1 前言

為了滿足用戶的需要，生產(chǎn)出來(lái)的鋁材一般經(jīng)過(guò)表面處理才能投放市場(chǎng)。鋁材的表面處理方法，當(dāng)前有以下3種：

(1)陽(yáng)極氧化，20世紀(jì)50年代已引入鋁合金門窗，至今仍是鋁門窗方面常用的表面處理措施；

(2)陽(yáng)極氧化后電泳丙烯酸樹脂，日本在20世紀(jì)60年代已商品化，歐洲到70年代開始使用，目前還主要在亞洲地區(qū)應(yīng)用。該技術(shù)當(dāng)前已由透明光亮膜發(fā)展到無(wú)光透明膜和彩色膜，品種更趨多樣化，工業(yè)控制和產(chǎn)品質(zhì)量都比較穩(wěn)定；

(3)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后靜電噴涂包括靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂，靜電液相噴涂氟碳樹脂在20世紀(jì)60年代，美國(guó)已實(shí)現(xiàn)商品化。而靜電粉末噴涂熱固性聚酯涂層，60年代末在歐洲已實(shí)現(xiàn)商品化，當(dāng)前仍是歐洲各國(guó)占優(yōu)勢(shì)的表面處理手段。

時(shí)至今日，單一陽(yáng)極氧化的鋁門窗在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)均明顯縮小，日本青睞于電泳涂層，白色電泳涂層發(fā)展很快，并在歐洲得到應(yīng)用。靜電粉末噴涂以其色彩多樣、控制方便、環(huán)境保護(hù)、性能優(yōu)良等原因，已成為歐美的首選表面處理方法。近年來(lái)靜電粉末噴涂市場(chǎng)在我國(guó)也在迅速擴(kuò)大之中，至今在鋁型材表面處理中占有50%以上的份額。

2 靜電粉末噴涂技術(shù)

2.1 工藝原理

靜電粉末噴涂首先要有生產(chǎn)直流高壓的靜電發(fā)生器，以及將粉末噴射出來(lái)并將使粉末霧化的噴槍、供粉系統(tǒng)和粉末回收系統(tǒng)。被噴涂和工件應(yīng)接地為正極、噴槍出粉口處接有放電針槍內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)高壓通過(guò)放電針就會(huì)產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象。此時(shí)帶負(fù)電荷的粉末微粒在靜電和壓縮空氣氣流的作用下，到達(dá)工件表面，由于靜電力吸引，使粉末均勻地吸附在工件表面時(shí)間不會(huì)脫落然后工件進(jìn)入固化爐流平固化，控制好濕度或時(shí)間，最后形成緊密地并和工件結(jié)合牢固地均勻光滑致密地涂層。

2.2 工藝流程

粉末靜電噴涂加工材質(zhì)為金屬器件的內(nèi)外表面及各種金屬管件的內(nèi)外表面，主要工序?yàn)椋?/p>

前處理→ 噴涂→工件固化 →工件檢驗(yàn)→包裝入庫(kù)。

3 主要設(shè)備及參數(shù)

為了能獲得良好的噴涂效果，需要對(duì)各噴涂設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，設(shè)定優(yōu)化的工藝參數(shù)，某鋁材廠的噴涂設(shè)備工藝參數(shù)如下表1所示：

表1  鋁型材噴涂工藝主要參數(shù)

3.1 噴涂主機(jī)

噴涂主機(jī)包括高壓發(fā)生器、噴槍、供粉桶、控制系統(tǒng)，主要作用使粉末涂料霧化均勻，吸附于金屬工件表面。

高壓靜電發(fā)生器主要作用是產(chǎn)生高壓電荷，與零電位的工件產(chǎn)生電位差，形成粉末涂料微粒吸附的主要?jiǎng)恿ΑＵ９ぷ鲿r(shí)將噴槍高壓調(diào)整到45—50KV即可使粉末涂料良好吸附（工件懸掛裝置應(yīng)接地良好，R≤4歐姆），如第二次補(bǔ)噴，電壓可調(diào)到60—70KV（或預(yù)熱工件后噴涂），否則不易上粉。

工作時(shí)工件離噴頭的距離應(yīng)保持在120—180mm之間為易，如果距離工件太近易短路打火，造成涂層表面有擊穿點(diǎn)，影響涂裝效果；距離太遠(yuǎn)不易吸附上粉。噴涂時(shí)一定要保持槍與工件平面垂直，前后移動(dòng)速度均勻，速度為0.1米/秒左右，上下間距不留空檔，不過(guò)噴和漏噴。

3.2 噴室

一般噴室內(nèi)應(yīng)形成0.05—0.09Mpa左右的負(fù)壓，噴室開口處空氣流速應(yīng)控制在0.5—0.6m/秒。

3.3 回收系統(tǒng)

噴槍噴出的粉末除一部分吸附到工件表面上(一般為50％～70％)外，其余部分自然沉降。沉降過(guò)程中的粉末一部分被噴粉棚側(cè)壁的旋風(fēng)回收器收集，利用離心分離原理使粒徑較大的粉末粒子(12μm以上)分離出來(lái)并送回旋轉(zhuǎn)篩重新利用。

3.4 輸送系統(tǒng)    

輸送系統(tǒng)主要包括輸送鏈和運(yùn)貨車等。大型自動(dòng)化噴涂生產(chǎn)線采用懸掛式輸送鏈較多，直接將工件送到噴室，噴涂完成后直接送到固化爐內(nèi)，操作工人只負(fù)責(zé)掛貨、卸貨。這類輸送鏈要求調(diào)好電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到固化時(shí)間20分鐘，同時(shí)在噴涂時(shí)有足夠的時(shí)間。輸送鏈潤(rùn)滑良好傳輸平穩(wěn)是保證有良好涂層的關(guān)鍵，必須采用耐高溫潤(rùn)滑劑(二硫化鉬或耐高溫鈣基潤(rùn)滑脂)，小型生產(chǎn)線常采用手動(dòng)操作，噴涂后掛于運(yùn)貨小車上推入固化爐。此時(shí)運(yùn)貨小車要求運(yùn)輸平穩(wěn)，推動(dòng)方便，高低適合于懸掛工件即可。

3.5 固化裝置

一般靜電粉末涂料要求180℃±5℃的環(huán)境中，固化20分鐘才能達(dá)到充分固化的目的。固化爐中為了保持溫度均勻一般還要有熱風(fēng)循環(huán)裝置。熱風(fēng)循環(huán)裝置一般應(yīng)該在固化爐中溫度高于150℃時(shí)才開始循環(huán)。固化爐一般配有自動(dòng)控溫儀，自動(dòng)計(jì)時(shí)儀和到時(shí)報(bào)警裝置(通過(guò)式固化爐只配有自動(dòng)恒溫裝置，靠輸送鏈運(yùn)行速度確定固化時(shí)間)。對(duì)于厚壁工件或鑄鐵工件，由于其熱容量大，必須適當(dāng)升高固化溫度才能達(dá)到正常的固化效果(鑄鐵件一般在預(yù)熱至200℃,噴塑固化時(shí)采用190---210℃左右，約30分鐘的固化條件)。

3.6 空氣壓縮機(jī)

空壓機(jī)是產(chǎn)生壓縮空氣的唯—設(shè)施，雙槍噴涂要選擇氣量為0.76m?／min或更大的空壓機(jī)。產(chǎn)生的壓縮空氣輸出氣壓0.4—0.6Mpa為易。

4 生產(chǎn)實(shí)踐中存在的問(wèn)題

粉末涂裝是近代涂裝工業(yè)領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù)、新工藝，也是我國(guó)重點(diǎn)推廣的新技術(shù)之一，應(yīng)用于家電產(chǎn)品及其它領(lǐng)域，優(yōu)越性十分明顯。粉末涂裝是高防護(hù)、高裝飾的涂裝方法，要得到滿意的涂裝效果，就必須對(duì)影響涂裝效果的因素加以控制。   

在粉末涂裝過(guò)程中，由于環(huán)境因素、涂裝設(shè)備、操作工人因素及前處理效果的影響而導(dǎo)致的不合率達(dá)到80-90%，而粉末涂料自身因素只占10-20%，如果不能正確識(shí)別產(chǎn)生弊病的根源，很可能使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行，給企業(yè)帶來(lái)重大的損失。根據(jù)這些年我在生產(chǎn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，下面就粉末裝過(guò)程中易出現(xiàn)的弊病及解決對(duì)策介紹如下，供參考使用。

表2  產(chǎn)品常出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法

5 結(jié)束語(yǔ)

本文主要闡述了鋁型材靜電粉末噴涂的原理，工藝的控制，在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷的原因以及解決辦法。靜電粉末噴涂具有工藝簡(jiǎn)單，成品率高，能耗比陽(yáng)極氧化與電泳明顯降低，對(duì)水、大氣的污染程度也比其它表面處理輕，從國(guó)家環(huán)保政策方面來(lái)看，靜電粉末噴涂將是是鋁材表面處理的發(fā)展方向；從工藝本身來(lái)看，它又具有相當(dāng)高的科技成分，調(diào)配顏色各異的涂料，產(chǎn)生不同色系的裝飾效果，符合室內(nèi)裝飾的需要，特別是噴涂鋁型材與隔熱斷橋的聯(lián)合使用，更具有時(shí)尚的潮流，是其他處理方式生產(chǎn)出來(lái)的鋁型材所無(wú)法替代的。