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摘要：介紹了金屬粉末涂料在鋁型材行業(yè)臥式線和立式線使用過程中一些現(xiàn)場工藝對噴涂結(jié)果的影響，分析了每個工藝的影響原因。

 

0.引言

 

近兩年以來，隨著市場需求的變化以及環(huán)保力度的加大，越來越多的油漆、水性漆產(chǎn)品在向粉末涂料轉(zhuǎn)變，因此金屬粉末涂料的市場需求和品種品類都在迅速增加。隨著市場的快速升溫，有許多以前沒有怎么接觸過金屬粉末涂料的噴涂企業(yè)開始接到越來越多的金屬粉末噴涂訂單，但是由于相關(guān)經(jīng)驗的缺乏和對金屬粉末涂料的認(rèn)知不足，在使用時往往把握不準(zhǔn)，隨之產(chǎn)生了許多在現(xiàn)場使用的問題。本文著重介紹金屬粉末涂料在現(xiàn)場使用時工藝上的掌控和變化的因素，希望能避免此類問題發(fā)生。

 

1. 金屬粉末涂料生產(chǎn)工藝

 

金屬粉末涂料與普通粉末涂料最大的區(qū)別是應(yīng)用了金屬顏料和多了一道邦定工藝(如圖1)。

 

 

因此導(dǎo)致金屬粉末涂料穩(wěn)定性與普通粉末涂料不同的原因也主要是兩個方面：一是添加的金屬顏料的特性，二是邦定工藝的好壞。

 

金屬顏料的特性：日常使用的金屬顏料也有著許多的品類和差異，從品類上分為：鋁粉、珠光粉、銅金粉三種顏料，每種顏料都有著自己的特性。鋁粉又分為浮型和非浮型兩種品類，珠光粉和銅金粉由于帶電效果的差異雖然也有運(yùn)用，但是在選擇時應(yīng)盡量少選擇這兩類材料作為金屬顏料，市面上運(yùn)用最多的金屬顏料是鋁粉。邦定工藝：邦定工藝的好壞也直接影響著金屬粉的使用效果，簡單來說就是當(dāng)金屬顏料和底粉粘結(jié)得越多越好，則金屬粉末涂料越穩(wěn)定，回收使用效果越好。邦定的溫度曲線越穩(wěn)定則邦定效果越好。圖2是邦定曲線。

 

 

下面將結(jié)合現(xiàn)場工藝和這兩個方面的影響在使用時會出現(xiàn)的變化做逐一分析。

 

2.現(xiàn)場工藝影響

 

 使在噴涂現(xiàn)場工藝方面的影響主要體現(xiàn)在四個方面：涂膜膜厚、工藝參數(shù)(噴槍電壓、電流、氣壓、槍距)、工件型材差異、回收粉使用。這四個方面的變化和調(diào)整，往往會導(dǎo)致噴涂結(jié)果的變化，每個方面影響的效果逐一分析如下。

 

2.1 涂膜膜厚

 

在使用金屬粉末涂料時膜厚的差異會帶來顏色的差異，這是因為金屬粉末涂料的底粉和金屬顏料都存在一個遮蓋力的因素，在做金屬粉末涂料的底粉的時候廠家會根據(jù)產(chǎn)品需要制作半遮蓋、全遮蓋，或者透明底粉，一些遮蓋力不好的底粉在膜厚有相差的時候就會不同程度地透出基材顏色導(dǎo)致色差，金屬顏料也一樣，由于金屬顏料的粒徑有粗有細(xì)，粒徑較細(xì)的遮蓋力好，粒徑較粗的遮蓋力差，在粗粒徑顏料多

 

的時候膜厚過薄的情況下就會透出更多的底粉顏色。總體來說就是膜厚越薄的情況下透的底色越多，膜厚越厚的情況下銀粉顏色越多。一般來說在膜厚相差15 μm左右的時候膜厚色差就會顯現(xiàn)，因此我們現(xiàn)場噴涂的工件最薄的地方和最厚的地方膜厚盡量控制在15 μm的相差之內(nèi)。

 

2.2 工藝參數(shù)

 

現(xiàn)場的工藝參數(shù)包括噴槍的電壓、電流、氣壓、槍距、流化效果等現(xiàn)場能控制的因素。

 

2.2.1 電壓

 

在對噴涂效果影響較大的因素主要還是噴粉房控制的相關(guān)參數(shù)。因為鋁粉顏料的帶電性要優(yōu)于粉末涂料的底粉，在噴涂時高電壓的時候上到工件的鋁粉會多，降低電壓時上到工件的鋁粉會少，因此我們在噴涂時也常常通過調(diào)節(jié)噴槍電壓來調(diào)整金屬粉末的顏色，例如：我們正常噴涂的時候設(shè)置的電壓為65 kV，如果我們想增加或者降低一部分上到工件的鋁粉，則需對應(yīng)地增加或者降低設(shè)置電壓，一般調(diào)整5~10 kV就會有一定的效果。

 

2.2.1 流化

 

粉桶的流化效果會影響金屬粉末的上粉率和均勻性，流化效果越好，粉末在粉桶里越松散，噴涂時越好上粉，同時鋁粉在涂膜表面鋪展得也會比較均勻，如果流化效果不好金屬顏料沒有充分分散再加上回收粉的加入會發(fā)生局部鋁粉多局部鋁粉少的現(xiàn)象。

 

2.2.3 槍距

 

槍距的影響相對來說出的問題比較少，各個噴涂廠的槍距基本是固定的，調(diào)整得不是很頻繁，槍距過遠(yuǎn)上的粉少，鋁粉少，槍距過近有電擊穿的現(xiàn)象，每個廠根據(jù)噴涂的工件和空間基本能掌握到合適的距離。正常情況下槍距控制在20 cm左右。

 

2.3 工件型材差異

 

噴涂廠所噴涂的基材的形狀也是各異的，有大有小，有寬有窄，對于金屬粉末涂料來說同樣的粉末噴涂在不同基材表面的時候會有一定的差異，例如噴涂的表面是寬面和窄面不同的時候由于靜電噴涂的電場線效應(yīng)，基材兩邊的鋁粉會上得相對多一些，從而使窄面的整個面顯得鋁粉多一點。這就是我們通常認(rèn)為的同樣的粉噴窄平面的時候會偏白一點。要解決這一問題我們可以避免寬面窄面的工件混合掛件，或者不能接受偏白的時候在噴窄平面的時候適當(dāng)添加一些回收粉噴涂。

 

粉末噴涂靜電噴涂電場線分布見圖3。

 

 

寬面窄面的差異，窄面會略“顯白”一些，見圖4。

 

 

2.4 回收粉使用

 

回收粉的使用是金屬粉末涂料噴涂時保證產(chǎn)品穩(wěn)定性的重中之重，許多問題都是由于回收粉使用不當(dāng)造成的，因此掌握回收粉的正確使用方法是非常有必要的。目前行業(yè)當(dāng)中金屬粉回收粉的使用方式一共有三種：(1)直回式，(2)分桶使用式，(3)手動添加式。這三種使用方式各有各的優(yōu)缺點，沒有絕對的對與錯，噴涂企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品特性和自身條件選擇出最適合的使用方式即可。下面逐一介紹三種方式的優(yōu)缺點。

 

2.4.1 直回式

 

直回式，顧名思義就是在噴涂過程中回收粉直接回收到粉桶當(dāng)中混合新粉使用，是比較傳統(tǒng)，在噴涂企業(yè)當(dāng)中應(yīng)用比較普遍的回收方式，優(yōu)點是回收利用率高，操作簡單省事，缺點噴涂效果不穩(wěn)定，特別是在應(yīng)用一些高含量、粗粒徑的金屬粉末時很容易出現(xiàn)色差問題。臥式線直回式見圖5。

 

 

2.4.2 分桶使用

 

分桶使用方式是把粉桶分開使用，回收粉和新粉區(qū)別使用，在臥式線中把粉桶分成兩個粉桶，前面的幾把噴槍噴回收粉，后面的噴槍噴新粉，在立式線中1號粉房添加回收粉，2號粉房的回收粉也添加到1號粉房里，2號粉房只添加新粉。目的是把回收粉用在噴涂的前半部分，后面用新粉來蓋住前面噴有回收粉的粉，這樣有利于使最終效果更加接近新粉效果。分桶使用方式目前在越來越多的噴涂企業(yè)中使用，優(yōu)勢是對一些產(chǎn)品的穩(wěn)定性有了提高，缺點是不是對所有的金屬

 

粉末產(chǎn)品用這個方法都可以避免色差，回收粉使用量相對直回式有一定的降低，且當(dāng)前面含回收粉的槍數(shù)或者用粉量過大的時候依然會出現(xiàn)色差，與新粉顏色不符。臥式線分桶使用圖片見圖6。

 

 

2.4.3 手動添加式

 

手動添加的方式是在噴涂的時候把回到噴房的回收粉用箱子或者其他容器接出來，在往粉桶添加新粉的時候再按一定比例(通常為新粉3份回收粉1份，3:1)把回收粉一起加到粉桶里面去。這種添加方式的優(yōu)點是每次加粉的時候新粉和回收粉同時加入粉桶，粉桶里的粉的比例是固定的，因此顏色比較穩(wěn)定。這種添加方式是三種方式里面最穩(wěn)定、最容易控制顏色的方式，適合噴涂難度比較大，比較敏感的產(chǎn)品。缺點是回收粉使用量低，工人比較麻煩，操作繁瑣。

 

3.噴涂企業(yè)如何選擇回收粉添加方式

 

根據(jù)實驗所得快速固化體系，在山東某鋁業(yè)集團(tuán)進(jìn)行型材工件測試。

 

對于噴涂企業(yè)，上述三種方式?jīng)]有絕對的好與壞，要找到適合自己的、適合產(chǎn)品的工藝，金屬粉末涂料也分為很多品類和產(chǎn)品，效果和制作方式有很大的區(qū)別，因此噴涂廠家應(yīng)該具備一定的專業(yè)知識，看到產(chǎn)品的樣板要能區(qū)別出是普通產(chǎn)品還是敏感產(chǎn)品。對于用粉企業(yè)來說可以通過樣板板面的金屬含量高低來初步判斷，金屬含量低的產(chǎn)品穩(wěn)定性高，回收粉影響較小，“漆改粉”或者其他金屬含量較高的產(chǎn)品屬于高風(fēng)險敏感產(chǎn)品，現(xiàn)場工藝對顏色影響較大。圖7列舉了幾個高風(fēng)險金屬產(chǎn)品的品類。

 

 

直回式和分桶使用式適合常規(guī)和一般的金屬粉末產(chǎn)品，如果遇到比較敏感的、噴涂難度大的產(chǎn)品，建議采用手動添加式來生產(chǎn)，這樣產(chǎn)品比較穩(wěn)定，工藝容易控制。但是很多噴涂廠家有一個困惑認(rèn)為手動添加式的回收粉用量較小，有多的回收粉用不完，成本增加，這時就要在品質(zhì)與成本之間做出評估，金屬粉末涂料的回收全部要求用完是有一定難度的。

 

4.結(jié)語

 

在影響噴涂結(jié)果的工藝當(dāng)中，除了上述的幾個方面還有鏈速、烘烤溫度、掛件方式等的影響，但對金屬粉末涂料來說最常出現(xiàn)的就是色差問題，對色差影響較大的幾個方面就是上述的膜厚、噴槍工藝、異型材、回收粉的使用這四個工藝。在四個工藝當(dāng)中又以回收粉的使用影響最大，我們要精確到每一個金屬粉采用什么樣的回收方式來考慮，而不是一概而論，因此噴涂企業(yè)要和粉廠緊密結(jié)合，知道區(qū)別高風(fēng)險金屬粉和低風(fēng)險金屬粉，粉廠也應(yīng)當(dāng)做到告知的義務(wù)，在產(chǎn)品比較敏感的時候要和噴涂廠一起合作找到最穩(wěn)定的回收粉使用工藝來穩(wěn)定結(jié)果以避免出現(xiàn)色差。