粉氣壓（MPa）沉積效率（）噴涂條件0.05100噴涂距離250mm0.0797噴粉量60g/min0.194噴涂時(shí)間 20s0.1588噴涂電壓90kV

9、0.284環(huán)氧粉末涂料Why24靜電粉末涂裝靜電噴涂工藝參數(shù)噴涂電壓噴涂間隔供粉氣壓噴粉量粉層厚度的初始增長(zhǎng)率與噴粉量成正比隨時(shí)間的添加，噴粉量對(duì)粉層厚度增長(zhǎng)率的影響不僅變小，還會(huì)使堆積效率下降普通噴涂施工中噴粉量控制在100-200g/min靜電粉末噴涂25靜電粉末涂裝靜電噴涂工藝參數(shù)噴涂電壓噴涂間隔供粉氣壓噴粉量粉末特性影響靜電粉末噴涂涂敷工藝性能粒度備 注大小粉末流動(dòng)性變差涂敷性中間粒度好被吹散的傾向易飛散噴槍的堵塞易堵塞膜厚變薄26靜電粉末涂裝靜電噴涂工藝參數(shù)噴涂電壓噴涂間隔供粉氣壓噴粉量粉末特性影響粉末體積電阻體積電阻小易于放出電荷，粉末顆粒易于零落處在高體積電阻時(shí)，粒子電荷不易放出

10、，難于獲得較厚的涂層介于二者體積電阻值之間的涂料，施工性能好，在此范圍內(nèi)的低電阻值可獲得厚度膜靜電粉末噴涂27靜電粉末涂裝粉末靜電噴涂設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)造靜電粉末噴涂緊縮空氣空氣凈化系統(tǒng)供粉器靜電噴槍高壓靜電發(fā)生器工件預(yù)處置粉末噴漆室粉末回收系統(tǒng)28摩擦靜電噴涂原理經(jīng)過(guò)粉體與噴槍以及粉體之間的摩擦使粉末顆粒帶電特點(diǎn)能較好的抑制屏蔽可獲得較厚涂層，不產(chǎn)生反電離景象設(shè)備簡(jiǎn)單對(duì)粉體有選擇性噴槍粉體通道小，氣壓控制要求高防潮、緊縮空氣要枯燥噴粉量不能過(guò)大摩擦靜電噴涂29光固化涂裝技術(shù)UV光固化涂料的開(kāi)展國(guó)外1968年Bayer研發(fā)了第一代UVCC木器涂料全球年增長(zhǎng)率堅(jiān)持1015歐、美、日三地UVCC產(chǎn)量占全球

11、UVCC市場(chǎng)95的份額全球涂料市場(chǎng)，UVCC占其它涂料產(chǎn)品份額為15，估計(jì)到2021年到達(dá)30光固化涂裝技術(shù)30光固化涂裝技術(shù)UV光固化涂料的開(kāi)展國(guó)外國(guó)內(nèi)我國(guó)于70年代開(kāi)場(chǎng)研發(fā)UVCC80年代，開(kāi)展緩慢90年代，得到快速的開(kāi)展目前UVCC的產(chǎn)量年增長(zhǎng)率為4060，是全球開(kāi)展最快的地域光固化涂裝技術(shù)31原理以UV引發(fā)涂料聚合固化特點(diǎn)適宜于透明液體涂料粉末涂裝中對(duì)粉末涂料的配方具有特殊的要求固化溫度低，對(duì)底材要求不高固化時(shí)間較短能耗少不含VOC物質(zhì)，環(huán)境友好性高資源利用率高光固化涂裝技術(shù) 5E原那么Efficiency (高效)Energy Saving (節(jié)能) Enabling (順應(yīng)性廣)E

12、conomy (經(jīng)濟(jì))Environmental Friendly (環(huán)境友好)32UV涂料的組成光引發(fā)劑(35%)預(yù)聚物(4060%)活性稀釋劑(4060%)助劑(0.21%)光固化涂裝技術(shù)33光固化涂裝技術(shù)涂裝工藝設(shè)備光固化涂裝技術(shù)外表處置靜電涂裝熔融流平UV固化檢驗(yàn)廢品34供粉器將粉末涂料延續(xù)、均勻、定量地供應(yīng)噴粉槍種類橫向抽吸式流化床供粉器縱向抽吸式流化床供粉器供粉器35供粉器供粉器36高壓靜電發(fā)生器供應(yīng)噴槍所需的高壓靜電種類電子管式晶體管式微處置式高電壓低電流自動(dòng)維護(hù)電路高壓靜電發(fā)生器37靜電噴槍靜電噴槍38靜電噴槍靜電噴槍39粉末噴涂室與粉末回收系統(tǒng)噴涂操作的場(chǎng)所要求具有適宜的大小

13、良好的空氣流通方式便于清洗和換色便于粉末回收空氣流通方式向下吸走程度吸走底部吸走粉末噴漆室40粉末噴涂室與粉末回收系統(tǒng)粉末噴漆室41流化床涂裝特點(diǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)錢低廉，可以在任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)施工操作可以得到厚膜可在濕度大和低溫條件下操作涂膜厚度不易控制施工現(xiàn)場(chǎng)涂料飛揚(yáng)較多，需添加積塵安裝對(duì)大件以及外表較為復(fù)雜的工件進(jìn)展涂裝過(guò)程中，質(zhì)量較難于保證熔射法涂裝42固體流態(tài)化隨自下而上經(jīng)過(guò)固體的流體的流速不同，會(huì)出現(xiàn)不同的流化形狀固定床流化床固定床臨界流化床流化床沸騰床保送床43光引發(fā)劑光引發(fā)劑的引發(fā)作用機(jī)理44光引發(fā)劑光引發(fā)劑的引發(fā)作用機(jī)理光引發(fā)劑的種類自在基型陽(yáng)離子型可見(jiàn)光型水溶性型高分子型45光引發(fā)劑光引

14、發(fā)劑的引發(fā)作用機(jī)理光引發(fā)劑的種類自在基型陽(yáng)離子型可見(jiàn)光型水溶性型高分子型1. 裂解型自在基光引發(fā)劑2. 提氫型自在基光引發(fā)劑46光引發(fā)劑光引發(fā)劑的引發(fā)作用機(jī)理光引發(fā)劑的種類自在基型陽(yáng)離子型可見(jiàn)光型水溶性型高分子型陽(yáng)離子光引發(fā)劑的機(jī)理： 吸收紫外光后，發(fā)生光解產(chǎn)生超強(qiáng)質(zhì)子酸，從而引發(fā)陽(yáng)離子預(yù)聚物和活性稀釋劑陽(yáng)離子聚合。芳基重氮鹽二芳基碘鎓鹽三芳基硫鎓鹽芳基茂鐵鹽47光引發(fā)劑光引發(fā)劑的引發(fā)作用機(jī)理光引發(fā)劑的種類自在基型陽(yáng)離子型可見(jiàn)光型水溶性型高分子型樟腦醌鈦茂可見(jiàn)光引發(fā)劑 UVCC光引發(fā)劑普通對(duì)波長(zhǎng)在300400nm的紫外光敏感,可見(jiàn)光引發(fā)劑對(duì)500nm以上的可見(jiàn)光敏感。 運(yùn)用于信息、計(jì)算機(jī)、激光技術(shù)等領(lǐng)域。48預(yù)聚物特點(diǎn)主要成膜物質(zhì)分子量大，粘度高對(duì)涂膜性能起決議作用種類不飽和聚酯環(huán)氧丙烯酸酯聚氨酯丙烯酸酯聚氨酯丙烯酸酯聚酯丙烯酸酯聚醚丙烯酸酯預(yù)聚物開(kāi)展的方向： 1. 有機(jī)硅預(yù)聚物 2. 有機(jī)氟預(yù)聚物 3. 低粘度預(yù)聚物 4. 水溶性預(yù)聚物49活性稀釋劑現(xiàn)有稀釋劑種類單官能度苯乙烯、乙酸乙烯酯、N乙烯基吡咯烷酮、 單官能度丙烯酸酯等二官能團(tuán)TPGDA(三縮丙二醇二丙烯酸酯)HDDA(己二醇二丙烯酸酯)NPGDA(戊二醇二丙烯酸