粉末塗層:用粉末塗料製作的塗層,粉(fěn)末塗料是一種新(xīn)型的不含溶劑 100%固體粉末狀(zhuàng)塗料(liào)。它(tā)有兩大類:熱塑性粉末塗(tú)料和熱固性粉末塗料(liào)。塗料由特(tè)製樹(shù)脂、顏填料、固化劑及其它(tā)助(zhù)劑,以一定的比例混合,再通過熱擠塑(sù)和粉碎過篩等工藝製備(bèi)而成。它們在常溫下,貯存穩定,經靜電(diàn)噴塗或流化(huà)床浸塗,再加熱(rè)烘烤熔融固化(huà),使形成平整光亮的(de)永久性(xìng)塗膜,達到裝飾和防腐蝕的目的。
粉末(mò)塗料特性
1、該產(chǎn)品(pǐn)不含毒性,不含溶劑和不含揮(huī)發有毒性的物質,故無(wú)中毒、無火災、無“三(sān)廢”的排放等公害的問題(tí),完全符合(hé)國家環保法(fǎ)的要求。
2、原材料利用率高,過(guò)噴的粉末可回收利用,利用率達 99%以(yǐ)上(shàng)。
3、被塗物前(qián)處理後, 一次性施工,無需底塗,即可得(dé)到足夠厚(hòu)度的塗膜,易實現自動化操作,生產效率高, 可(kě)降低成本。
4、塗層致密、附著力、抗(kàng)衝擊強度和韌性均好,邊角覆(fù)蓋率高(gāo),具有優良的耐化學藥品腐蝕性能(néng)和電氣絕緣性能。
5、粉末(mò)塗(tú)料(liào)存貯(zhù)、運輸安全和方便。 粉(fěn)末噴塗施工工藝(yì)及要求: 所謂(wèi)粉末靜電(diàn)噴塗就是利用高壓靜電電暈電場的原(yuán)理。在噴(pēn)槍頭部金屬導流標上接上高壓負極,被噴塗(tú)工件接地形(xíng)成正極(jí),使噴槍和工件之(zhī)間形成一個較強的靜(jìng)電電場。當作為(wéi)運載氣(qì)體的壓縮空氣,將粉(fěn)末塗料從供粉桶經粉管送到噴槍的導流杆時,由於導(dǎo)流杆接上高壓負極產生的電暈放電,在其附近產生了密集的負電荷,使粉末帶上負(fù)電荷,並進入了電(diàn)場強度很高的靜電(diàn)場,在靜電力(lì)和運載氣體(tǐ)的雙重作用下(xià),粉末均勻地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(wéi)耐久的塗膜。
噴塗粉末(mò)塗裝施(shī)工工藝流程 前(qián)處理(lǐ)一幹燥除去水份(fèn)一噴塗一檢查一烘(hōng)烤一檢查一成品 施工要求一般粉末噴塗施工要求
(1)為使粉末(mò)塗裝的特性(xìng)能充分發揮和延長塗膜(mó)使用壽命, 破塗(tú)物表麵首先嚴格進行表麵前處理
(2)噴塗粉末時,被塗物須完全接地(dì),以增加粉末塗裝的噴著效率。
(3)對有較大表麵缺陷的被塗物, 應(yīng)塗刮(guā)導電膩子, 以保證塗膜的平整(zhěng)和光滑感
(4)噴塗後物件物件需進行加熱固化、固化(huà)條件以粉(fěn)末產品技術(shù)指標(biāo)為準 但(dàn)必須充分保證其固化溫度和時間,避免固化不足造(zào)成(chéng)質量事故。
(5)噴粉後立即檢(jiǎn)查, 若發現缺陷應及時處理,若(ruò)固化(huà)後發(fā)現缺陷,其範圍小僅(jǐn)局部而不影響,被塗物表麵裝飾,可用同色粉末加丙酮(tóng)稀釋後進行修補,如果範圍大又(yòu)影響表麵質量,則(zé)用(yòng)砂紙打磨後,再噴塗(tú)一次或用脫漆劑去(qù)掉塗層(céng),再重新(xīn)嗩粉。
(6)回收粉須經(jīng)過篩選除去雜物後,按(àn)一定比例與新粉混合作用(yòng)。 (7)供(gòng)粉桶、噴(pēn)粉室及回收係統應(yīng)避免其它不同顏色粉末的汙染,故每次換色時一定要吹掃幹(gàn)淨。
2、美術(shù)型粉末噴塗施工要求(qiú): 美術型粉末,具有美觀,立體感強,裝飾性效果奸等特點,但對其施工工藝要求嚴格(gé)。
(1)噴塗粉(fěn)末時輸入氣壓不宜太(tài)大,一(yī)般控製在 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(yī)些麻點。靜電(diàn)電壓也不宜過高,一般(bān)控製在 60-70Kv 左右。電壓太高,會(huì)使附在工件表麵的粉末發生反彈現象出現(xiàn)麻坑。流平欠佳等缺陷。
(2)噴塗粉末要注意保證塗膜的厚度,一般控製在 70-100μm 之間方能有利於形成明顯的花紋和較大的花紋,塗膜薄則花紋不(bú)明顯,而且花紋也小,同時會出現麻點露底等缺(quē)陷
(3)固化時必須按規定的溫度和時間進行烘烤。如果溫(wēn)度過低時間過短會造成粉末形不成花 紋,同時因(yīn)固(gù)化不(bú)徹底機械性能也大大下降。 另外,因美(měi)術型花紋粉(fěn)末生產工藝的特殊性,用回收粉末再(zài)噴後,其花紋會發生變小或不明顯的變化,故一般建議美術型粉末的(de)回收粉不要使用。要用也須經試驗。從上述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把握以上因素,一定會達到理想(xiǎng)的滿意效果。粉末塗料的保管和取用
1、遠離火源(yuán)、避免日光直接照射,應(yīng)置於通風良好,溫度在 35℃以下場(chǎng)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,應隨時加蓋或匝緊袋口(kǒu)避免雜物混入。
4、避免皮膚的長期接觸,附著於皮膚的粉末應(yīng)用肥皂水衝洗幹淨,切勿使用溶劑。塗裝施工(gōng)場所的(de)安全、塗裝(zhuāng)作業使用設(shè)備均要完好的接地(dì)消除靜電。
2、避免塗裝機無端放電(diàn)現象
3、噴粉室內,浮遊(yóu)粉塵(chén)的濃度盡(jìn)量控製在安全濃度(dù)以下(xià),避免粉塵著火爆炸的危險。
粉末塗料(liào)塗(tú)膜厚度測量應該是所有粉末塗裝人員的常規(guī)工作。定期測量有助於(yú)控(kòng)製材料成本,管理(lǐ)塗布的效率,並保持表麵質量。粉末塗料生產廠家建議可使塗層達到最佳性能特點的目(mù)標薄(báo)膜厚度範圍並且(qiě)這些參數滿足客(kè)戶(hù)期望。
粉末膜厚固(gù)化前和固化後(hòu)的(de)膜厚可以(yǐ)利用幾種不同的儀器進行測量。每種粉末塗覆操作應該知道什麽設備是可用的,以及如(rú)何使用它。
二、測量膜厚的必要性
薄膜厚度可以說(shuō)是在保護塗層的應用和檢查過程(chéng)中的一個最重要的測(cè)量。粉末(mò)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(xǔ)多成品塗(tú)層的物體和外觀性能會直接受到幹膜厚度(DFT)的影響。DFT會影響塗層的顏色、光澤、表麵輪(lún)廓、附著力、柔韌性(xìng)、耐衝(chōng)擊性和硬度。如果(guǒ)膜厚不在容差範圍內,塗布後(hòu)的組裝件的安裝也會受其影響。
精確測量塗層厚度也有(yǒu)其(qí)他的好處。是否能滿足國際標準化組織(ISO)、產品質量或客戶的要求進(jìn)行過程控(kòng)製,企業需(xū)要確認塗層質量避免為返工產品花冤枉錢。通過檢查他們的應用設備(bèi),他們保證應(yīng)用的塗層符合製造商的建議。
施塗者必須均勻地(dì)塗覆粉末塗料,並且要根據產品規格(gé)表的要求。施塗過大的(de)DFT不僅浪費,而且會有不完(wán)全固(gù)化(huà)的可能的風險,並且會大(dà)大減少塗(tú)層係統的整體性能。高膜構造通常會導致粘結強度低。塗層容易從基材上剝離或(huò)破裂。定期檢測可(kě)以減(jiǎn)少內部返工和因加工缺(quē)陷而客戶退貨的數量。
三、符合標準
粉末塗層(céng)厚度的測量要根(gēn)據測(cè)試是(shì)在粉末固化之前或之(zhī)後(hòu)來使用不同的測量(liàng)方法。美國社會測試和材料協會(ASTM)具有一係列的(de)描述這些技(jì)術的標(biāo)準。
D 4138測試方法描述了用(yòng)切(qiē)片儀器測試堅固底材的破壞性測量(liàng)方法。
D 7091操作規程描(miáo)述了用磁性測厚儀和
渦流測厚儀測量金屬底材(cái)的非破壞性測量方法。D6132測試(shì)方法描述了用超聲波測厚儀
測量非金屬(shǔ)底材的非破(pò)壞性測(cè)量(liàng)方法。
D 7378標(biāo)準描述了三種測量製備的預固化粉(fěn)末塗層的厚度的方(fāng)法來預估(gū)固化後的厚(hòu)度。
四、膜厚度測量
膜厚測量可以(yǐ)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(zhuàng)及作業的經濟能力決定使用的測量方法。
在未(wèi)固化的粉末塗料,高度的測量可以(yǐ)用粉梳子和使用專用的粉末探頭(tóu)的電子測量儀進行測量。由於在固化過(guò)程粉末塗層的(de)厚度會減少,所以要確定減少的因素來預(yù)測固化後的DFT。另外,超聲波儀器測量未固化的粉末不用(yòng)接觸(chù)表麵並且能自動(dòng)預測粉末的固化厚度。
固化後,各種手持設備可在塗層(céng)部分(fèn)上進行(háng)直接DFT測量。這些非破壞性的測厚儀器要根據底材的類型來選擇是磁感應、還是電渦流(liú)或(huò)者是超聲波原理。不(bú)太常見(jiàn)的方法包括微米測量,破壞性幹(gàn)膜方法如橫切片,和重(chóng)量(liàng)(質量)的測量。
1、標準測量單位
在美國粉厚度測量中(zhōng)使用的(de)正常標準單位(wèi)是密(mì)耳;1.0密耳等於(yú)千分(fèn)之一英寸(1/1000英寸)。如果製造商的指定厚度(dù)為2.0到5.0密(mì)耳,該粉末的最(zuì)終固化厚(hòu)度應為0.002英寸和0.005英寸之間。測量的公製單位被稱為微米(微米);25.4微米等於1.0密耳。
塗布器必須要均勻地施塗粉末塗(tú)料,並且要根據產品規格表。這提供了特定粉末規(guī)範的最大利益。大多數厚度檢測規(guī)範適用於粉末的固化厚度,所以我們(men)看到不同厚度的測量技術開始出現。
2、固(gù)化膜厚度測量
千分尺是用於檢測DFT的原始儀器之一,並且仍然在今天被應用。它具(jù)有測量任何塗層/底材組合的優點(diǎn),但是存在要求同時測量裸(luǒ)露基材厚度的缺點。必須進(jìn)行兩次測量:一次包含塗層,而另一次沒(méi)有。兩個讀(dú)數,高度變化之間(jiān)的差,是塗層厚度。
有(yǒu)兩種破壞性的技術也可使用。一個是通(tōng)過顯微鏡(jìng)觀察切割切斷的(de)截麵中的(de)包覆部分並測量膜厚度。另一種是通過固化的塗層使用縮放顯微鏡(jìng)查看一個幾何(hé)切口。當不能使用廉價的,無損的方法,或者當非破壞性結(jié)果需要確認時需要使用這方法(fǎ)。
最普遍的測量(liàng)固化粉末厚度(dù)的方法就是使用電子DFT測量儀。它們是手持式、易於操作,並且成本相對較低。它們根據材料的類型選擇(zé)磁感應、電渦流或超聲波原理。
當零件是由鋼製成(chéng)的可使用機械計。其采用永久磁鐵和一個校(xiào)準彈簧(huáng)。該(gāi)裝置測量將磁鐵從塗覆鋼表麵拉出所需的力。磁拉斷計是堅(jiān)固耐用,操作簡單,價格低廉,攜帶方便,並(bìng)且通常不需要任(rèn)何校準調整。它們(men)在一些隻需幾個讀數的生產場合是比較合適且經濟的替代方法。
由於具(jù)有簡單性、多功能性、準確性和具有保持記錄功能的原因,電子DFT測量儀(yí)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,使用電渦流原理測量其他金屬底材(cái)。有時會集兩種原理於一台儀器中。測(cè)試的結果直接顯示在易於讀取的液晶顯(xiǎn)示屏(LCD)上(shàng)。多種探頭可選擇用於測量不規則形狀或精確測量非常薄或非常厚的塗層係統。
非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。這為之前行業無法以合理價格進行(háng)非破壞性質量控製提供(gòng)一個可能。這種測量技術的一個好(hǎo)處是在一個多層塗層係統測量所述各個層的可能性(xìng)。
3、預固(gù)化膜厚(hòu)度測量。
到目前為止(zhǐ)討論的(de)測量方法已經使用在部分固(gù)化(huà)後的粉末厚度。它也可(kě)以,甚至在某些情況下更可取的(de),在製備後立即測量(liàng)塗層以預測固化後的粉末塗層的厚度(dù)。
如果塗層被不(bú)正當地施塗後,校正已經(jīng)幹燥或化學固化需(xū)要(yào)昂貴的額(é)外的勞動時間,可能(néng)會(huì)導致膜的汙染,並可(kě)能引入粘合性和塗(tú)層係統的完整性的問(wèn)題。製備過程中測(cè)量膜厚度可確定(dìng)塗布器是否(fǒu)需要立即校正或調節。
4、幹粉末的測量。
雖然大多數粉末塗料規(guī)格規定了(le)固化的目標厚度,這可(kě)以在最終固化(huà)和交聯之前確定施塗的粉末是否符合厚度規格。
有很好的理由需要一個準確的固化DFT預測值,尤其是在移動線(xiàn)。取決於烘箱的長度,被固化的(de)部分數量,以及固化過程所需的時間和固化後手動測量DFT值的時間,在操作者為做一些必要的修(xiū)改而在應用過程中進行幹預之(zhī)前有一個相當充分的延遲時(shí)間(jiān)。
如果發現塗層缺陷,相當大的塗覆部分不得不在一個修配環中重新加工,或者如(rú)果重新加工的成本(běn)太(tài)高,它們甚至可能不得不(bú)廢棄。對於某些操作,對(duì)於(yú)滿足現(xiàn)代加工程序的要求這些缺點是無法接(jiē)受的。
在預固化、預凝膠狀態時測量粉末確保正確的(de)固化膜厚度。這樣能夠在固化前(qián)對(duì)應用係統進行設置和(hé)微調。反過來,這將減少廢料的數量和過度(dù)噴霧情況。準確的預測能夠避免剝(bāo)離和再塗層,不然(rán)可能會導致附著力和塗層完整性(xìng)問題(tí)。
ASTM D 7378標準描述了測量塗覆粉末塗層的三個程序:
A.硬金屬缺口(梳)計
B.帶專用粉末探頭的電子塗層測量儀器
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(yí)的工作原理類似,儀器確定的粉(fěn)末高(gāo)度(dù)值是在做有(yǒu)一個記(jì)號的、並且有(yǒu)粉末粘附在上麵的最高編號的齒和沒有(yǒu)留記號的、沒有粉末(mò)粘附在上麵的第二高的齒之間的高度。這些簡單的工(gōng)具便宜,但隻能精確(què)到幾密爾。測量能夠在(zài)一個(gè)合適的剛性底材進行(háng),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(zhōng)標記。
電子測量儀。使用專用的(de)粉末(mò)探頭儀器能夠測量塗覆(fù)的粉末厚度。內置在探頭的微針穿(chuān)透粉末塗層到底材上。然後將探頭(tóu)手動(dòng)壓(yā)在粉末層的表麵實現厚(hòu)度(dù)測量。這種方法僅適用於平坦的金(jīn)屬底材並且可能會在最終產品留下痕跡。
上述兩(liǎng)種方法僅用於未固化的粉末塗(tú)層的高度測量。但如前所述,大部分厚度說明經常是指已固(gù)化的粉末厚度。由於粉末塗料(liào)通常(cháng)在固化過程中在厚度減少高達50%,這兩個步驟需要為每(měi)個特定(dìng)的塗層粉末(mò)建立縮減因子來預測的固(gù)化膜厚度。減少因子的確定是通過在已經測量的未固(gù)化(huà)粉末高度的同(tóng)一位置測量固化粉末塗層的厚(hòu)度,然後測量前後兩者相減獲(huò)得。
非接觸式超聲波(bō)儀表。ASTM D 7378的方法C描述了(le)一種相對新型的儀(yí)器,這種儀器已迅(xùn)速成為幹粉厚度測量一個流行的解決方案。它是一個超聲波儀器能夠非破壞性在(zài)未固化(huà)的粉末上測量來預測最終的DFT值,並且不會留下(xià)任(rèn)何影響成品的(de)痕跡。
這些(xiē)儀器是手持式和電池供電的,對於大多數粉末是開箱即可用。他們的操(cāo)作簡單和電子設計的特點使得其能夠被線(xiàn)路(lù)操作者快速且有效地使用。
非接觸是塗(tú)層厚度測量儀具有無損的決定性(xìng)優勢(shì)。這(zhè)意味著,測量之後,測量的組件可以重新引入到正在進行的進程中。
五、膜厚度測量的精確度
這(zhè)些(xiē)儀器都是操作簡(jiǎn)單的,一個謹慎的用戶應該定期驗證他們的(de)操作(zuò),尤其是當符合國際ISO標準規定程(chéng)序。這三個步驟確保最(zuì)佳的精度值。
1、校準
塗層測厚儀的校準通常是有設備製造商在受(shòu)控環境(jìng)中進行(háng)的一個文件化過程。校準證書(shū)顯(xiǎn)示可朔源到一個國(guó)家計(jì)量機構(gòu)就(jiù)可被發布。重新校準沒有標準的時間間隔(gé),也不是一個絕對的要求,但可以在經驗和工作環境的基礎上建立一個標準(zhǔn)的時(shí)間間隔。為期1年的校準間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(yī)個用戶與已知的參考標準進行的精確檢查。這個快速的檢查能夠確保儀器正常測量和(hé)用戶正確操作它。對於許多測量儀,精度可以通過測量帶有可追溯到國家計量機構的分配值(zhí)的塑料墊片或環氧樹脂塗(tú)層標(biāo)準進行驗證。
3、調整
調整,或校準調整,是校(xiào)對測量儀的厚度(dù)讀數以匹(pǐ)配已知的參考樣品,為提高測量(liàng)儀在其測量範圍的特定部分(fèn)內的一個特定的塗層(céng)的精確度(dù)的行為。此操作在粉末塗料(liào)工業很少需要的,因為在粉末塗層材料中的聲學特性變(biàn)化不(bú)大。
六、塗層質量控製
在當今競爭激烈(liè)的(de)環境中,客戶往往會選擇具有堅實的質量控製係(xì)統的加工公司。通過在一(yī)個有記錄和(hé)分析(xī)DFT結果的簡單係統投資,粉末塗布者(zhě)可以研(yán)究趨勢(shì),減(jiǎn)少成本,並提供(gòng)客(kè)戶體現他們能夠滿足(zú)要求的參數的實力(lì)資料來留住客戶。
一個質量保證(QA)程序是指開(kāi)發一個簡單的程序,要求在每一部分的相同位置進行一定數(shù)量的厚度測量(liàng)。通過記錄所有的(de)數值,然後定期進(jìn)行(háng)變化分析,並且采取必要的糾正(zhèng)措施。
通過筆和紙手動收集數據(jù)不(bú)僅耗時且容易出錯,而且會對塗料項(xiàng)目增加顯著成本。具有測量結果存儲功能的測厚儀消除了這種風險。自動化采集讀數的功能是保(bǎo)持(chí)成本在控製範圍,減少人為錯誤的最好方法。在數(shù)字格式,數據可容易地存儲,報告(gào),和輸出。
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