【文章內容簡介】 例。 一 冰箱網(wǎng)格流化床生產線 涂料：聚乙烯粉末或聚氯乙烯粉末（食用級） 工件涂膜厚度： ~ 工藝流程：工件前處理 — 〉流化床涂裝 — 〉加熱塑化 — 〉檢修 工件裝掛在輸送鏈上，在步進輸送、間歇運動中完成各道工序作業(yè)。 圖 13~10 是冰箱網(wǎng)格流化床涂裝生產線的平面布置示意圖。目前采用國產聚乙烯粉末涂料涂裝時，需在塑化工序后增加淬水工序才 能確保涂膜光澤和質量。采用進口聚乙烯粉末涂料，在塑化后進行空氣冷卻就可以了。圖 1311 是流化床涂裝流水生產線的立體示意圖。 工件處理（預熱）：一般不采用化學處理法，通常采用高溫除油除去工件表面的油污。該道工序在工件預熱爐中預熱時同時完成。溫度一般控制在 350~400176。C ，時間一般控制在5~10min。 流化床涂裝：工件完成預熱后輸送到流化床工位間歇停頓，液壓升降機構使流化床上升到工件涂敷位置，進行涂敷，時間一般控制在 10~15s，然后流化床自動下降完成涂敷工藝，工件繼續(xù)步進送入烘爐中進行流平塑化。 加熱塑化：溫度一般控制在 180~200176。C ，時間一般控制在 30~40min。為減少對流熱損失，烘爐的進出口都應加活動保溫門，當工件前進時，預熱爐、塑化爐爐門同時開啟，工件停止前進時，爐門同時關閉。 檢修：對于漏涂部位用食用級環(huán)氧漆進行修補。 二 鋼椅流化床生產線 涂料：環(huán)氧聚酯粉末涂料 涂膜厚度： ~ 工藝流程：工件前處理 — 〉工件預熱 — 〉流化床涂裝 — 〉加熱固化 — 〉檢修 工件前處理：除銹、除油、除焊渣，可采用化學清洗法或機械噴砂、拋丸法。 工件預熱：溫度一般控制在 250~300176。C ，時間一般 控制在 10~20min。 流化床涂裝：一般采用一次涂敷，涂敷時間一般控制在 5~10s。 加熱固化：溫度一般控制在 180~200176。C ，時間一般控制在 20~30min。 此類工藝一般采用步進式輸送、間歇運動完成各道工序。 （ 3）流化床涂裝工藝在化學工藝中的應用 對于有些化工設備的管道、閥門、容器，采用流化床工藝涂敷，在目前國內外都有應用實例，其防護能力比油漆的防護能力提高了 5~10 倍，并且有些長達 6~10m 的管道，也能采用流化床工藝進行涂敷，充分體現(xiàn)了流化床涂敷工藝的優(yōu)越性，從而提高了經(jīng)濟效益。 粉末涂料的涂 裝工藝技術近年來雖然得到了迅速發(fā)展，但是流化床熱熔涂敷工藝以其獨有的特性，在各種涂裝工藝中仍然占有重要的地位。 流化床熱熔涂敷工藝經(jīng)歷了近 40 年的歷史，世界各國在流化床涂敷工藝應用方面都有所創(chuàng)新和發(fā)展。美國 1961 年就設計制造了世界上最大的流化床涂敷設備，流化床尺寸達到179。 ，能裝環(huán)氧粉末 3700kg，用以涂敷大型變壓器線圈的絕緣涂層。我國已經(jīng)能夠設計制造 2179。 2m 左右的大型流化床，用以涂敷各種鋼制家具，并且在液壓、機械手及輸送機械方面都有較大的創(chuàng)新和發(fā)展。由于流化床工藝具有其他涂裝所不能取代的特種 和經(jīng)濟性。隨著科技領域的不斷發(fā)展以及對流化床工藝的進一步研究和創(chuàng)新，流化床工藝將會得到更廣泛的應用。 4 靜電涂裝法 高壓靜電噴涂法 利用空氣動力源將粉末霧化后噴射到工件表面，經(jīng)固化（塑化）后形成涂膜。這類涂裝方法的種類很多，靜電噴涂法是其中最常用的一種。 粉末靜電噴涂技術的特點是工件可以在室溫下涂裝；粉末的利用率高，可達 95%以上；涂膜薄而均勻，平滑、無流掛現(xiàn)象，即使在工件尖銳的邊角和粗糙的表面亦能形成連續(xù)、平整、光滑的涂膜，便于實現(xiàn)“工業(yè)化”流水線生產。 應用原理 高壓靜電噴涂中 ，高壓靜電是由高壓靜電發(fā)生器供給的。工件在噴涂時應先接地，在凈化的壓縮空氣作用下，粉末涂料由供粉器通過輸粉管進入靜電噴粉槍。噴槍頭部裝有金屬環(huán)或極針作為電極，金屬環(huán)的端部具有尖銳的邊緣，當電極接通高壓靜電后，尖端產生電暈放電，在電極附近產生了密集的負電荷。粉末從靜電噴粉槍頭部噴出時，捕獲電荷成為帶電粉末，在氣流和電場作用下飛向接地工件，并吸附于其表面上。 粉末靜電噴涂過程中，粉末所受到的作用力可分為粉末自身重力、壓縮空氣推動力和靜電場引力。粉末借助空氣推力和靜電場引力，克服自身重力，吸附于工件表面，經(jīng)固化（ 塑化）后形成固態(tài)涂膜。 從粉末靜電吸附情況來看，大體上可分為以下三個階段，如圖 141 所示。 圖 141 粉末帶電粒子吸附情況 （ A）第一階段，帶負電荷的粉末在靜電場中沿著電力線飛向工件，粉末均勻地吸附于正極的工件表面；（ B）為第二階段，工件對粉末的吸引力大于粉末之間相互排斥的力，于是粉末密集地堆積，形成一定厚度的涂層；（ C）為第三階段，隨著粉末沉積層的不斷加厚，粉層對飛來的粉粒排斥力增大，當工件對粉末的吸引力與粉層對粉末的排斥力相等時，繼續(xù)飛來的粉末就不再被工件吸附了。 吸附在工件表面的粉末經(jīng)加熱后 ，就能使原來“松散”堆積在表面的固體顆粒熔融固化（塑化）成均勻、連續(xù)、平整、光滑的涂膜。 施工工藝 高壓靜電噴涂的施工工藝對粉末成膜的影響至關重要。根據(jù)不同的工件，選擇相應的工藝參數(shù)進行操作，直接關系到產品的外觀與質量。 高壓靜電噴涂工藝參數(shù)可列為以下幾項： 一 噴涂電壓 （ 1）在一定范圍內噴涂電壓增大，粉末附著量增加。但當電壓超過 90kV 時，粉末附著量反而隨電壓的增加而減少； （ 2）電壓增大時，粉末涂層的初始增長率增加，但隨著噴涂時間的增加，電壓對粉末涂層厚度增加率的影響變小； （ 3） 當噴涂距離（指噴槍頭至工件表面的距離）增大時，電壓對粉末涂層厚度的影響變小。一般距離應掌握在 150~300mm 之間； （ 4）噴涂電壓過高會使粉末涂層擊穿，影響涂層質量。噴涂電壓應控制在 60~80kV 之間。 二 供粉氣壓 供粉氣壓指供粉器中輸粉管的空氣壓力，在其它噴涂條件不變的情況亂下，供粉氣壓適當時，粉末吸附于工件表面的沉積效率最佳。如圖 142。 從圖中可以看出，在一定的噴涂條件下，以 的供粉氣壓為 100%的沉積效率作標準，隨著供粉氣壓的增加，沉積效率反而下降。 三 噴粉量 粉末涂層厚度 初始增長率與噴粉量成正比，但隨著噴涂時間的增加，噴粉量對粉末涂層厚度增長率的影響不僅變小，還會使沉積效率下降。 噴粉量是指單位時間內噴槍口的出粉量。一般噴涂施工中噴粉量掌握在 100~200g/min較為合適。 噴粉量可用如下公式計算： Q— Qs q ＝ —————— t 式中 ： q —— 噴粉量 （ g/min） Q —— 供粉器中加入的粉末質量 （ g） Qs —— 供粉器中余下的粉末質量（ g） t — — 噴涂時間（ min） 四 噴涂距離 噴涂距離是指噴槍口到工件表面的距離，當噴槍施加的靜電電壓不變，噴涂距離變化時，電場強度也將隨之發(fā)生變化。因此，噴涂距離的大小直接影響工件吸附的粉末涂層厚度和沉積效率。 噴涂距離和沉積效率的關系見圖 143。 從圖中可以看出，在其它噴涂條件不變的情況下，噴涂距離增大時，粉末的沉積效率下降。因此，噴涂距離是影響沉積效率的一個重要工藝參數(shù)。 此外，粉末粒度和粉末的導電率對施工工藝影響也較大。 粉末高壓靜電噴涂典型工藝 一 工件預處理 工件預處理是指被涂工件表面 脫脂、去油、除銹等工藝操作過程。除銹工藝又分為噴砂、噴丸、拋丸等機械除銹和酸洗、磷化、鈍化等化學處理。適合于高壓靜電噴涂的工件多半是薄壁工件，故采用化學前處理方法較好。前處理的目的是將工件表面清除干凈后，讓基體金屬充分裸露出來，再涂一層過渡膜以增強粉末涂膜與基體金屬之間的結合力。 二 工件的蔽覆 蔽覆是根據(jù)產品的要求，對工件不需涂敷的部位采取保護措施。下面介紹幾種涂裝中經(jīng)常遇到的需要蔽覆處理的情況。 （ 1）閥件 閥件內腔要求涂敷粉末涂料作為保護層，閥舌兩側面與閥體活動接觸部分需要蔽覆。其方法是在需蔽覆處涂 上一層硅酯，硅酯表面噴上的粉末固化后很容易清除掉。 （ 2）內螺紋 內螺紋孔需要保護。其措施是采用相應規(guī)格的螺絲旋入螺紋孔，將螺紋孔封住，不讓粉末進入。內孔也可直接用緊配合的圓柱體堵住。但螺絲和圓柱體封口時，只要將內螺紋和內孔頭部堵住就行了，不宜塞得很深。 （ 3）外螺紋 外螺紋之類的圓柱體及局部地區(qū)的蔽覆可采用黑色膠布或醫(yī)用膠布等貼后包封，也可以采用套管加以蔽覆。 （ 4）大面積不需要噴涂的部位 對于大面積不需要噴涂的部位可在噴涂前用紙張遮蓋好，噴涂完后再將紙張掀開。 三 噴涂 手拿高壓靜電噴槍，開啟靜電發(fā) 生器，同時開啟供粉開關，控制好恒定的靜電電壓和固定的噴粉量，保證粉末源源不斷噴灑在工件表面。噴涂大工件時，根據(jù)工件的形狀，盡量命令槍頭與工件表面（尤指曲面體）保持等距離，并且進行往復連續(xù)的噴涂動作。對于以裝飾性為主的工件，只要噴涂至不露底為止。有些形狀比較復雜的工件，為了使各個部位都能均勻噴涂，一般要上下、左右交換位置再噴涂一遍。 當閥件、儀器、儀表等機電產品的殼體要進行內壁噴涂時，應將專用噴槍頭部伸進殼內腔進行操作，同時要防止邊角和臺階堆積過多的粉末。 就工件表面以裝飾性為主而言，一般采用較薄涂層來達到裝 飾目的，而防腐性能要求高的工件則需要較厚的涂膜，噴涂時可適當加厚涂層，但一次噴涂不宜太厚，否則涂膜容易發(fā)生麻點河流掛現(xiàn)象。為此，可以采用多次噴涂的方法獲得適當厚度的涂膜。 不同品種的粉末涂料采用多次噴涂的工藝操作方法也不一樣。有的工件是在室溫下采取多次噴涂，有的工件在第一次噴涂固化（塑化）后再進行噴涂。熱塑性粉末涂料可以在半塑化狀態(tài)下再次噴涂。多次噴涂的優(yōu)點是： （ 1）加厚了涂層； （ 2）填平了頭道噴涂后的涂層表面孔隙； （ 3）涂膜表面更光滑、平整。 值得注意的是，并非所有的粉末涂料都可以噴二道或二道 以上。即使可以進行多次噴涂的粉末，在施工過程中，對已經(jīng)形成的涂層多次加溫，也會引起熱老化，影響涂膜地使用壽命。因此，增加涂膜厚度的有效辦法是采用熱噴涂工藝。采用多次噴涂工藝時噴涂次數(shù)一般不超過兩次。 四 固化（塑化） 固化（塑化）是噴涂操作過程中一個關鍵的工序，它對涂膜的物理、化學性能影響極大，必須嚴格執(zhí)行固化（塑化）制度。 （ 1）固化（塑化）制度 每種粉末涂料都有相應的技術指標和固化（塑化）制度。該制度是指粉末涂膜在烘爐中烘烤的溫度和時間。表 141 詳細列出了幾種粉末涂料的固化（塑化）條件。 表 141 幾種粉末涂料固化（塑化）溫度和時間 粉末品種 固化溫度，℃ 固化時間， min 備注 環(huán)氧粉末 160~180 15~30 低壓聚乙烯 180~200 20~30 半塑化 180℃ /3~5min 酚醛環(huán)氧 200 30 氯化聚醚 200~250 10~15 工件預熱 10~20min 聚四氟乙烯 300~350 20~30 聚酯環(huán)氧 180~200 10~20 聚三氟氯乙烯 260~280 15~25 聚酯 180~220 10~20 聚氨酯 180~220 10~20 固化（ 塑化）時間要求十分嚴格，它必須是工件涂膜的溫度達到固化（塑化）溫度后開始計算的時間，這段時間必須按規(guī)定保溫?？刂乒袒瘯r間的長短十分嚴重。時間太短，固化不完全，成膜性能欠佳，尤其是機械性能差；時間過長，可能產生熱老化，涂膜產生色差，物理性能也引起變化。 某些快速固化粉末涂料（又稱節(jié)能型粉末涂料）在熱噴涂后，可以利用工件的余熱進行固化，不必進入烘爐專門固化，只要工件貯存的熱量能夠滿足此種粉末要求的固化條件即可。 （ 2）對烘爐或烘道的要求 烘爐或烘道裝有保溫和熱風循環(huán)裝置，可以使整個烘爐或烘道內溫度均勻。工件置 于烘箱內必須讓工件與工件之間留有足夠的孔隙以保證熱空氣的流通，從而防止工件涂膜產生上半部已經(jīng)固化（塑化）完全而下半部處于“夾生”狀態(tài)，或下半部完全固化（塑化），而上半部已經(jīng)“熱過頭”。因為烘爐或烘道中上半部溫度總是高于下半部的溫度，只有配備了熱風循環(huán)裝置后，才能克服上述弊端。另外，如果在噴室和烘道之間采用聯(lián)動裝置較為理想。工件在噴涂完畢后，通過傳動部件自動進入烘道，避免發(fā)生工件間相互碰撞，采用流水線作業(yè)，不僅提高生產效率，產品質量也可以得到保證。 （ 3）冷卻 工件在固化（塑化）后需要進行冷卻處理。冷卻的方 法有氣冷、水冷和油冷等。生產中應該根據(jù)粉末品種和不同規(guī)格的工件來選擇相應的冷卻方法。有的工件從烘箱取出后自然冷卻或隨爐冷卻。這種冷卻方式稱為氣冷；工件從烘箱取出后隨即放到水中或油中冷卻的方式稱為水冷或油冷。還有些粉末品種成膜后冷卻速度不宜過快，如采用急劇冷卻，涂膜邊緣會收縮變形，影響涂膜整體外觀和質量。 特別要引起注意的是，工件從烘箱中取出后，在工件未完全冷透之前嚴禁用手觸摸涂膜，或工件間產生相互碰撞。否則不僅容易燙傷手指，還會給涂膜造成印痕和損傷。涂膜在高溫狀態(tài)下比較軟粘，有的正處于熔融狀態(tài)。 （ 4）后 處理 后處理是對固化（塑化）后涂膜進行的整理、修補及后熱處理。 整理是指除去蔽覆材料，修整工件，拆除螺絲、夾具，剝去遮蓋保護層。此時嚴防擦傷和損壞涂膜。 修補一般是指涂膜在涂裝施工中受到損傷作業(yè)后在允許的范圍內可以對受損涂膜采用的修補