1.前言

鋁型材以其加工性能佳、質(zhì)量輕等特點，廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)。在未經(jīng)表面處理之前，鋁型材外觀單一，并且容易在空氣中變色、腐蝕，無法滿足建筑行業(yè)的裝飾性和耐候性要求，因此，為了提高其裝飾效果、延長其使用壽命，鋁型材一般都需要進行表面處理。目前鋁型材的表面處理方式大體存在著陽極氧化、電泳涂裝及粉末涂裝三種處理方式，其中粉末涂裝以其省資源、省能源、無污染和高效生產(chǎn)的特點得到迅速發(fā)展，是近年來發(fā)展最快的涂料品種。

本文結(jié)合筆者粉末涂料的從業(yè)經(jīng)驗，通過現(xiàn)場考察，對鋁型材粉末涂裝的質(zhì)量控制和現(xiàn)場管理提出一些個人建議。

2.工藝及流程說明

2.1前處理

前處理就是在粉末涂裝前對鋁型材表面進行處理。所有涂料均不同程度地存在會滲水的小孔，水和鹽分子可以滲透涂膜，一旦與鋁型材表面接觸，產(chǎn)生的影響甚至比沒有涂裝還要糟糕，要解決這個問題就需要前處理。前處理可以改善鋁型材表面的耐腐蝕性和增加涂層的附著力，鋁型材表面的前處理方式有鉻化、無鉻鈍化以及硅烷處理等，本文就最常見的鉻化和正全面推廣的無鉻鈍化作簡要表述，如表一所示。

2.2噴涂工藝

2.2.1噴槍電壓

噴槍電壓往往決定了噴槍的工作狀態(tài)，通常實際電壓低于30KV時，粉末粒子荷電量不足，上粉不良，不但涂裝產(chǎn)品質(zhì)量下降，而且粉末利用率也大打折扣。定期檢測靜電噴槍實際電壓,通過高壓靜電測試棒（如圖1a）檢查噴槍設(shè)定值、顯示值和實際值的差異,以此評估噴槍的工作狀態(tài)，對于粉末上粉、混合或金屬色色差的分析可提供重要參考，并以此完善設(shè)備的保養(yǎng)工作。

 

2.2.2噴房風(fēng)速

很多鋁型材廠家都忽略了噴房風(fēng)速的重要性，這其實是不應(yīng)該的。噴房集塵風(fēng)速流量理想值在0.4～0.6m/s之間，太小會造成噴粉室內(nèi)粉末溢散，導(dǎo)致粉末浪費及交叉污染，而且會嚴(yán)重影響工作環(huán)境，有害操作工人身體健康；太大會影響噴涂效果，造成涂裝產(chǎn)品表面質(zhì)量不良，同時會降低一次性上粉率，也會造成粉末浪費。因此，使用精準(zhǔn)風(fēng)速儀（如圖1b）對噴房集塵風(fēng)速進行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果聯(lián)系設(shè)備供應(yīng)廠家及時改進是非常有必要的。   

2.2.3回收系統(tǒng)

粉末涂裝最主要的回收系統(tǒng)種類有旋風(fēng)式和濾芯式，其中旋風(fēng)式又分為大、小旋風(fēng)兩種，鋁型材行業(yè)因其顏色品種繁雜，多采用大旋風(fēng)式回收系統(tǒng)。粉末一次噴涂后，未噴到工件上的粉末，經(jīng)回收設(shè)備回收便為回收粉，回收粉跟新粉的粒徑特點對比如表二所示。

 

回收粉的粗、細粉含量比新粉比例高。細粉過多，容易結(jié)團，造成吐粉現(xiàn)象；粗粉過多，容易產(chǎn)生粗顆粒及砂粒等。對于混和金屬色或混合色，回收粉顏色和表面狀態(tài)與新粉會產(chǎn)生差異。而且有可能會有諸如纖維等雜質(zhì)混入其中，因此，回收粉不建議直接噴涂（如圖2），建議根據(jù)產(chǎn)品的特點選擇合適的篩網(wǎng)過篩后和新粉混合使用，一般添加比例為新粉的30%。對于表面要求比較高的平面產(chǎn)品，應(yīng)用150目過篩后再使用；特殊的混合色,點比較粗時,可用120目過篩后再使用；一般要求的產(chǎn)品，用100目過篩即可?；厥辗蹜?yīng)盡早使用，最好邊產(chǎn)生邊添加，對于金屬或混合色產(chǎn)品，添加回收粉時盡量比例一致，以免造成色差。

回收系統(tǒng)工作狀態(tài)的良好與否是影響粉末噴涂效率的重要因素。在長期的運行中，回收設(shè)備的封閉嚴(yán)密性會在較大程度上影響回收效率（如圖3），一般旋風(fēng)式回收系統(tǒng)理想的第一次上粉率在70%左右，回收效率為95%以上，但在實際生產(chǎn)中很難達到。

毫無疑問，控制回收粉的產(chǎn)生量，不管對于產(chǎn)品質(zhì)量，還是生產(chǎn)成本，都是極為有利的。使第一次上粉率最大化，是減少回收粉產(chǎn)生的最有效的辦法。經(jīng)相關(guān)統(tǒng)計與分析，影響第一次上粉率的因素如表四所示。

 

當(dāng)?shù)谝淮紊戏勐实陀?0%時，應(yīng)對上述因素進行評估和改善，尤其是噴槍、粉末和接地狀況，噴槍的易損零配件如文氏管的破損（如圖3）、槍距過長等；通常接地狀況往往被忽略，其實接地不良不但影響上粉率，而且容易造成死角穿透、反彈效應(yīng)等問題，因此定期使用歐姆計（如圖4a）檢測噴房、噴槍、鏈條和工件等接地情況，是非常必要的。 

2.2.4固化工藝

粉末噴涂后必須經(jīng)烘烤加熱才能固化成膜，鋁型材用粉末涂料通常在200℃×10min的條件下固化成膜。鋁型材廠家采用的烘烤設(shè)備一般為隧道式熱風(fēng)循環(huán)烘烤爐，受結(jié)構(gòu)和形狀的限制，爐內(nèi)熱空氣和爐外冷空氣容易形成對流，當(dāng)被涂物進出烘烤爐時熱量損失較大，由于烘烤溫度跟涂膜性能緊密相關(guān)，因此，定期使用爐溫儀（如圖4b）檢測爐溫，確保烘烤固化溫度穩(wěn)定顯得尤為重要，某鋁型材生產(chǎn)廠家臥式線爐溫圖如圖5所示。

在爐溫參數(shù)設(shè)定上，固化爐的前半段宜偏高于后半段，可設(shè)定偏高5-10℃，如此，不僅有利于被涂物進入烘烤爐時升溫加速，同時被涂物到達后半段時已基本固化完全，不至于因后半段爐溫飄高而使涂膜變色甚至老化，影響涂裝產(chǎn)品性能。

粉末涂料因添加安息香以及部分配方用原材料有一定的揮發(fā)分，在熔融固化過程中有一定的揮發(fā)物和小分子反應(yīng)副產(chǎn)物，同時因生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、灰塵等各種空中飄浮物會集結(jié)爐內(nèi)形成爐渣，長久積聚會影響爐內(nèi)溫度均勻，定期清理烘烤固化爐，尤其是氣流循環(huán)風(fēng)道和排風(fēng)道，以防長期運行產(chǎn)生刺激性揮發(fā)氣體或可燃氣體的積聚，不但有利于涂裝產(chǎn)品質(zhì)量，更是必須消除的安全隱患。

3.結(jié)語

本文結(jié)合筆者粉末涂料的從業(yè)經(jīng)驗，通過現(xiàn)場考察，對鋁型材粉末涂裝的質(zhì)量控制和現(xiàn)場管理提出一些個人建議。粉末涂料是近年來發(fā)展速度最快的涂料品種，因其突出的環(huán)保友好型特點，早在20世紀(jì)70年代，曾有人預(yù)言，粉末涂料將逐步取代傳統(tǒng)的溶劑型涂料。然而四十年過去，雖然粉末涂料的使用量大幅增加，在涂料總產(chǎn)量中所占比例也有明顯增長，但所占比例僅十分之一左右，離預(yù)測目標(biāo)相差甚遠。粉末涂料的長足發(fā)展，本身的技術(shù)攻關(guān)固然重要，粉末涂裝的配套支持和相應(yīng)進步以及技術(shù)更新，同樣是舉足輕重的促進因素。