《机械理论知识回忆录》：喷塑工艺

回忆 · 发表于 2018-6-18 12:19:33

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喷塑工艺一、定义
喷塑是将塑料粉末喷涂在零件上的一种表面处理方法。喷塑也就是我们常讲的静电粉末喷涂涂装，其处理工艺是20世纪80年代以来国际上采用较为普遍的一种金属表面处理的装饰技术。该技术与普通喷漆表面处理相比，优点体现在工艺先进、节能高效、安全可靠、色泽艳丽等方面。因此，常常被应用于轻工、家用装修领域。其工作原理在于将塑料粉末通过高压静电设备充电，在电场的作用下，将涂料喷涂到工件的表面，粉末会被均匀地吸附在工件表面，形成粉状的涂层；而粉状涂层经过高温烘烤后流平固化，塑料颗粒会融化成一层致密的效果各异的最终保护涂层；牢牢附着在工件表面。喷塑产品多用于户内使用的箱体,漆膜呈现平光或哑光效果。喷塑粉主要有丙烯酸粉末、聚酯粉末等。
喷塑是指工业金属表面的一种处理工艺，塑粉为粉末涂料，是一种新型的不含溶剂100%固体粉末状涂料。它有两大类：热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。涂料由特制树脂、颜填料、固化剂及其它助剂，以一定的比例混合，再通过热挤塑和粉碎过筛等工艺制备而成。它们在常温下，贮存稳定，经静电喷涂或流化床浸涂，再加热烘烤熔融固化，使形成平整光亮的永久性涂膜，达到装饰和防腐蚀的目的。常用于如：服装展示道具、货架、箱柜、工作台、物流储运设备等。
实现粉末涂料的超细粉化的难点和技术关键是解决超细粉粉体的流化问题。常规粉末涂料的平均粒径为30-50微米，该粒径的粉体具有较好的流化性能，就是可以在气流下均匀的分散悬浮起来，从而能够顺利地进行粉体静电喷涂。但当粉体粒径变小成为超细粉（平均粒径小于25微米），粉体的质量就大大减小同时表面积成倍增加，使得粉体间的实际吸附力大大增加，从而造成超细粉体之间容易抱团、结块，出现流化性能差的现象。这些都是超细粉的自然属性。

二、优势不需稀料，施工对环境无污染，对人体无毒害；涂层外观质量优异，附着力及机械强度强；喷涂施工固化时间短；涂层耐腐耐磨能力高出很多；不需底漆；施工简便，对工人技术要求低；成本低于喷漆工艺；有些施工场合已经明确提出必须使用静电喷塑工艺处理；静电喷粉喷涂过程中不会出现喷漆工艺中常见的流淌现象。
三、工艺原理是利用电晕放电现象使粉末涂料吸附在工件上的。其过程是这样的：粉末涂料由供粉系统借压缩空气气体送入喷枪，在喷枪前端加有高压静电发生器产生的高压，由于电晕放电，在其附近产生密集的电荷，粉末由枪嘴喷出时，形成带电涂料粒子，它受静电力的作用，被吸到与其极性相反的工件上去，随着喷上的粉末增多，电荷积聚也越多，当达到一定厚度时，由于产生静电排斥作用，便不继续吸附，从而使整个工件获得一定厚度的粉末涂层，然后经过加热使粉末熔融、流平、固化，即在工件表面形成坚硬的涂膜。
四、工艺流程1、前处理：
目的：除掉工件表面的油污、灰尘、锈迹，并在工件表面生成一层抗腐蚀且能够增加喷涂涂层附着力的"磷化层"。
主要工艺步骤：除油、除锈、磷化、钝化。工件经前处理后不但表面没有油、锈、尘，而且原来银白色有光泽的表面上生成一层均匀而粗糙的不容易生锈的灰色磷化膜，既能防锈又能增加喷塑层的附着力。
相关设备：前处理槽（混凝土做槽，数量等同于前处理工序数）；
相关材料（化学药品）：硫酸、盐酸、纯碱（Na2CO3）,酸性除油剂，磷化液，钝化液。
2、静电喷涂
目的：将粉末涂料均匀地喷涂到工件的表面上，特殊工件（包含容易产生静电屏蔽的位置）应该采用高性能的静电喷塑机来完成喷涂。
工艺步骤：利用静电吸附原理，在工件的表面均匀的喷上一层粉末涂料；落下的粉末通过回收系统回收，过筛后可以再用。
相关设备：
1、静电喷塑机（静电粉末喷涂机）1台或多台
2、具有粉末回收功能的喷房（单工位或双工位）
3、空气压缩机和压缩空气净化器（油水过滤器）
相关材料：
粉末涂料（喷涂原料，俗称"塑粉"，有高光、亮光、半亚光、亚光、砂纹、锤纹、裂纹等不同效果不同颜色）
3、高温固化
目的：将工件表面的粉末涂料加热到规定的温度并保温相应的时间，使之熔化、流平、固化，从而得到我们想要的工件表面效果。
工艺步骤：将喷涂好的工件推入固化炉，加热到预定的温度（一般185度），并保温相应的时间（15分钟）；开炉取出冷却即得到成品。一般工件不同，加温温度与保温时间也不同。
提示：加热及控制系统（包括电加热、燃油、燃气、燃煤等各种加热方式） + 保温箱体=固化炉。
相关设备：固化炉。（需要自动控制的参数：温度、保温时间，加热方式可以采用电加热、燃油加热、燃气加热、燃煤加热等方式，可以根据您所在地区的能源情况灵活选择）。
相关材料：能够控制温度和保温时间在合理范围的高温固化炉（或称烘箱、烤箱）。
4、出炉冷却
出炉冷却是将喷塑过程的结果进行冷却，使之回归到正常温度的一个过程。
5、装饰处理
目的：使经过静电喷涂后的工件达到某一种特殊的外观效果如：各种木纹、花纹、增光等。
工艺步骤：罩光；转印等处理工艺。