鋁作為一種金屬活性材料，很容易與外界其他物質(zhì)元素發(fā)生反應(yīng)。為增強其裝飾效果與抗腐蝕能力，延長使用期限，必須要經(jīng)過表面處理，比較常用的有氧化處理、粉末或噴漆涂裝處理等工藝方法。

本文重點對鋁合金材料在粉末靜電涂裝工藝中的技術(shù)流程進行探討，并通過現(xiàn)場實際工業(yè)化生產(chǎn)，總結(jié)改進了多項工藝技術(shù)指標(biāo)，形成了較完善的質(zhì)量控制措施。

一、鋁合金材料在涂裝上的工藝要求

靜電粉末噴涂技術(shù)是在壓縮空氣作用下，靜電粉末噴槍噴出來的涂料在分散的同時，帶電荷的粉末粒子受氣流(或離心力)和高壓電場的作用，涂著到接地的被涂物上，再加熱熔融固化成膜。

靜電粉末噴涂法是在工業(yè)涂裝領(lǐng)域中占主導(dǎo)位置的粉末涂裝法。簡單斷面或僅要求裝飾面的鋁合金材料一般采用靜電粉末噴涂技術(shù)，完善優(yōu)化的涂裝工藝要求見表1。

靜電粉末涂裝線工序:根據(jù)工件選取掛具→將工件放在掛具尖端部位→除塵→粉末涂裝(靜電噴槍兩側(cè)6支)→烘烤固化→冷卻→卸件。

在靜電粉末噴涂的過程中，要注意以下事項:

1)靜電電壓60～90kV。電壓過高容易造成粉末反彈和邊緣麻點;電壓過低上粉率低。

2)靜電電流10～20μA。電流過高容易產(chǎn)生放電擊穿粉末涂層;電流過低上粉率低。

3)供粉壓力0.30～0.55MPa。供粉壓力越高則粉末的沉積速度越快，有利于快速獲得預(yù)定厚度的涂層，但過高就會增加粉末用量和噴槍的磨損速度。

4)霧化壓力0.30～0.45MPa。適當(dāng)增大霧化壓力能夠保持粉末涂層的厚度均勻，但過高會使送粉部件快速磨損。適當(dāng)降低霧化壓力能夠提高粉末的覆蓋能力，但過低容易使送粉部件堵塞。

5)清槍壓力0.5MPa。清槍壓力過高會加速槍頭磨損，過低容易造成槍頭堵塞。

6)供粉桶流化壓力0.04～0.10MPa。供粉桶流化壓力過高會降低粉末密度使生產(chǎn)效率下降，過低容易出現(xiàn)供粉不足或者粉末結(jié)團。

7)噴槍口至工件的距離150～300mm。噴槍口至工件的距離過近容易產(chǎn)生放電擊穿粉末涂層，過遠會增加粉末用量和降低生產(chǎn)效率。

8)輸送鏈速度1.5～2.5m/min。輸送鏈速度過快會引起粉末涂層厚度和固化時間不夠，過慢則降低生產(chǎn)效率。

二、鋁合金材料在涂裝上的常見問題與處理辦法

2.1 涂層附著力太差或涂層脫落

產(chǎn)生原因:

1)油污嚴(yán)重，除油不徹底。

2)未鈍化處理。

3)鈍化工藝不達標(biāo)，鈍化處理效果差。

4)固化溫度太低，未充分固化。

5)基體上有附灰等雜物。

處理方法:

1)延長除油工作時間，提高除油效果。

2)噴涂前鈍化處理。

3)調(diào)配鈍化液指標(biāo)合格，確保鈍化后純水洗電導(dǎo)率小于50μs/cm。

4)提高溫度，充分固化。

5)噴涂前做好除塵，工件表面清理干凈。

2.2 工件上粉率差，吸附力不夠，回收粉太多

產(chǎn)生原因:

1)噴涂時電壓調(diào)得太低。

2)工件接地狀況不好。

3)高壓發(fā)生器電阻太小，輸出電流太大。

4)噴粉氣壓太大。

5)掛鉤涂層太厚，導(dǎo)電性太差。

6)噴槍離工件距離太遠。

7)粉末樹脂含量低性能差。

處理方法:

1)電壓調(diào)到適當(dāng)值50～90kV。

2)增設(shè)地線，使電阻不大于4Ω。

3)增加電阻的阻值，達到40～80MΩ。

4)減小供粉氣壓。

5)清理掛鉤涂層，使導(dǎo)電性良好。

6)調(diào)整噴槍距離150～300mm。

7)選用優(yōu)質(zhì)粉末涂料。

2.3 噴槍出粉不均勻

產(chǎn)生原因:

1)文丘里管磨損嚴(yán)重。

2)文丘里泵堵塞。

3)文丘里管變形或備件尺寸不標(biāo)準(zhǔn)。

4)粉末涂料受潮、結(jié)塊，流動性及分散性變差。

5)壓縮空氣中含油、水成分太多。

6)粉末流化不均勻。

7)粉管過長。

8)粉管堵塞。

9)壓縮空氣壓力不足或壓力不穩(wěn)定。

處理方法:

1)更換文丘里管。

2)清理文丘里泵。

3)選用合格的文丘里管。

4)加強庫房及原料進廠管理，防止粉末涂料受潮結(jié)塊。

5)檢查冷干機、增加油水分離器，確保得到干凈純潔的壓縮空氣。

6)調(diào)整流化氣壓。

7)控制粉管長度，杜絕大角度折彎。

8)清理或更換老化粉管。

9)保持穩(wěn)定的壓縮風(fēng)。

2.4 涂層覆蓋能力差

產(chǎn)生原因:

1)涂層太薄。2)粉末涂料中填料太多，導(dǎo)致涂料本身覆蓋能力低劣。

處理方法:

1)應(yīng)達到60～90μm，淺色粉宜適當(dāng)噴涂得厚些。2)改用優(yōu)質(zhì)粉末涂料。

2.5 涂層表面變色，涂層固化后與色板顏色有明顯差別

產(chǎn)生原因:

1)不同廠家或不同性質(zhì)的粉末混合使用。

2)回收粉使用比例過大。

3)固化溫度太低或固化時間太短，沒有充分固化和流平。

4)固化溫度太高且時間偏長，涂層老化。

處理方法:

1)換粉時粉末清理干凈，防止混色。

2)回收粉同新粉混合比例不超1:1。

3)消光或亞光的粉末固化不充分時，光澤明顯偏高。

4)根據(jù)粉末說明書調(diào)整合理的固化條件，一般粉末180～200℃固化18～22min。

2.6 涂層固化后光澤改變

產(chǎn)生原因:

1)粉末涂料本身顏料不耐高溫或樹脂原料高溫易變黃。

2)工件前處理質(zhì)量差，有殘留物。

3)固化時間太長或固化局部溫度太高。

4)色澤或性質(zhì)不同的粉末混合了。

處理方法:

1)選用優(yōu)質(zhì)粉末涂料。

2)前處理后擦干凈，涂裝前清擦雜物。

3)選用適宜的固化溫度和時間，固化爐均勻分布熱風(fēng)循環(huán)，定期對爐溫進行跟蹤檢查。

4)色澤或性質(zhì)不同的粉末換粉時要徹底清理供粉桶、回收系統(tǒng)、輸粉管、噴槍、噴室等裝置。

2.7 涂層表面有顆粒

產(chǎn)生原因:

1)制造粉末涂料時擠出溫度太高，部分樹脂已膠聯(lián)固化。

2)粉末涂料受潮堆積結(jié)塊，噴出時霧化不好。

3)工件噴涂前表面有顆粒、毛刺等雜物。

4)涂層噴得太薄，基體輕微缺陷難以覆蓋。

5)粉末中有大的顆粒，分離篩破損。

6)加入的回收粉太多。

處理方法:

1)選用優(yōu)質(zhì)粉末。

2)改變存儲條件，不使用過期、受潮粉末，改造涂裝設(shè)備。

3)涂裝前表面顆粒、毛刺等雜物打磨清理干凈。

4)增加涂層厚度。

5)選用優(yōu)質(zhì)粉末涂料。

6)不超1∶1比例加入回收粉。

2.8 涂層表面有麻坑或針孔

產(chǎn)生原因:

1)工件表面清洗不干凈，有油污或水分未徹底干燥已進行涂裝。

2)采用壓縮空氣中油、水含量超標(biāo)。

3)粉末受潮水分超標(biāo)或揮發(fā)份超標(biāo)。

4)噴槍距工件太近，造成電擊穿孔。

5)返噴件采用過高的電流、電壓。

6)超過了使用期限或粉末本身流平性差。

處理方法:

1)涂裝前檢查，確認沒有雜物、油分或水分后進行。

2)增加油水分離器和 空氣冷干機，達到干燥壓縮空氣。

3)合理儲存粉末。

4)調(diào)整噴涂距離(150～300mm)進行涂裝。

5)返噴件采用超低電流、電壓。

6)選用優(yōu)質(zhì)粉末涂料并在有效期內(nèi)使用。

2.9 涂層橘皮嚴(yán)重

產(chǎn)生原因:

1)工件表面太粗糙，涂層流平困難。

2)粉末粒度太粗。

3)粉末自身流平性差。

4)涂層太厚。

5)靜電屏蔽，涂膜厚薄不均勻。

6)固化溫度太低，未充分流平。

處理方法:

1)用砂紙打磨等方法使表面細化，涂層適當(dāng)厚些。

2)選用優(yōu)質(zhì)粉末涂料。

3)掌握出粉量及噴涂時間，保證適宜厚度(60～90μm)。

4)改進噴槍，盡可能減少靜電屏蔽區(qū)域或選用磨擦式噴槍。

5)提高固化溫度，延長流平時間110～135℃為熔融流平區(qū)域，這一區(qū)域應(yīng)升溫慢些，時間8～10min。

三、結(jié)論

通過本課題的研究，我們掌握了鋁合金材料常用粉末噴涂工藝技術(shù)，優(yōu)化相關(guān)工藝設(shè)計，滿足廣大用戶對個性化的需求，對新型鋁合金材料研發(fā)、推廣及產(chǎn)品轉(zhuǎn)型有極大的促進作用。

四、夢能服務(wù)與支持

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