工作時靜電噴塗的噴槍或噴、噴杯部分接（jiē）負極，工件（jiàn）接正極並接地（dì），在（zài）高壓（yā）靜（jìng）電發生（shēng）器（qì）的高電壓作用下，噴槍（或噴盤、噴杯）的端部與工件之間就形成一個靜電（diàn）場。

塗料微粒所受到的電場力與靜電場的電壓主和塗料微粒的帶電量（liàng）成正比，而與噴槍和工（gōng）件間的距離成反比；

當電壓足夠高時，噴（pēn）槍端部附近區（qū）域形成空氣電（diàn）離區，空氣激烈地離子化（huà）和發熱，使噴槍端部（bù）銳（ruì）邊或極針周圍形成一個（gè）暗紅色的暈圈，在黑暗中能明顯看見，這時（shí）空氣產生強烈的電暈放電（diàn）。

塗料中的成膜物即樹脂和顏料等大（dà）多數是由高分子有機化合物組成，多成為（wéi）導電的電介（jiè）質，溶劑形塗料除（chú）成膜物外（wài）還（hái）有有機溶劑、助溶劑、固化劑、靜電稀釋劑、及其他各類添（tiān）加劑等物質。

這類溶劑性物質除了苯、二甲苯、溶劑（jì）汽油等，大多是極性物質，電（diàn）阻率較低（dī），有一（yī）定的導電能力，它們能提高塗料的帶電性能。電介質（zhì）的分子結（jié）構可分為極性分子和非極（jí）性分子二種。

極性分子組成的電介質在受（shòu）外加電場作用（yòng）時，顯示出電性；非極性分子組成的電介質在外加電場作用下，顯示電極性，從而對外（wài）來的導性電荷產生親合力，使電介質（zhì）在外加電場中其外表麵能局部帶電。

塗料經噴（pēn）嘴霧化後（hòu）噴出，被霧化（huà）的塗料微粒（lì）通過槍口的極（jí）針或噴盤、噴杯的邊緣時因接觸而帶電，當（dāng）經過（guò）電暈放電（diàn）所產生的氣體電離區時，將再一次增加其表麵電（diàn）荷密度。

這些帶負電荷的塗（tú）料微粒的靜電場作用下，向導極性的工件表麵運動，並被沉積在工件表麵上（shàng）形成均勻的塗膜。

二、工藝

（1）表麵預處理。主要是脫脂、除鏽，其方法與塗液態漆的預處理相同。

（2）刮膩（nì）子。根（gēn）據工件缺陷程度塗刮導電膩子，幹燥（zào）後用砂紙磨平滑，即可進行下道工序。

（3）保護（也稱蔽覆）。工件上若某些部位不要求有塗層，在預熱前可采用保護膠等掩（yǎn）蓋起來，以避免噴上塗料。

（4）預熱（rè）。一般可不需預熱。如果要（yào）求塗層較厚，可將工件預熱至180～20℃，這樣（yàng）可以增加（jiā）塗層厚度。

（5）噴塗。在高壓靜電場下，將噴粉槍接負極，工件接地（正極）構（gòu）成回路，粉末借助壓縮空氣由噴槍噴出即帶有負電荷，按異性相吸原理噴塗到工件上。

（6）固化。噴塗後的工件，送（sòng）入180～200℃的烘房內加熱，使粉末（mò）固化。

（7）清理。塗層固化後，取下保護（hù）物，修平毛刺。

（8）檢驗（yàn）。檢查工件塗層，凡有漏（lòu）噴、碰傷（shāng）、針氣泡等缺陷的，都應返工重噴。

（9）缺陷處理。對被檢出的有漏噴、針孔（kǒng）、碰傷、氣泡等缺陷的工件，進行返（fǎn）修（xiū）或重噴。

三、應用

靜電噴（pēn）塗所噴工件表麵的漆層其均勻度、光澤度以及附著力均比普通手工噴漆尤佳。

同時靜電噴漆不論是普通噴漆、油性和磁性的調和漆、過（guò）氯乙烯漆、氨基樹脂漆、環氧樹脂漆等都可以（yǐ）噴，操作簡單，且比一般氣噴能節省50％左（zuǒ）右的油漆（qī）。

通常要求氣壓高，漆粒細，速度快。但氣壓過高，則（zé）會破壞（huài）電力的作用。應根據所用油漆塗（tú）料品種、塗裝現場和待塗工件等（děng）的不同，而選擇相適應的漆壓和氣壓（yā）。

若塗料中含有較高重質顏料，可采用較高的漆壓和氣壓；反之，則可降低漆壓和氣壓。一般情況下，輸漆壓力為0.12～0.24MPa，霧化氣壓為0.15～0.20MPa。

世界上第一套粉末靜電噴塗設備於1962年由法國的SAMES公司研製成功，此（cǐ）後粉末靜電噴塗技術在世（shì）界各國迅速發（fā）展，正逐漸取代溶劑型塗料塗裝技術。

我國的粉末靜電（diàn）噴塗（tú）技術發展較晚（wǎn），但發展潛力很大。粉末塗料不含溶劑，粉末塗料依靠靜電噴塗到工件（jiàn）表麵上，互相不粘（zhān）連的粉末粒子層經過加熱熔融後（hòu）形成牢固的塗層與工件表麵緊密結合。

這（zhè）種塗層具 有優良的防腐蝕性能和裝飾（shì）功能。同傳統的溶劑型（xíng）塗料相比，它具有更加（jiā）安全、汙染小、適應性好、效率高和不依賴石油為原料的優點。但（dàn）它目（mù）前也存在（zài）一些缺點：一次性投（tóu）資大（dà）、更換顏色不方便等。

本公司生產的電冰箱外殼采用粉（fěn）末靜電（diàn）噴塗技術，使用美國諾信公司20世紀（jì）90年代末製造的（de）粉末靜電噴塗設備。在此以這套設備及其應用技術為例談談筆者的認識（shí）。

1、粉（fěn）末靜電噴塗技術的典型工藝流程

工件前處（chù）理→噴粉→固化（huà）→檢查→成品

1.1前處（chù）理

工件經（jīng）過前處理除掉冷軋鋼板表麵的油汙和灰塵後才能噴塗粉末，同時（shí）在工件表麵形成一層鋅係磷化膜（mó）以增（zēng）強（qiáng）噴粉後的附著（zhe）力。

前處理後的工件必須完全烘幹水分並且充分冷卻（què）到35℃以下才能保證噴粉後工件的理化性能和外觀質量（liàng）。

1.2噴粉

1.2.1粉末靜（jìng）電噴塗的基本（běn）原理

工件（jiàn）通過輸送鏈進入噴粉房的噴槍位置準備（bèi）噴塗作業（yè）。靜電發（fā）生器通過噴槍槍口的電極針向工件方向的空間釋放高壓靜電(負（fù）極)，該高壓靜（jìng）電使從．噴槍口（kǒu）噴出的粉末和（hé）壓縮（suō）空氣的混合物（wù）以及電（diàn）極周圍空氣電離(帶負電荷)。

工件（jiàn）經過掛具通過輸送（sòng）鏈接地(接地極)，這樣就（jiù）在噴槍和工（gōng）件（jiàn）之間形成（chéng）一個電場占粉末在電場力和壓縮（suō）空氣壓力的雙重推動下到達工件表麵，依靠靜電吸引（yǐn）在工件表麵形成（chéng）一層均勻的塗層。

1.2.2粉末靜（jìng）電噴塗的基本原（yuán）料

用室內型環氧聚酯粉末塗料。它的主（zhǔ）要（yào）成分是環氧樹（shù）脂、聚酯樹（shù）脂、固化劑、顏料、填料（liào）、各種助劑(例如流平劑、防潮劑、邊角改性劑等).粉末加熱固化後在工件表麵（miàn）形成所需塗（tú）層。

輔助材（cái）料是壓縮空氣，要求清潔幹燥、無油無水（shuǐ）[含水量（liàng）小（xiǎo）於1.3g/m3、含油量小於1.0×10-5％(質量分數)]

1.2.3粉末靜電噴塗的施（shī）工工藝

靜電（diàn）高壓60-90kV。電壓過高容易（yì）造成粉末反（fǎn）彈和邊緣麻點；電壓過低（dī）上粉率低。

靜電電流10～20μA。電流過高容易產生放電擊穿粉末塗層；電流過低上粉率低。

流速壓力0.30-0.55MPa，流速壓力越．高則粉末的沉積速度越快，有利於快速獲得預定厚度的塗層，但過高就會增加粉末用量和噴槍的磨（mó）損速（sù）度。

霧化壓力0.30～0.45MPa。適當增大霧化壓力能夠保持（chí）粉（fěn）末塗層的厚度均勻，但過高會使送粉部件（jiàn）快速（sù）磨損。適當降低霧化（huà）壓力能夠提高粉末的覆蓋（gài）能力，但過低容易使（shǐ）送粉部件堵塞。

清槍壓力0.5MPa。清（qīng）槍壓力過高會加速槍頭磨損（sǔn），過低（dī）容易造成槍頭堵塞。

供粉桶流化（huà）壓（yā）力0.04～0.10MPa。供粉桶流化（huà）壓力過高會降低粉末密度使生產效率下降，過（guò）低（dī）容易出現供粉不（bú）足或（huò）者粉末結團（tuán）。

噴槍口至工件的距離150～300mm。噴槍口至工件（jiàn）的距離（lí）過近容易產生放電擊（jī）穿粉末（mò）塗層，過遠會增（zēng）加粉末用量和降低生產效率。

輸送鏈速度4.5～5.5m／min。輸送鏈速度過快（kuài）會引起粉末塗層厚度不夠，過慢則降低生產效率（lǜ）。

1.2.4粉末靜電（diàn）噴塗的主要設備

● 噴槍和（hé）靜電控製器

噴槍除了傳統的內藏（cáng）式電極針，外部還設置了環形電暈而使靜電場（chǎng）更加均勻以保持（chí）粉末塗層的厚度均勻。靜電（diàn）控製器產生需要的靜電高壓並維持其穩定，波（bō）動範圍小於10％。

● 供粉係統

供粉（fěn）係統由新粉桶、旋轉篩和供粉桶組（zǔ）成。粉末塗料先加入到新粉桶，壓縮空氣通過新（xīn）粉桶底部的流化板上的微孔使粉（fěn）末預流化，再經過粉（fěn）泵輸（shū）送到旋轉篩。

旋轉篩分離（lí）出粒徑（jìng）過大的粉末粒子(100μm以上)，剩餘（yú）粉末下落（luò）到供粉桶。供（gòng）粉桶將粉末流化到規定程度後通過粉泵和（hé）送粉管供（gòng）給噴槍噴塗工（gōng）件。

● 回收係統

噴槍噴出的粉末除一部分吸附到工件表麵上(一般為50％～70％，本公司為70％)外，其餘部分自然（rán）沉降（jiàng）。

沉降過程中的粉末一部分被噴粉棚側壁（bì）的旋（xuán）風回收器收集（jí），利用離（lí）心分離原理使粒徑較大（dà）的粉末粒子(12μm以（yǐ）上)分離出來並送回旋轉篩重新利用。

12μm以下的粉末粒子被送到濾芯回收器內，其中粉末被脈衝（chōng）壓縮空氣（qì）振落（luò）到濾芯底部收集鬥內（nèi），這部分粉末定期清理裝箱等待出售。

分離（lí）出粉末的潔淨空氣(含有的粉末粒（lì）徑小於1μm、濃度小（xiǎo）於5g/m3)排放到噴粉室內（nèi）以維持噴粉室（shì）內的微負壓。

負壓過大容易吸入噴粉室外的灰塵和雜質，負壓（yā）過小或正壓容（róng）易造成（chéng）粉末外溢。沉降到噴粉棚底（dǐ）部的（de）粉末收集後通過粉泵進入旋轉（zhuǎn）篩重新利用。

回收（shōu）粉末與新粉（fěn）末的混合比例（lì）為（wéi）(1:3)～(1:1)。使用該回收係統，本公司的總體粉（fěn）末（mò）利用率平均達到95％。

● 噴粉室體

頂板和（hé）壁板（bǎn）采用透光聚丙烯塑料材質，以最大限度減（jiǎn）少粉末黏附量，防止靜電荷（hé）累積幹（gàn）擾靜電場。底（dǐ）板和基座采用不鏽鋼材質，既便於清潔又具有足夠的機械強度。

● 輔助係統

包括空調器（qì）、除濕機（jī）。空調器的（de）作用一是保持噴粉溫度在 35℃以下以防止粉末結塊；二是通過空氣循環(風速小於0.3m/s)保持噴粉室的微負壓（yā）。

除濕機的作用是保持噴粉室（shì）相（xiàng）對濕度為45％～55％，濕度（dù）過大空氣容易產生放電擊穿粉末塗層，過小導電性差不易電離。

1.3固化

1.3.1粉末（mò）固化的（de）基本原理

環氧樹脂中的環氧基、聚酯樹脂中的羧基（jī）與固化劑中的胺基發生縮聚、加成反應交聯（lián）成（chéng）大分（fèn）子網狀體，同時釋放出小分子氣體(副產物)。

固化過程分為熔融、流平、膠化和（hé）固化（huà）4個（gè）階段。溫度（dù）升（shēng）高到熔點後工件上的表層粉末（mò）開始融化，並逐漸與內部粉末形成漩渦直至全部融化。

粉末全部融化後開始緩慢流動，在工件表麵形成薄而平整的一層（céng），此階段稱流（liú）平。溫度繼續升高到達膠（jiāo）點後有幾分短暫的膠化狀態(溫度保持不變)，之後溫度繼續升高粉末發生化學反應而（ér）固化。

1.3.2粉末固化的基（jī）本（běn）工藝

采用（yòng）的粉末固化工藝為 180℃，烘15min，屬正（zhèng）常固化。其中的溫度（dù）和時間（jiān）是指工件的實際溫度和維持不低於這一溫度的累積時間，而不是固（gù）化爐的設定溫度和工件在爐內的（de）行走（zǒu）時間。

但兩者之間相（xiàng）互關聯（lián），設備最初調試時需要使用爐溫跟蹤儀測量最大工件（jiàn）的（de）上、中、下3點表麵溫度及（jí）累（lèi）積時間，並根（gēn）據測量結果調整固化爐（lú）設定溫度和輸送鏈速度(它決（jué）定工件在爐內的行走時間（jiān）)，直至（zhì）符合上述固化工藝要（yào）求。

這樣就可以得出兩者之（zhī）間的（de）對應關係，因此在一段（duàn）時間（jiān）內(一般為2個月)隻需要控（kòng）製速度即可保證固化工藝。

1.3.3粉末固化的主要設備

設備主要包括供（gòng）熱燃燒器、循環風機及（jí）風管、爐體3部分。本公司使用的供熱燃燒器（qì）為德國威索產品，使用0～35#輕柴油。具有發（fā）熱效率高、省油的優點。

循環風機進行熱交換，送風管（guǎn）第一級開口在爐體（tǐ）底部，向（xiàng）上每隔600mm有一級（jí）開口，共三級。這樣可以保證1 200mm工件範（fàn）圍（wéi）內溫度波動小於5℃，防止工件上下色差過大。

回風管在爐體頂部，這樣可（kě）以保證爐體內上（shàng）下（xià）溫度盡（jìn）可能均勻。爐（lú）體為橋式結構，既有利於保存熱空氣，又可以防（fáng）止生產結（jié）束後爐內空氣體積減小吸人外界灰塵和（hé）雜質。

1.4檢查

固化後的（de）工件，日常主要（yào）檢查外觀(是否平整光亮、有無顆粒、縮（suō）孔等缺陷)和厚度(控製（zhì）在55～90μm)。

如（rú）果首次調試或（huò）需要更換粉末（mò）時（shí）則要（yào）求使用相應的檢測儀（yí）器檢測如下項（xiàng）目：外觀（guān）、光澤（zé）、色差（chà）、塗層厚度、附著力(劃格（gé）法)、硬度(鉛筆法（fǎ）)、衝擊強度、耐鹽霧性(400h)、耐候（hòu）性(人工加速老化)、耐濕熱性(1000h)

1.5成品

檢查後的成（chéng）品分類（lèi）擺放在運輸車（chē）、周轉箱內，相（xiàng）互之間用報紙等軟質材料隔（gé）離，以防止劃傷並（bìng）做好標識待用

2、粉末靜電噴塗作業的常見問題及解決方法

2.1塗層雜質

常見雜質主要來源於噴（pēn）粉環境中的顆粒，以及其他各種因素引起的雜質，現概括如下：

(1)固化爐內雜質。解（jiě）決方法是用濕布和吸塵器徹底清潔固化爐的（de）內壁，重點（diǎn）是（shì）懸（xuán）掛鏈和風管（guǎn）縫隙處。如果是黑色大（dà）顆粒雜（zá）質就需要檢查送風管濾網是否有（yǒu）破損處，有則（zé）及時更換。

(2)噴粉室內雜質。主要是灰塵、衣物纖維、設備磨（mó）粒和噴粉係統積垢。解決方法是每天開工前使用（yòng）壓（yā）縮空氣吹掃噴粉係（xì）統，用（yòng）濕布和吸塵器徹底清潔噴粉設備和噴粉室。

(3)懸掛鏈雜質。主要是懸掛鏈擋油板和一次吊具（jù）接水盤(材（cái）質為熱鍍鋅板)被前處理酸、堿蒸氣腐（fǔ）蝕（shí）後的產物。解決方法是定期清理這些（xiē）設（shè）施。

(4)粉末雜質。主要是粉末添加劑過（guò）多、顏料分散不均、粉末（mò）受擠壓造成的粉點等。解決方法是提高（gāo）粉末質量，改進粉末儲運方式。

(5)前處理雜質。主要是磷化（huà）渣引起的大顆粒雜質和磷化膜黃鏽引（yǐn）起的成片小雜質。解決方法是（shì）及時清理磷化槽和噴淋管路內積渣，控（kòng）製好磷化槽液（yè）濃度和比（bǐ）例。

(6)水質雜質。主要是（shì）前處理所使用的水中含砂量、含鹽量過（guò）大引起的雜質。解決（jué）方（fāng）法是增加水過濾器，使用純水做為最後兩級清洗水。

2.2塗層縮孔

(1)前（qián）處理除油不淨或者（zhě）除油後水洗（xǐ）不淨造成表麵活性劑殘留而引起的縮孔。解決方法是控製好預脫脂槽、脫脂槽液的濃度和比例，減少工件帶油量以及強化水洗（xǐ）效果。

(2)水質含油量過大而引起的縮孔。解決方（fāng）法是增加進水過濾器，防止供水泵漏油。

(3)壓縮空（kōng）氣含水量過（guò）大而引起的縮孔。解決方法是及時（shí）排放（fàng）壓縮空氣冷凝（níng）水。

(4)粉末受潮而引起的縮孔。解（jiě）決方法（fǎ）是改善粉末（mò）儲運條件，增加除濕機以保證回收粉末（mò）及時使用

(5)懸掛鏈上油汙被空調風吹落（luò）到工件上而引起的縮孔（kǒng）。解決方法是改變空調送風口位置和方（fāng）向（xiàng）。

(6)混粉而引起（qǐ）的縮孔。解決方法是換粉時徹底清理噴粉係統。

2.3塗層色差

(1)粉末顏料分布不均勻引起的色差。解決的方法是提高粉末質量，保證粉末的（de）L、a、b相差不大（dà）而且正負統一。

(2)固化溫度不（bú）同引起的色差。解決方法是控製好設定溫度和輸送鏈速度，以保持工件（jiàn）固化溫度和時間的一致性和穩定性。

(3)塗層厚（hòu）薄不均（jun1）勻引起（qǐ）的色差。解決方法是調整好噴粉工（gōng）藝參數和保證噴粉設備運行（háng）良好以確保塗層厚度均勻一致。

2.4塗（tú）層附著力差

(1)前處理水洗不徹（chè）底造成工件上殘留脫脂劑、磷化（huà）渣或（huò）者水洗槽（cáo）被堿液汙染而引起的（de）附（fù）著力差。解（jiě）決方法是加強水洗，調（diào）整好脫脂工（gōng）藝（yì）參數以及防止脫脂液進入（rù）磷化後的水洗槽。

(2)磷化（huà）膜發黃、發花或者局部無磷化膜（mó）而引起的附著（zhe）力差。解決方法是調整好磷化槽液濃度和（hé）比例，提高磷化溫度。

(3)工件邊角水分（fèn）烘幹不淨而引起（qǐ）的（de）附著力差。解決方法是提高烘幹溫度。

(4)固化溫度不夠而引起的塗層大麵積附著力（lì）差。解決方法是提（tí）高（gāo）固化溫度。

(5)深井水含（hán）油量、含鹽量過大而引起的附著力差。解（jiě）決方法是增加進水過濾器，使用（yòng）純水做為最後2道清洗水。

總之，粉末（mò）靜電噴塗技（jì）術及其應用方（fāng）法（fǎ）還有很多，在實（shí）踐中（zhōng）需要靈活運用。