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    2. 技術(shù)丨粉末噴涂過(guò)程中常見(jiàn)缺陷及改善方法

      添加時(shí)間:2023-10-19 10:54:22

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      粉末噴涂主要工序有前處理、靜電噴涂和烘烤。其中影響質(zhì)量的主要工序應屬前處理工序。然而許多生產(chǎn)廠(chǎng)家對此沒(méi)引起足夠的重視,以致帶來(lái)許多后患。

      一般較xj****的工藝、用在前處理上的花費約占總費用的25%以上。從生產(chǎn)工藝中出現的各種問(wèn)題分析,筆者認為設備的xj****程度和原料的好壞,對產(chǎn)品質(zhì)量又起著(zhù)決定性作用,兩者缺一不可。


      產(chǎn)生缺陷的分析探討

      01、前處理方面

      1、除油除銹不******

      首先我不主張用除油除銹二合一的工藝。二合一工藝本身容易產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題。因為通常用的除油、除銹液配方是相互消弱的,而不是相輔相成的,因此很難搞出合理的二合一或三合一工藝(包括磷化)配方。

      另一工藝方法是用金屬清凈劑處油,更不能******除油。因為金屬清洗劑除油效果差,一般只能是油脂浮到金屬機體表面上,要除掉它,還需一種機械力,如沒(méi)有這種外加機械力,就會(huì )造成處油不******,可見(jiàn)金屬清洗劑不適合于工業(yè)化批量生產(chǎn)。

      我主張用堿化學(xué)除油。堿液對動(dòng)植物油去除效果很好,因其產(chǎn)生皂化反應。但對礦物油去除效果較差,為去除礦物油,還需加乳化劑。

      另外水洗質(zhì)量對去油效果影響較大,一是水質(zhì),二是水溫,三是要分級翻動(dòng),三項均良好,目的只有一個(gè),就是用純凈水清洗油脂。***后一級***好用去離子水清洗。

      2、磷化膜粗糙等問(wèn)題

      鋼鐵件噴粉前須***磷化,國外普遍采用的是噴沙磷化工藝。我們用的磷化液,許多是不夠理想的,這就直接影響到磷化膜質(zhì)量。

      比較常見(jiàn)的是磷化膜粗糙問(wèn)題。對此我想從三個(gè)方面進(jìn)行分析:

      第一,是選好磷化液,這是保證質(zhì)量的根本。

      首先涉及的問(wèn)題是選高、中、低溫哪種類(lèi)型?從其發(fā)展史來(lái)看,開(kāi)始是有高溫厚膜型,現已進(jìn)展到中、低溫薄膜型。

      國內低溫磷化液,由于溶液不夠穩定,維護困難,磷化膜附著(zhù)力較差,有的甚至不耐水沖洗等,較少被采用。

      有的低溫磷化液較理想,但價(jià)格又較貴。盡管低溫磷化是發(fā)展方向,但達到普遍應用的效果,還有待于新的突破。

      其次是選鋅系,鐵系鋅鈣系等哪一種磷化液?相比之下,我認為鋅鈣系磷化液較好,對噴塑前處理要求薄涂層磷化膜來(lái)考慮,鐵系亦是一種較好的選擇。它除了鋅系的一些優(yōu)點(diǎn)外還具有耐熱性好。

      中溫條件下水解少,沉渣較少,溶液易維護,機械強度好,耐蝕性強,膜較厚時(shí)結晶仍很細。而鐵系的磷化鐵膜,耐蝕性較差??傊x中溫鋅鈣系磷化液較好。

      第二,是須***隨時(shí)調整磷化液。

      主要是調整酸度比和含鋅量,這兩個(gè)因素都直接影響成膜率和結晶的粗細度。須***根據工作量定期和不定期的分析溶液,及時(shí)加以調整,無(wú)分析數據,盲目補充料液是不科學(xué)的。

      第三,是控制膜層的厚度各類(lèi)磷化膜都有其***佳厚度。

      例如鋅系和鈣鋅系***佳膜厚為1.5-2克每平方米,而鐵系為0.5-0.7克每平方米,在這個(gè)范圍內其防腐性能***好,晶粒***細如過(guò)厚則影響膜的柔韌性和附著(zhù)力,晶粒也變粗。

      通常生產(chǎn)中出現的問(wèn)題是磷化膜偏厚。下面就如何克服晶粒變粗問(wèn)題談幾點(diǎn)意見(jiàn)。

      第一,是用表面調整劑的辦法使晶粒變細化。即在工件磷化前進(jìn)行一次表面調整處理,使金屬表面吸附一層膠體粒子,形成一層“活化中心”,進(jìn)而磷化時(shí),在次“活化中心”上繼續成長(cháng),這樣可使磷化晶粒明顯變細,特別是低溫磷化之前,表調是不可少 的一步處理方法。

      第二,是往磷化液中加晶粒細化劑,如鈣、鎳等鹽類(lèi)作改進(jìn)劑,***好用復和型鹽類(lèi),效果更好,同時(shí)可降低低沉渣量。

      第三,是磷化后進(jìn)行鈍化處理,使磷化膜上面形成的峰窩結構,從而提高耐蝕性能,同時(shí)提高涂層的附著(zhù)力。

      第四,是隨時(shí)調整磷化液的酸度比和鋅含量。前面已談過(guò)了。

      02、靜電噴粉方面

      1、噴粉不均

      主要是供粉桶內粉末流化不均勻所致。應更換微孔板或調節微孔板下的供氣系統,使使粉層恢復正常沸騰狀態(tài),即可消除。有是氣壓偏低,則加大氣壓即可消除。

      另一可能是管道堵塞,包括文丘里咀堵塞,則需清理管路。若文丘里經(jīng)常堵塞,則屬文丘里的積粉咀用材(如黃銅等)不當,只要把他改成聚四佛乙烯材料,就可以解決,噴槍頭堵塞也可用同樣的方法解決;

      如果供粉桶不是流化床型的,則需改善攪拌器或加裝振湯器,防止粉層出現空洞,供不上涂料。

      末上粉率低

      (1)電壓低或無(wú)高壓是主要原因之一。需調高輸出電壓或維修高壓靜發(fā)生器。

      (2)工件接地不良,掛鉤或低層電阻大;如噴第二遍粉時(shí)或膩子不導電,都會(huì )使底層電阻大。

      用普通噴槍噴第二遍粉時(shí)須***把工件預熱到104℃左右,進(jìn)行熱噴,利用熱溶吸附的原理。

      熱噴作業(yè)還有利于粉末流平,用變色龍噴槍?zhuān)梢钥朔蛯与娮璐蟮膯?wèn)題,第二遍噴涂可以實(shí)現冷噴。它是利用附加板形成噴室恒定靜電場(chǎng)的原理實(shí)現的。

      (3)粉末荷電量過(guò)大或小也影響上粉率。對環(huán)氧型粉末實(shí)驗結果;當粉末帶電電量為1.6微庫侖/克時(shí),上粉率可達百分之九十五以上。

      而電暈放電噴槍只能使粉料帶電0.8-0.9微庫侖,所以上粉率只達百分之八十五左右。這個(gè)數椐說(shuō)明帶電量對上粉率的影響。因此摩擦噴槍不如靜電噴槍上粉率高。

      一般控制電流不須過(guò)大,60微庫侖左右已夠用了,否則荷電量太大,也容易引起過(guò)流斷電,過(guò)大反而容易引起法拉第屏遮效應。

      一般是荷電量影響上粉率,荷電量小原因,除了不同粉末涂料的自身反電離效應有差別外,主要原因是由于高壓靜電發(fā)生器故障引起,需進(jìn)行維修,使恢復高壓。

      (4)氣壓過(guò)大:會(huì )抵消靜電引力。使附在工件上的粉末被吹掉,降低上粉率。

      實(shí)驗結果表明:當輸送空氣量為3升/秒時(shí),上粉率百分之就九十五左右,而加大氣量時(shí),而輸粉空氣量每增加一升/秒時(shí),則上粉率降低百分之二到三。

      3、涂層有縮坑:

      (1)多數情況是由工件表面不撤底引起,有的是壓縮空氣中含油引起。因為油點(diǎn)明顯影響粉層固化時(shí)的表面張力。

      (2)粉末涂料的內在因素如混入了不同廠(chǎng)家或批次的粉粒,引入硅塵,也會(huì )影響其固化時(shí)表面張力的均勻性,造成縮坑。

      4、涂層有針孔起泡:

      涂層下面的氣體在烘干過(guò)程中到達涂層表面,突破界面者為針孔,來(lái)不及排除者為氣泡。

      涂層中的氣體可以是空氣、水蒸氣或氫氣(鍍鋅層中帶來(lái)的)等。根本解決方法是噴涂前******排除氣體。

      小量的無(wú)法排除的氣體,也可用控制烘干和噴涂條件的方法避免產(chǎn)生針孔或氣泡。

      據計算,排除涂層的空氣需要26秒,在除膜開(kāi)始固化前的安全熔融流平段(100—135攝氏度)升溫慢些。給予足夠的排氣時(shí)間?;虿扇」ぜA熱后噴粉的方法,均有效果。

      5、涂層有橘皮:

      產(chǎn)生橘皮的主要原因來(lái)自粉末涂料自身的流平性差。施工也有影響 ,是屬次要因素。

      (1)粉末涂料的流平性主要靠加入的流平劑起作用,流平劑一般因具有兩種效應,即潤濕效益和流平效益:潤濕效益應是在粉末處于100攝氏度左右時(shí)增加對機材的流平結合,此時(shí)表面張力盡量小些。

      而大于150攝氏度時(shí)流平效應其主要作用,粉末的表面張力應盡量大一些,以增加流平性。流平劑一般含兩種以上材料就是這個(gè)原因。

      (2)施工不良也會(huì )引起橘皮現象:一次涂層太厚或烘烤升溫過(guò)快都會(huì )導致橘皮明顯。一般涂層厚度以60u左右為宜。另外控制在安全熔融流平段時(shí)間長(cháng)些,均有利于粉末涂層流平。

      6、靜電屏蔽效應:

      復雜結構的工件噴粉時(shí),在死角由于靜電屏蔽(亦稱(chēng)法拉第)效應致使涂膜很薄,甚至遮不住底。這種效應對普通靜電噴槍是不可克服的。

      用摩擦噴能較好的改善。國外有的靜電噴槍已經(jīng)基本上克服了這個(gè)效應,獲得了較均勻的涂膜。

      對普遍靜電噴槍有人主張用加大氣壓的方法克服靜電屏遮效應。我的實(shí)踐證明,恰恰相反,氣應小些,因為死角處的粉末本來(lái)吸附不牢,加大氣壓反而是吸附上去的粉層又被吹掉,達不到增加涂層厚度的目的。

      03、烘烤固化條件的控制

      1、烘箱或烘房我不主張用遠紅外作熱源,應該用普通電熱直接烘烤或其他熱源間接循環(huán)加熱烘烤。這是被遠紅外輻射線(xiàn)的特征所決定的。

      特性有主要兩點(diǎn):一是它被工件直接吸收而使工件升溫,一層約一毫米厚的鋼板或鋁板對遠紅外吸收率為百分之七十五左右。

      所以工件升溫很快,一般會(huì )高出爐堂溫度10-20度,同時(shí)也就使其后面的工件吸收遠紅外輻射率就很低了,造成很大的溫差,第三層工件就更差了。

      因此烘箱或烘房不能用遠紅外熱源,另一特征是一般遠紅外線(xiàn)輻射程放射狀前進(jìn),這就決定了爐內各點(diǎn)的輻射線(xiàn)強度與其距元件距離的平方成反比,這就決定了其***佳烘烤距離為200-400mm之間。由此可見(jiàn),只有烘道適宜采用遠紅外烘烤方式。

      2、遠紅外元件我主張選用乳白石英管作為熱能轉換載體,***好不用表面涂遠紅外轉換涂料的板式、管式等元件。

      理由是前者遠紅外轉換壽命從理論上講是無(wú)限的,而后者的轉換效率每年呈百分之二十以上的衰減。衰減后不但不節能,相反還浪費能源,因為其熱傳導效率比普通電熱還低。

      3、生產(chǎn)中遠紅外烘烤控制溫度和時(shí)間,應視具體情況而定。它取決于遠紅外爐膛效率,工件薄厚。粉末種類(lèi)等多種因素。

      確定控制條件的簡(jiǎn)易方法,是采用類(lèi)似厚度的試件,固化后測涂膜的附著(zhù)力和沖擊強度來(lái)選擇***佳控制條件,造成烘烤過(guò)火或欠火的弊病。

      我們在生產(chǎn)都有經(jīng)驗,粉末涂料要求固化條件是苛刻的,可選的波動(dòng)范圍很窄,稍有超越就會(huì )造成脆裂或脫落,須***嚴格控制溫度和時(shí)間。

      04、不合格品的返工              

      1、一般不合格品:如有臟點(diǎn)、虛噴、流塑、劃傷等,可采用砂紙干磨法,磨平擦干后,整體重噴一遍的方法進(jìn)行返工。不可采用局部補噴的辦法修補。

      2、產(chǎn)品表面有凹坑或磕碰掉膜等缺陷,需把整體涂膜退掉,擦洗干凈后,整體重噴進(jìn)行返工。

      3、大面積疵病或涂膜已烘烤過(guò)火的工件,則需把整件涂膜退掉,擦干凈后重噴。退膜方法:可用去膜劑,也可用濃硫酸。

      前者是混合有機溶劑,易揮發(fā)、較貴、但對其材無(wú)腐蝕,去膜快?;鶛C理是破壞涂膜與機體的結合力。成塊脫落。

      我主張用去膜劑,后者便宜,去膜慢不安全。其機理是直接破壞環(huán)氧涂層,生成樹(shù)脂磺化物。但操作不慎,會(huì )造成過(guò)腐蝕,導致零件報廢。

      4、死角處涂膜的缺陷,可用補噴相同顏色的硝基磁漆或氨基烘漆的方法進(jìn)行局部修補來(lái)解決。



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