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家電靜電噴涂涂層質量控制探討

文章出處:未知 人氣:發表時間:2018-07-06
  家電在給人們帶來生活的大大方便的同時,也對人們的居住環境起到一定美化和裝飾作用。市場的發展對家電裝飾提出了越來越高的要求。家電涂裝方法多種多樣,目前行業主要采用平板噴涂和靜電粉末噴涂。本文主要探討靜電粉末噴涂中的質量問題。涂層質量在設備選擇正確,狀態良好的前提下,主要從涂料選擇、粉末性能、工藝執行力度三方面進行控制。
  1根據家電裝飾防護的不同要求選擇所需涂料
  在選擇涂裝材料時,要根據家電使用環境及外觀要求選擇涂料。
  洗衣機在室內使用,對耐大氣性、耐紫外線、耐濕度驟變性等均要求不高,但其經常受水分、潮氣、堿液的侵蝕,決定涂料的性能主要有以下幾方面:
  -涂料對洗衣機金屬零件表面附著力強,涂膜牢固耐久,長期使用不剝落,耐磨性好,不易碰損;
  -有良好的耐水性,能耐堿液,耐濕熱;
  -有良好的裝飾性,與家庭內部色彩協調,涂膜平整、豐滿、不易變色,通常采用的涂料有氨基烘干漆,熱塑性丙烯酸涂料、環氧粉末涂料,以粉末涂料居多。
  電冰箱在室內使用,與食物接觸,要求有清潔感和致冷感,涂裝要求:
  -顏色柔和,對光澤等外觀質量要求較高;
  -涂膜有一定的硬度、耐盛食品容器、玻璃等的撞擊;
  -耐污染性好,與食用油類不發生作用;
  -耐腐蝕性好,耐潮氣、果汁、汽水、堿水的侵蝕;
  -無味、無刺激性物放出。
  丙烯酸涂料因其耐污染性好,涂膜硬度高,保色性、耐腐蝕性、涂膜附著力好而被采用。
  電視機外殼主要采用ABS、HPS、PS等塑料制作,由于電視機常在室內使用,對裝飾性要求很高,因此大多數采用丙烯酸類涂料涂裝,也有采用聚氨酯的,在這類涂料中通常加入有機硅樹脂作為表面活性劑,脂肪族或聚乙烯蠟,脂肪族銨鹽等助劑可消除塑料坯件本身的缺陷,以改進產品的外觀,增加耐擦傷性,還經常加入NC纖維改性劑來提高涂層的耐性,耐堿性和附著力。
  室內使用的熱水器不與大氣接觸,有一定的使用溫度,經常受水汽、堿性液體的接觸一般采用環氧聚酯樹脂等。
  對室外使用的家電主要要求涂料耐大氣,耐紫外線、耐溫度驟變性優良的樹脂及助劑。
  2 粉末性能控制
  優良的粉末涂料是獲得高質量涂層的前提,但粉末涂料在儲存和運輸過程中,各種環境因素都有可能造成涂料性能的變化。在使用前對涂料性能進行檢測,排除涂料本身的不良因素,才能有得涂層質量的控制。涂料性能檢測項目有多種,方法亦多樣,可選擇與工藝有密切關系的性能,進行測試。如外觀、表觀密度、流動性、不揮發物含量等。
  3 工藝控制
  靜電粉末噴涂工藝可分為表面處理、干燥、噴涂、固化四個工序。表面處理過程是除去氧化物、油脂、灰塵等污垢,保證涂膜的耐久性,增強涂層與物體表面的結合力及涂層外觀質量,噴涂過程是在高壓靜電作用下,粉末通過噴槍噴到工件表面,經過固化階段成膜后形成成品。生產過程中嚴格按照各工序工藝參數執行操作,如各工序工藝執行不徹底都有可能對涂層的最終質量造成影響。
  下面根據本公司多年來在粉末靜電噴涂方面的實際經驗,找出一些常見的質量缺陷及解決方法。見表1、表2、表3。
  表1 表面處理工藝執行不到位引起工件涂膜的缺陷以及解決方法
  涂層缺陷 產生原因 解決措施
  縮孔、氣孔 脫脂除油不徹底 提高脫脂槽溫度,延長處理時間
  含磷脫脂劑與金屬離子產生化
  學反應,產生易分解沉淀 改進表面處理方法,選用效率更高的表面處理劑;
  顆粒 表面處理過程中磷化溫度過高,產生難以清洗的雜質 改進磷化工藝,采用合適的溫度
  酸度過高、易產生一種介于磷化膜與沉淀 之間的雜質 調整磷化工藝,選擇合適的總酸度和游離酸度
  機械性能差 磷化處理未形成磷化膜,或磷化膜粗糙、不均勻(工件取樣通過硫酸銅滴定試驗達不到8 s以上) 調整磷化工藝或更抵達更有效的磷化處理劑
  表2 粉末靜電噴涂階段工藝執行不到位引起工件涂膜的缺陷以及解決方法列表如下:
  涂層缺陷 產生原因 解決措施
  縮孔 工件放置太久 工件放置時間應控制在16 h以內
  壓縮空氣中含有液態的油、水顆粒,導致粉末涂料受污染 增加油、水分離設備,采用干燥塔加兩級或三級油、水分離器;且離最終用氣點最近為好
  粉房周圍環境中含有揮發性硅油等溶劑 嚴格控制粉房環境,有條件采用隔離的空氣凈化粉房
  環境中有雜質 嚴格控制環境,噴涂時禁止環境施工
  粉末本身存在有揮發物等質量問題 嚴格控制粉末涂料質量
  靜電噴涂設備回收系統中,某些有機物材料混入粉末中 定期清理回收系統,來防有機物的侵入
  不同牌號、不同生產日期、不同廠家的粉末混用 禁止粉末混用,更換粉末前應徹底清理粉房及噴粉系統
  顆粒 粉末生產過程中顏料或固化劑分散不好 嚴格控制顏填料的粒度
  噴槍頭部、粉泵或管道內部氣流改變的部位,超細粉末容易堆積,當堆積到一定程度時,以固態噴出附著在工件表面。固化時不能流平而變成顆粒(0.8~3.5mm) 選用合適的粉末,控制粉末粒度分布在(16~80μm)
  粉房或噴槍頂部有沉積粉未通過懸鏈振動落在工件表面產生(2.0~4.5mm)顆粒 保持工件環境的清潔;維修和保養好設備后及時清洗
  涂層太薄熔融流平時易產生微細顆粒 涂層厚度應控制在40~85μm
  粉末涂料本身的顏料不耐溫或樹脂易發黃時 更換粉末涂料
  變色、失光 不同廠家或不同牌號粉末涂料混雜 禁止粉末混用,更換粉末前應徹底清理粉房及噴粉系統
  涂膜過厚,會引起失光 控制涂膜的厚度在合適范圍
  回收粉末使用比例過大時,也易失光 回收粉末與新粉末混合比例一般應為2:1
  氣孔 工件表面質量差有氣孔 對有問題的工件應進行人工打磨處理,提高工件表面質量
  噴槍離工件距離太近,或噴槍電壓過高,產生擊穿 調整靜電噴涂工藝參數,電壓應為70kV~100kV;工件與噴槍距離約為24cm
  桔皮 涂料中有在固化過程中產生揮發物雜質 嚴控粉末少料進貨質量,粉末在25℃下保存
  工件表面粗糙,導致涂膜表層不平滑 提高工件表面的光潔度,如打磨等
  粉末粒子太粗、粉末涂料固化速度太快,自動流平性差 粒度控制在16~80μm,選擇高質量的粉末涂料
  涂膜太厚,涂膜表面呈現斑紋狀桔皮 調整好靜電噴涂的工藝參數,控制好電壓、電流、壓縮空氣流量、霧化氣、工件與噴槍的距離
  靜電屏蔽,涂膜厚薄不勻
  噴粉時粉末霧化不好
  表3 固化工藝執行不到位引起工件涂膜的缺陷以及解決方法列表如下:
  涂層缺陷 產生原因 解決措施
  顆粒 烘爐設備上的剝落物、灰塵等通過懸鏈振動而附于工件表面 定期用吸塵器清理烘爐,清理熱風循環系統過濾網
  變色、失光 涂膜烘烤時間過長或溫度過高引起涂膜變色和失光 選用合適的烘烤時間和溫度。工藝參數隨粉末涂料型號和廠家不同有所調整
  固化溫度過低、固化時間不足會引起過亮 制定適當的烘烤條件,要求按工藝要求執行操作
  烘爐排氣系統不暢引起爐內局部溫度過高 檢查排氣系統,維修保持系統暢通
  桔皮 烘烤溫度過低,熔融流動性差 升高烘烤溫度,調整升溫曲線
  機械性能差 粉末沒完全固化或過度烘烤 根據粉末涂料的技術條件,利用測溫信檢測烘爐的升溫曲線,重新調整固化溫度和時間
  4 成型涂膜性能測試
  每批生產前,對所確定的粉末及生產工藝都應作小批試制,對涂膜性能測試合格后方可正式生產,涂膜性能測試,針對不同用途側重點有所不同。

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