粉末塗層:用(yòng)粉末塗料製作的塗層,粉末塗料是一種(zhǒng)新型的不(bú)含溶(róng)劑 100%固體(tǐ)粉末(mò)狀(zhuàng)塗料。它有兩大類:熱塑性粉末塗料和熱固(gù)性粉末塗料。塗料(liào)由特製樹脂、顏填料、固化劑(jì)及其它助劑,以一定的比(bǐ)例混合,再(zài)通過熱擠塑和粉碎過篩等工藝製備(bèi)而成。它們在常溫(wēn)下,貯存穩定,經靜電噴塗或流化床浸塗,再加熱烘烤熔融(róng)固化,使(shǐ)形成平整(zhěng)光亮的永久性塗膜,達到裝飾和(hé)防腐(fǔ)蝕(shí)的目的。
粉末塗(tú)料特性
1、該產品不含(hán)毒性,不含溶劑和(hé)不含揮發有毒性的物(wù)質,故無中毒(dú)、無火災、無“三廢”的排放等公害的問題,完全符合國家(jiā)環保法的要求。
2、原材料利用率高,過噴(pēn)的粉末可回收利用,利用率達(dá) 99%以上。
3、被塗物前處理後, 一次性施(shī)工,無需底塗,即可得到足夠厚度的塗膜,易(yì)實現自動化操作,生產效率高, 可降低成(chéng)本(běn)。
4、塗層致(zhì)密、附著力、抗衝擊強度(dù)和韌性均好,邊角覆蓋率高,具有優良的耐化學藥品腐蝕性能和電氣絕緣性能。
5、粉末塗料存貯、運輸安全和方便。 粉(fěn)末噴塗(tú)施工工藝及要求: 所(suǒ)謂粉末靜電噴(pēn)塗就是利用高(gāo)壓靜電電暈電場(chǎng)的原理。在(zài)噴槍頭部金屬導流標上(shàng)接上高壓負極,被噴塗工件接地形成正極,使噴槍和(hé)工件之間形成一個較強的靜電電場。當作為運載氣體的壓縮空氣(qì),將粉末塗料從(cóng)供粉桶經粉(fěn)管送(sòng)到噴槍的導流杆時,由於導流杆接上高壓(yā)負(fù)極(jí)產生的電(diàn)暈放電,在其附近產生了密集的負電荷,使(shǐ)粉末帶(dài)上負電荷,並進入了(le)電場(chǎng)強度很高的靜電場,在靜電力和運載氣體的雙重(chóng)作用下,粉末(mò)均勻地(dì)飛向接地工件表麵形成厚薄均勻的粉(fěn)層,再加熱固化轉化為耐久的(de)塗膜。
噴(pēn)塗粉末塗(tú)裝施工工藝流程 前處理一幹燥除去水份一噴塗一檢查一烘烤一檢查一(yī)成品 施工要求一般(bān)粉末噴塗施工要求
(1)為(wéi)使粉末塗裝的(de)特性能充分發揮和延長塗膜使用壽命, 破塗物表麵首先嚴格進行表麵前處理
(2)噴塗粉末時,被塗物須(xū)完全接地,以增加粉末塗裝的噴著效率。
(3)對有較大(dà)表麵缺陷的被塗物(wù), 應(yīng)塗刮導電膩子, 以保證塗膜的平整和(hé)光滑感
(4)噴塗後物件物件需進行(háng)加熱固化、固化條件以粉末產品技(jì)術指標為準 但必須充(chōng)分(fèn)保證其固化溫度(dù)和時間,避免固化不足造成質量事故(gù)。
(5)噴粉後(hòu)立即檢查, 若發現缺陷應及時處理,若固化後(hòu)發現缺(quē)陷,其(qí)範圍小僅局部而不影響,被塗物表麵裝飾,可用同色粉末加丙酮稀釋後進行修(xiū)補,如(rú)果範(fàn)圍大又影響表麵質量,則用砂紙打磨後,再噴塗一次或(huò)用脫(tuō)漆劑(jì)去掉(diào)塗(tú)層,再重新嗩粉。
(6)回收粉須經過篩選除去雜物(wù)後,按一定比例與新粉混合作用。 (7)供粉桶、噴粉室及回收係統應(yīng)避免(miǎn)其它不同顏色(sè)粉末(mò)的汙染,故每次換色時一定要吹掃幹淨。
2、美(měi)術型粉末噴(pēn)塗施工要求: 美(měi)術型粉末,具有美觀,立體感強,裝(zhuāng)飾性效果奸等特點,但對其(qí)施工工(gōng)藝要求嚴格。
(1)噴塗粉末時(shí)輸入氣壓不宜(yí)太大(dà),一般控製(zhì)在 0.5—1.5kg/cm2 為好。氣壓太大會造成花紋清晰度差或者產生一些麻點(diǎn)。靜電電壓(yā)也不宜過高,一般控製在 60-70Kv 左右。電(diàn)壓太高,會使附在工件表麵的粉末發(fā)生反彈現象出現(xiàn)麻坑。流平欠(qiàn)佳等缺陷。
(2)噴塗粉末要注意保證塗膜的厚度,一(yī)般控製在 70-100μm 之間(jiān)方能有利於形成明顯的花紋和(hé)較大的花紋,塗膜薄則花紋不明顯,而且花紋也小,同時會出現麻點露底等缺陷(xiàn)
(3)固(gù)化時必須按(àn)規定的溫度和時間進行烘(hōng)烤。如(rú)果溫度過低時間過短會造成(chéng)粉末(mò)形不成花 紋,同時因固化不徹底機(jī)械性能(néng)也大大下降(jiàng)。 另外(wài),因美術(shù)型花紋粉末生產工藝的特(tè)殊性,用回收粉末再噴後,其(qí)花紋會發生變小或不(bú)明顯的變化,故一(yī)般建議美術型粉末的回(huí)收粉不要使用。要用也須經試驗。從上述(shù)看雖然對其施工要求(qiú)較嚴,但相信塗裝過程中隻要較好地(dì)把握以上因素,一定會達到(dào)理想的滿意效果。粉末塗(tú)料的保管和取用
1、遠離火(huǒ)源、避免日光直接照射,應置於通風良好,溫度在 35℃以下場所。
2、避免存放在易受水,有機溶劑,油和其它材料汙染的場所。
3、粉末塗料用後勿隨意露於空氣中,應隨時加蓋或匝(zā)緊袋口避免雜物混入。
4、避免皮膚的長期接觸,附著於皮膚(fū)的粉末應用肥皂水衝洗幹淨,切(qiē)勿使用溶劑(jì)。塗裝施工場所(suǒ)的安全、塗裝作業使用(yòng)設備均要(yào)完好的接地消除靜電。
2、避免塗裝機無端放電現象
3、噴(pēn)粉(fěn)室內,浮(fú)遊粉塵(chén)的濃度盡量控製在安全濃度以下,避免粉塵著(zhe)火爆炸的危險。
粉末塗料塗膜厚度(dù)測量應該是(shì)所有粉(fěn)末塗裝人(rén)員的常(cháng)規工作。定期測量有助於控製材料成本,管(guǎn)理(lǐ)塗布的效率,並保持表麵(miàn)質量。粉(fěn)末塗料(liào)生(shēng)產(chǎn)廠家建議可使塗層達(dá)到最佳性能特點的目標薄膜厚度範圍並且這些參數滿足客(kè)戶期望。
粉末膜厚固化前和固(gù)化後的膜厚可以利(lì)用幾種(zhǒng)不同的儀器進行測量。每種(zhǒng)粉末塗覆操作應該知道什麽設備是可用的,以及(jí)如何使(shǐ)用它。
二(èr)、測量膜(mó)厚(hòu)的必(bì)要性
薄膜厚度可以說是在保護塗層的(de)應用和檢查過程中的(de)一個最重要的測量。粉(fěn)末塗層專用於由製造商指定的厚度範圍進行塗覆實現其預期的功能。許多成(chéng)品塗層的物體和外觀性能會直接受到幹膜厚度(dù)(DFT)的影響。DFT會(huì)影響塗層的顏色、光澤(zé)、表麵輪廓、附(fù)著力、柔(róu)韌性(xìng)、耐衝擊性和硬度。如果膜厚不在容差範圍內,塗布後的組裝件的安裝也會受其影響(xiǎng)。
精確測量塗(tú)層厚度也有其他的好處。是(shì)否能滿足國際標(biāo)準化組織(ISO)、產品質量或客戶的要求進行過(guò)程控製,企業需要確認塗層質量避免(miǎn)為返工產品花冤枉錢。通過檢(jiǎn)查他們的應用設備,他們保證應用的塗層符合製造商的建議。
施塗者必須均勻地塗覆粉末塗料,並且要根據產品規格表的要(yào)求。施塗過大的DFT不僅浪費,而且會有不完全固化的可能的風(fēng)險,並(bìng)且(qiě)會(huì)大大減少塗層係統的整體性能。高膜構造通常會導致粘結強度低。塗層容易(yì)從基材上剝離或破裂。定期檢測可(kě)以減(jiǎn)少內部返工(gōng)和因加工缺陷而客戶退貨的數量。
三、符合標準
粉末塗層厚度(dù)的測量要根據測試是在粉(fěn)末固化之前或(huò)之後來使用不同的測量方法。美國社會(huì)測試和材料協會(ASTM)具有一係列的描述這些技術(shù)的標準。
D 4138測試方法(fǎ)描(miáo)述了用(yòng)切片儀器測試(shì)堅固底材的破壞性測(cè)量方法(fǎ)。
D 7091操(cāo)作規程描述了用磁性測厚儀和
渦流測厚(hòu)儀測量金屬底材的非破壞性測量方法。D6132測試方法描述了用超聲波測厚儀
測量非金屬(shǔ)底材的非(fēi)破(pò)壞(huài)性測量方法。
D 7378標準描(miáo)述了三種測量製備的(de)預固化粉末塗層的厚度的方法來預估固化後的厚度。
四(sì)、膜(mó)厚度測量(liàng)
膜厚測量可以在固化和交聯之前或之後進行。基底的類型、塗層的厚度範圍、塗層的大小和形狀及作業(yè)的經濟(jì)能力決定使用的(de)測量方法。
在未固化的粉末塗料(liào),高度(dù)的測量(liàng)可以用粉(fěn)梳子和使用專用的粉末探頭的電子測量儀進行(háng)測量。由於在固(gù)化過(guò)程(chéng)粉末塗層的厚度(dù)會減少,所以要確定減少的(de)因素來預測固化後的DFT。另外,超聲波儀器測量未固化的粉末不用接(jiē)觸(chù)表麵並且能自動預測粉(fěn)末(mò)的固化厚度。
固化後,各種手持設備可在(zài)塗層部(bù)分上進行直接DFT測量。這些非破壞性(xìng)的測厚儀器要根據(jù)底材的類型來選擇是磁感應(yīng)、還是電渦流或者是超聲波(bō)原理。不太常見的方法包括微米測(cè)量,破壞性(xìng)幹(gàn)膜方法如(rú)橫切片,和重量(質量)的測量。
1、標準測量單位
在美國粉厚度測量中(zhōng)使用(yòng)的正常標準單位是密耳;1.0密耳等於千分之一英寸(1/1000英寸)。如果製造商的指定厚度為2.0到5.0密耳,該(gāi)粉末的(de)最終固化厚度應(yīng)為0.002英寸和0.005英(yīng)寸之間。測量的公製單位被稱為微米(微米(mǐ));25.4微米等於1.0密耳。
塗布器必須要均勻地施塗(tú)粉末(mò)塗料,並且要根據產品規格表。這提供(gòng)了特定粉末規範的最大利益。大多數厚(hòu)度檢測規範適用於粉末(mò)的固化厚度,所以(yǐ)我們看到不同厚度的測量技術開始(shǐ)出現。
2、固化膜厚度測量
千分尺是用於檢測DFT的原始儀器之一,並且仍然在(zài)今天被應用(yòng)。它具有測量任(rèn)何塗層/底材組合的優點,但(dàn)是存在要求同時(shí)測量裸露基材厚度的缺點。必須進行兩次測量:一次包含塗層,而另(lìng)一次沒有。兩個讀數,高度變化(huà)之間的差,是塗層厚度。
有兩種破壞(huài)性的技術也可使用。一個是通過顯微鏡(jìng)觀察(chá)切割切斷的截麵中的包覆部分並測量膜厚度。另一種是通過固化的塗層使(shǐ)用縮(suō)放顯微鏡(jìng)查看一個幾何(hé)切(qiē)口。當不能使用廉價的,無損的方法,或者當非破壞性結果需要確認時需要使用這方法。
最(zuì)普遍的測量固化粉末厚度的方法就(jiù)是使用電子DFT測量儀。它們是手持式、易於操(cāo)作,並且成本相對較(jiào)低。它們根據材料的類型選擇磁感應(yīng)、電(diàn)渦流(liú)或超聲(shēng)波原理。
當零件是由鋼製成的可(kě)使用機械計。其采用永久磁鐵和一個校準彈簧。該裝置測量(liàng)將磁鐵從塗覆鋼表麵拉(lā)出所需的力。磁拉(lā)斷計是堅固耐用,操作簡單,價格低廉,攜帶方(fāng)便,並且通常不(bú)需要任何校準調整(zhěng)。它們在(zài)一些隻需(xū)幾個讀數的生產(chǎn)場合是比較合適且經濟的替代方法。
由於具有簡單性(xìng)、多功能(néng)性、準確性和具(jù)有保持記錄功能的原因,電子DFT測量儀器對於大型和小型粉末操作都是非常熱門的選擇。他們使用磁感應原理測量鋼底材,使用電渦流(liú)原理測量其他金屬底材(cái)。有時會集兩種原理於一(yī)台儀器中。測試的結果直接(jiē)顯示在易於讀(dú)取的液(yè)晶顯示屏(LCD)上。多種(zhǒng)探(tàn)頭可選擇用於測量不規則形狀或精(jīng)確測(cè)量非常薄或非常厚的塗層係(xì)統。
非(fēi)金屬底材測量如塗覆的塑料或木材(cái)要求使用超聲波脈衝技術。這(zhè)為之前行業無法以合理價格進行非破壞性質量控製提供一個可能。這種(zhǒng)測量技(jì)術的一(yī)個好處是在一個多層塗層(céng)係統測量所述各個層的可能性。
3、預(yù)固化膜厚度測量。
到目前為(wéi)止討論的測量方法已(yǐ)經使用在(zài)部分固化後的粉末厚度。它也可以,甚至在某(mǒu)些情況下更可取的,在製備後立即測量塗層(céng)以預測固化後的粉末塗層的厚度。
如果塗層被不(bú)正當地施塗後,校正已經幹燥或化學固化需要(yào)昂貴的額外的勞動時(shí)間,可能會(huì)導致膜的(de)汙染(rǎn),並可能引入(rù)粘合性和塗層係統的完整性的問(wèn)題(tí)。製備(bèi)過程中測量膜厚度可確定塗布器是否需要立即校正或調節。
4、幹粉末(mò)的測量。
雖然大多數粉末塗料規格規定(dìng)了固化的目標厚度,這可以在最終固化和交聯之前確定施塗的粉(fěn)末是否符合厚度規格(gé)。
有很好的理(lǐ)由需(xū)要一個準確的固(gù)化DFT預測(cè)值,尤其是在(zài)移動線。取決於烘(hōng)箱(xiāng)的長度,被固化的部(bù)分數量,以及固化過程所需的時間和固化後手動測量(liàng)DFT值的(de)時間,在操作者為做一(yī)些必要的修改而在應用過程(chéng)中進行幹預之前有一個相當充分的延遲時(shí)間。
如果發現塗層(céng)缺陷,相當大的塗(tú)覆部(bù)分不得不在一個修配環中重新加工,或者如果重新加工的成本太高(gāo),它們甚至可能(néng)不得不廢棄。對於某(mǒu)些操作,對(duì)於滿足現代加工程(chéng)序的要求這些缺(quē)點是無法接受的。
在預固化、預凝膠(jiāo)狀態時測量粉末確保正確的固(gù)化膜厚度。這樣能夠在固化前對應用係統(tǒng)進行設置和微調。反過來,這將減少廢料(liào)的數量和過度噴霧情況。準確的預測能夠避免剝離和再塗層,不然可能會導致附著力和塗層完整(zhěng)性問題。
ASTM D 7378標準描述了測量塗覆粉末塗層的三個程序:
A.硬(yìng)金屬缺口(梳)計
B.帶專用粉末探頭的電子塗(tú)層測量儀器(qì)
C.非接觸式超聲波儀器
金屬缺口計。這儀器通過手拖過塗覆的粉末手動地測量厚度。與濕膜測厚儀的工(gōng)作原理類似,儀器確定的粉末高度值是在做有一個記號的(de)、並且有粉末粘附在(zài)上麵的最(zuì)高編號(hào)的齒和沒有留記號的、沒有粉末(mò)粘附在上麵的第(dì)二高的齒之(zhī)間的高度。這些簡單的工具便宜,但隻能精確到幾密爾。測量能夠在一個合適的剛性底材進(jìn)行,但記號將會在當粉末在固化過程中流動時沒有被覆蓋的粉末中標記。
電子測量儀。使用專用的粉末探頭儀器能夠測量塗覆的粉末厚度。內置在探頭的微針穿透粉末塗層到底材(cái)上。然後將探頭手動壓在粉末層的表麵實現厚(hòu)度測量。這種方法僅適用於平坦的金屬底(dǐ)材並且可能會在(zài)最終產品留下痕跡(jì)。
上述兩種方法僅用於未固化的粉末塗層的高度測量。但如前所述,大部分厚度說明經常(cháng)是指已固化的粉末厚度。由於粉末塗料通常在(zài)固(gù)化過(guò)程(chéng)中在厚(hòu)度減少(shǎo)高達50%,這兩個步驟需要為(wéi)每個特定的塗(tú)層粉末建立縮減(jiǎn)因子來預(yù)測的固化膜厚度(dù)。減少因子的(de)確定是通過在已經測量的未固化粉末高度的(de)同一位置測量固化粉末塗層的厚度,然後測量前後兩者相減獲得。
非接觸式超聲波儀(yí)表。ASTM D 7378的方法C描述了一種相對新型的儀器,這種儀器已迅速成為幹粉厚度測量一個流行的解(jiě)決方案。它是(shì)一個超聲波儀器能夠非破壞(huài)性(xìng)在未固化的粉末(mò)上測量來預測(cè)最終的DFT值,並且不會留下任(rèn)何(hé)影響成品(pǐn)的痕跡。
這些儀器是手持式和電池供電(diàn)的,對於大多數粉(fěn)末是(shì)開箱即可用(yòng)。他們的操(cāo)作簡單和電子設計的特點(diǎn)使得其能夠被線路操作者(zhě)快速且有效地使用。
非接觸是(shì)塗層厚度測(cè)量儀具有無損的決定性優勢。這意味著,測量之後,測量的組件(jiàn)可以(yǐ)重新引入到正在進行的進(jìn)程中。
五、膜厚度(dù)測量的精確度
這些儀器都是操作簡單的,一個謹慎的用戶應該定期驗證他們的(de)操作,尤其(qí)是當(dāng)符合國際ISO標準規定程序。這三個步驟確保最佳的精度值。
1、校準
塗層測(cè)厚儀的校準通常是有設備製造商在受控環境中進行的一個文件化過程。校準證書顯示可朔(shuò)源(yuán)到一個國家計量機構就可被發布。重新校準沒有標準的時間間隔,也不是一(yī)個絕(jué)對的要(yào)求,但可以在經驗和工作環境的基礎上(shàng)建立一個標準的時間間隔。為期1年的校準(zhǔn)間(jiān)隔是許多儀器製造商提出了一個典型的頻率。
2、驗證
這是一個用戶與已知的參考標準進(jìn)行的精確檢查。這個快速的檢查能夠確保儀器正常測量和用戶正確操作(zuò)它。對於許多測量(liàng)儀,精度可(kě)以(yǐ)通過測量帶有可追溯到國家計量機構的分(fèn)配值的塑(sù)料墊(diàn)片或環氧樹脂塗層標(biāo)準進行驗證。
3、調整
調(diào)整,或校準調整,是校對測(cè)量儀的厚度讀數以匹配已知的參考樣品,為提高(gāo)測量儀在其測量範圍(wéi)的特定部分內的一個特定的塗層的精確度的行為。此操作在粉末塗料工業很少需要(yào)的,因為在粉末塗層材料中的聲學特性(xìng)變化不大。
六、塗層質量控製
在(zài)當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的(de)環境中,客(kè)戶往往會選擇具有堅實的質量(liàng)控製係統的加工公司。通過在一個有記錄和分析DFT結果的簡單係(xì)統投資,粉末塗布者可(kě)以(yǐ)研究趨勢,減少成本,並提供客戶體現他們能(néng)夠滿足要求的參數的實(shí)力資料來留(liú)住客戶。
一個質量保證(QA)程序是指開發一個簡單的(de)程序,要求在每一部(bù)分的相同位置進行一定數量的厚度測量(liàng)。通過記錄所有(yǒu)的數(shù)值,然後(hòu)定期進行變化分析,並且采取必要的糾正措施。
通過筆和(hé)紙手動(dòng)收集數(shù)據不僅耗時且容易出錯,而且會對塗料項目(mù)增加顯著成本。具有測量(liàng)結(jié)果存儲功能的測厚儀消除了這種風險。自動化采集(jí)讀數的功(gōng)能是保持成本(běn)在控製範圍,減(jiǎn)少人為錯誤的最好方法。在數字格(gé)式,數據可容易地存儲,報告,和輸出。
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