影响喷涂质量的常见因素及解决方法
1、前言
1962年世界上第一套粉末静电喷涂设备由法国萨迈斯（SAMES）公司研制成功。此后粉末静电喷涂技术在世界迅速发展。20世纪90年代粉末静电喷涂在建筑领域得到广泛应用，建材喷涂用粉末涂料占粉末涂料总消费量的20%以上。在铝合金涂装领域粉末涂料大量用于建筑铝型材，以其色彩丰富易控制，具有优良的防腐蚀性能和装饰功能，使用环境广泛等特点，近年来受到市场的青睐，使粉末涂装工艺技术在铝合金表面防腐应用领域得到长足发展。
本文根据摩擦静电喷枪的使用经验，谈谈影响粉末静电喷涂质量的常见问题及解决方法。
2、粉末静电喷涂生产工艺
2.1 工艺流程
装框—水洗—除油—水洗—水洗—成膜—纯水洗—纯水洗—烘干—静电喷涂—固化—检验—成品包装
工件经前处理除掉表面附着的油脂、灰尘等污物后，在工件表面形成一层化学转化膜，前处理后的工件必须完全烘干水分（烘干温度≦95℃），以确保涂层与基体有良好的附着力。
2.2 静电喷涂
2.2.1 摩擦枪静电喷涂工作原理
摩擦枪的静电充电瑟吉欧自感应的，涂装时粉末在压缩空气的推动下与由特氟龙材料制成的枪体内壁摩擦管发生摩擦，粉末粒子失去电子而带正点，通过喷嘴的引导离开枪体飞向工件并吸附于工件表面，固化后形成涂膜从而达到涂装的目的。
2.2.2 铝材涂装用粉末涂料
铝材涂装用粉末涂料为纯聚酯粉末涂料。该涂料适用于薄膜喷涂、抗化学腐蚀、非导电涂层、装饰涂层等涂装应用，具有优良的抗弯曲性、耐候性及户外抗UV照射性等特点。纯聚酯粉末涂料的主要成分包括：聚酯树脂、固化剂、颜填料及流平剂、防结块剂等各种助剂。
2.3 摩擦静电喷涂工艺
2.3.1 摩擦枪的带电性
摩擦枪工作状况正常的标志是粉末粒子带点性能良好，粉雾输送均匀。粉末粒子带电状况的好坏直接影响上粉率和工件表面涂膜的质量，为了提高摩擦枪的粉末带电效率，供粉系统、输送系统和喷枪系统都应设置相应的带电措施。
2.3.2 粉末质量要求
摩擦枪使用摩擦粉喷涂的效果会更好。粉末中不应出现脏污杂物，回收粉要经筛分后再用，若有条件新粉亦尽可能筛分后再使用，回收粉与新粉应以1:1~1:3的比例混合后使用。
2.3.3 环境因素的控制
喷涂环境条件包括：温度25℃左右，相对适度≦70%，喷室入口风速0.3~0.5m/s。
2.3.4 压缩空气要求
喷涂工艺中的压缩空气要求清洁干燥，漏电温度不应高于4℃，此时空气的含水量大约是4500ppm；喷涂系统使用的压缩空气不能含有液态油及尺寸大于0.3um的油雾颗粒，应保证空气中的油雾不会在经过冷却后凝结为油粒。为了保证粉末获得足够的摩擦静电，要求供粉气压在一定的范围，即一次气压为0.1~0.22MPa。二次气压为0.01~0.05MPa。
2.4 固化工艺
粉末固化工艺温度为180~220℃，固化时间为10~20min。固化温度和固化时间是指工件的实际料温和维持不低于这一温度的积累时间，而不是固化炉的设定温度和工件在炉内行走的时间，只是两者之间相互关联。最好使用炉温跟踪仪跟踪监测被涂物从进入烘烤炉到出炉全过程的炉温变化，绘出相应的炉温曲线，并以此为依据确定烘烤炉的烘烤温度和烘烤时间，进而确定工件在炉内的行走时间，同时根据测量结果调整固化炉设定温度和输送链速或烘烤时间不足的问题，保证得到外观质量和各项性能均能满足要求的喷涂产品。
3、喷涂质量的常见因素及解决方法
3.1 涂层杂
常见杂质主要来源于喷粉环境中的颗粒，以及其他各种因素引起的杂质。
(1)固化炉内杂质
解决方法是用湿布和吸尘器彻底清洁固化炉内壁，重点清理悬挂链和风管缝隙处，如果是黑色大颗粒杂质就需要检查送风管滤网是否有破损，如有破损则需及时更换。
(2)喷粉室内杂质
主要来自灰尘、衣物纤维、设备磨粒和喷粉系统积垢。解决方法是每天开工前使用压缩空气吹扫喷粉系统，用湿布和吸尘器彻底清洁喷粉设备和喷粉室。
(3)粉末杂质
主要是粉末添加剂过多，颜料分散不均，粉末受挤压结块，筛粉的筛网破损等。解决方法是提高粉末质量，加强过筛质量，改进粉末储运方式。
(4)悬挂链杂质
主要来自悬挂链系统及挂具上的灰尘和杂质，在振动或外力作用下散落在工件表面。解决方法是定期清理。
(5)前处理杂质
主要来自各前处理槽中的杂质、灰尘。解决方法是增减过滤和更换槽液，加强对槽体的清洁工作。
(6)型材基材杂质
解决方法是把好基材质量关，遇到型材表面质量缺陷时可进行打磨或喷砂处理。
3.2 涂层缩孔
(1)前处理除油不净或除油后水洗不净，造成表面活性剂残留而引起缩孔。解决方法是控制好酸洗槽液的浓度和比例，减少工件带油量以及强化水洗效果。
(2)水质含油量过大引起的缩孔。解决方法是及时增加进水过滤处理。
(3)压缩空气含水量过大引起的缩孔。解决方法是及时排放压缩空气的冷凝水。
(4)粉末受潮引起的缩孔。解决方法是改善粉末储运条件，添加适量干燥机或增加除湿机以保证回收粉末的使用。
(5)喷枪系统故障，使粉末产生高电荷击穿原有粉末涂层造成缩孔。解决方法是更换系统中的破损部件。
(6)混粉引起的缩孔。解决方法是换粉时彻底清理喷粉系统。
3.3 涂层色差
(1)粉末涂料中颜料分散不均匀引起的色差。解决方法是提高粉末质量，保证每批粉末的L、a、b值在规定的范围内。
(2)固化温度不同引起的色差。解决方法是控制好固化温度和输送链速度，以保持工件固化温度和时间的一致性和稳定性。
(3)涂层厚薄不均匀引起的色差。解决方法是调整好喷粉工艺参数，保证喷粉设备运行良好，以确保涂层厚度均匀一致。
3.4 涂层附着力差
(1)前处理水洗不彻底造成工件上残留酸洗剂、烙化剂或槽液被污染而引起的附着力下降。解决方法是加强水洗，调整好工艺参数，防止酸洗剂进入烙化槽。
(2)烙化膜花斑、起灰、色淡、局部无膜引起的附着力差、解决方法是调整好烙化槽液浓度、比例和温度，加强槽液过滤，调整好料间距。
(3)工件边角水分烘干不彻底引起的附着力差。解决方法是提高烘干温度，延长烘干时间。
(4)固化不足引起的涂层大面积附着力差。解决方法是提高固化温度，延长固化时间。定期用炉温跟踪仪检测炉温。
4、结论
影响摩擦枪粉末静电喷涂质量的因素很多，喷涂工艺控制的关键是控制好前处理质量，保证工件涂层获得最佳附着力；控制好喷涂过程的工艺参数，如出粉量、枪距、链速等，保证工件涂膜厚度的均匀性；控制好固化温度及固化时间，保证工件获得色泽一致的涂膜及涂层与基体的结合力。
总之粉末静电喷涂技术需在生产实践中不断摸索、总结、发展、完善，才能实现产品高品质的目的。
1、前言
1962年世界上第一套粉末静电喷涂设备由法国萨迈斯（SAMES）公司研制成功。此后粉末静电喷涂技术在世界迅速发展。20世纪90年代粉末静电喷涂在建筑领域得到广泛应用，建材喷涂用粉末涂料占粉末涂料总消费量的20%以上。在铝合金涂装领域粉末涂料大量用于建筑铝型材，以其色彩丰富易控制，具有优良的防腐蚀性能和装饰功能，使用环境广泛等特点，近年来受到市场的青睐，使粉末涂装工艺技术在铝合金表面防腐应用领域得到长足发展。
本文根据摩擦静电喷枪的使用经验，谈谈影响粉末静电喷涂质量的常见问题及解决方法。
2、粉末静电喷涂生产工艺
2.1 工艺流程
装框—水洗—除油—水洗—水洗—成膜—纯水洗—纯水洗—烘干—静电喷涂—固化—检验—成品包装
工件经前处理除掉表面附着的油脂、灰尘等污物后，在工件表面形成一层化学转化膜，前处理后的工件必须完全烘干水分（烘干温度≦95℃），以确保涂层与基体有良好的附着力。
2.2 静电喷涂
2.2.1 摩擦枪静电喷涂工作原理
摩擦枪的静电充电瑟吉欧自感应的，涂装时粉末在压缩空气的推动下与由特氟龙材料制成的枪体内壁摩擦管发生摩擦，粉末粒子失去电子而带正点，通过喷嘴的引导离开枪体飞向工件并吸附于工件表面，固化后形成涂膜从而达到涂装的目的。
2.2.2 铝材涂装用粉末涂料
铝材涂装用粉末涂料为纯聚酯粉末涂料。该涂料适用于薄膜喷涂、抗化学腐蚀、非导电涂层、装饰涂层等涂装应用，具有优良的抗弯曲性、耐候性及户外抗UV照射性等特点。纯聚酯粉末涂料的主要成分包括：聚酯树脂、固化剂、颜填料及流平剂、防结块剂等各种助剂。
2.3 摩擦静电喷涂工艺
2.3.1 摩擦枪的带电性
摩擦枪工作状况正常的标志是粉末粒子带点性能良好，粉雾输送均匀。粉末粒子带电状况的好坏直接影响上粉率和工件表面涂膜的质量，为了提高摩擦枪的粉末带电效率，供粉系统、输送系统和喷枪系统都应设置相应的带电措施。
2.3.2 粉末质量要求
摩擦枪使用摩擦粉喷涂的效果会更好。粉末中不应出现脏污杂物，回收粉要经筛分后再用，若有条件新粉亦尽可能筛分后再使用，回收粉与新粉应以1:1~1:3的比例混合后使用。
2.3.3 环境因素的控制
喷涂环境条件包括：温度25℃左右，相对适度≦70%，喷室入口风速0.3~0.5m/s。
2.3.4 压缩空气要求
喷涂工艺中的压缩空气要求清洁干燥，漏电温度不应高于4℃，此时空气的含水量大约是4500ppm；喷涂系统使用的压缩空气不能含有液态油及尺寸大于0.3um的油雾颗粒，应保证空气中的油雾不会在经过冷却后凝结为油粒。为了保证粉末获得足够的摩擦静电，要求供粉气压在一定的范围，即一次气压为0.1~0.22MPa。二次气压为0.01~0.05MPa。
2.4 固化工艺
粉末固化工艺温度为180~220℃，固化时间为10~20min。固化温度和固化时间是指工件的实际料温和维持不低于这一温度的积累时间，而不是固化炉的设定温度和工件在炉内行走的时间，只是两者之间相互关联。最好使用炉温跟踪仪跟踪监测被涂物从进入烘烤炉到出炉全过程的炉温变化，绘出相应的炉温曲线，并以此为依据确定烘烤炉的烘烤温度和烘烤时间，进而确定工件在炉内的行走时间，同时根据测量结果调整固化炉设定温度和输送链速或烘烤时间不足的问题，保证得到外观质量和各项性能均能满足要求的喷涂产品。
3、喷涂质量的常见因素及解决方法
3.1 涂层杂
常见杂质主要来源于喷粉环境中的颗粒，以及其他各种因素引起的杂质。
(1)固化炉内杂质
解决方法是用湿布和吸尘器彻底清洁固化炉内壁，重点清理悬挂链和风管缝隙处，如果是黑色大颗粒杂质就需要检查送风管滤网是否有破损，如有破损则需及时更换。
(2)喷粉室内杂质
主要来自灰尘、衣物纤维、设备磨粒和喷粉系统积垢。解决方法是每天开工前使用压缩空气吹扫喷粉系统，用湿布和吸尘器彻底清洁喷粉设备和喷粉室。
(3)粉末杂质
主要是粉末添加剂过多，颜料分散不均，粉末受挤压结块，筛粉的筛网破损等。解决方法是提高粉末质量，加强过筛质量，改进粉末储运方式。
(4)悬挂链杂质
主要来自悬挂链系统及挂具上的灰尘和杂质，在振动或外力作用下散落在工件表面。解决方法是定期清理。
(5)前处理杂质
主要来自各前处理槽中的杂质、灰尘。解决方法是增减过滤和更换槽液，加强对槽体的清洁工作。
(6)型材基材杂质
解决方法是把好基材质量关，遇到型材表面质量缺陷时可进行打磨或喷砂处理。
3.2 涂层缩孔
(1)前处理除油不净或除油后水洗不净，造成表面活性剂残留而引起缩孔。解决方法是控制好酸洗槽液的浓度和比例，减少工件带油量以及强化水洗效果。
(2)水质含油量过大引起的缩孔。解决方法是及时增加进水过滤处理。
(3)压缩空气含水量过大引起的缩孔。解决方法是及时排放压缩空气的冷凝水。
(4)粉末受潮引起的缩孔。解决方法是改善粉末储运条件，添加适量干燥机或增加除湿机以保证回收粉末的使用。
(5)喷枪系统故障，使粉末产生高电荷击穿原有粉末涂层造成缩孔。解决方法是更换系统中的破损部件。
(6)混粉引起的缩孔。解决方法是换粉时彻底清理喷粉系统。
3.3 涂层色差
(1)粉末涂料中颜料分散不均匀引起的色差。解决方法是提高粉末质量，保证每批粉末的L、a、b值在规定的范围内。
(2)固化温度不同引起的色差。解决方法是控制好固化温度和输送链速度，以保持工件固化温度和时间的一致性和稳定性。
(3)涂层厚薄不均匀引起的色差。解决方法是调整好喷粉工艺参数，保证喷粉设备运行良好，以确保涂层厚度均匀一致。
3.4 涂层附着力差
(1)前处理水洗不彻底造成工件上残留酸洗剂、烙化剂或槽液被污染而引起的附着力下降。解决方法是加强水洗，调整好工艺参数，防止酸洗剂进入烙化槽。
(2)烙化膜花斑、起灰、色淡、局部无膜引起的附着力差、解决方法是调整好烙化槽液浓度、比例和温度，加强槽液过滤，调整好料间距。
(3)工件边角水分烘干不彻底引起的附着力差。解决方法是提高烘干温度，延长烘干时间。
(4)固化不足引起的涂层大面积附着力差。解决方法是提高固化温度，延长固化时间。定期用炉温跟踪仪检测炉温。
4、结论
影响摩擦枪粉末静电喷涂质量的因素很多，喷涂工艺控制的关键是控制好前处理质量，保证工件涂层获得最佳附着力；控制好喷涂过程的工艺参数，如出粉量、枪距、链速等，保证工件涂膜厚度的均匀性；控制好固化温度及固化时间，保证工件获得色泽一致的涂膜及涂层与基体的结合力。
总之粉末静电喷涂技术需在生产实践中不断摸索、总结、发展、完善，才能实现产品高品质的目的。
