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粉末噴涂常見品質問題原因分析及解決方法?
2019年11月13日    閱讀量:24411    新聞來源:涂料市場  |  投稿

1、涂層雜質

常見雜質主要來源于噴粉環境中的顆粒,以及其他各種因素引起的雜質,現概括如下。

1.1固化爐內雜質。解決方法是用濕布和吸塵器徹底清潔固化爐的內壁,重點是懸掛鏈和風管縫隙處涂料在線coatingol.com。如果是黑色大顆粒雜質就需要檢查送風管濾網是否有破損處,有則及時更換。

1.2噴粉室內雜質。主要是灰塵、衣物纖維、設備磨粒和噴粉系統積垢。解決方法是每天開工前使用壓縮空氣吹掃噴粉系統,用濕布和吸塵器徹底清潔噴粉設備和噴粉室。

1.3懸掛鏈雜質。主要是懸掛鏈擋油板和一次吊具接水盤(材質為熱鍍鋅板)被前處理酸、堿蒸氣腐蝕后的產物。解決方法是定期清理這些設施

1.4粉末雜質。主要是粉末添加劑過多、顏料分散不均、粉末受擠壓造成的粉點等。解決方法是提高粉末質量,改進粉末儲運方式。

1.5前處理雜質。主要是磷化渣引起的大顆粒雜質和磷化膜黃銹引起的成片小雜質。解決方法是及時清理磷化槽和噴淋管路內積渣,控制好磷化槽液濃度和比例。

1.6水質雜質。主要是前處理所使用的水中含砂量、含鹽量過大引起的雜質。解決方法是增加水過濾器,使用純水做為最后兩級清洗水。


2、涂層縮孔

2.1前處理除油不凈或者除油后水洗不凈造成表面活性劑殘留而引起的縮孔。解決方法是控制好預脫脂槽、脫脂槽液的濃度和比例,減少工件帶油量以及強化水洗效果。

2.2水質含油量過大而引起的縮孔。解決方法是增加進水過濾器,防止供水泵漏油。

2.3壓縮空氣含水量過大而引起的縮孔。解決方法是及時排放壓縮空氣冷凝水。

2.4粉末受潮而引起的縮孔。解決方法是改善粉末儲運條件,增加除濕機以保證回收粉末及時使用

2.5懸掛鏈上油污被空調風吹落到工件上而引起的縮孔。解決方法是改變空調送風口位置和方向。

2.6混粉而引起的縮孔。解決方法是換粉時徹底清理噴粉系統


3、涂層色差

3.1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L、a、b相差不大而且正負統一。

3.2固化溫度不同引起的色差。解決方法是控制好設定溫度和輸送鏈速度,以保持工件固化溫度和時間的一致性和穩定性。

3.3涂層厚薄不均勻引起的色差。解決方法是調整好噴粉工藝參數和保證噴粉設備運行良好以確保涂層厚度均勻一致


4、涂層附著力差

4.1前處理水洗不徹底造成工件上殘留脫脂劑、鉻化渣或者水洗槽被堿液污染而引起的附著力差。解決方法是加強水洗,調整好脫脂工藝參數以及防止脫脂液進入磷化后的水洗槽。

4.2磷化膜發黃、發花或者局部無磷化膜而引起的附著力差。解決方法是調整好磷化槽液濃度和比例,提高磷化溫度。

4.3工件邊角水分烘干不凈而引起的附著力差。解決方法是提高烘干溫度

4.4固化溫度不夠而引起的涂層大面積附著力差。解決方法是提高固化溫度

4.5深井水含油量、含鹽量過大而引起的附著力差。解決方法是增加進水過濾器,使用純水做為最后2道清洗水。總之,粉末靜電噴涂技術及其應用方法還有很多,在實踐中需要靈活運用。


5、粉末涂層桔皮

5.1粉末涂料桔皮外觀的判斷方法:

(1)目測法

在此測試中,樣板置于雙管熒光燈下。通過適當放置樣板可獲得樣板的反射光源。定性分析反射光的清晰度就可以從視覺上評估流動和流平性質。在流動性差(桔皮)情況下,兩個熒光燈管看起來模糊,不清晰,而高流動性產品則可獲得清晰的反射。

(2)“外形測量法”

在此方法中,通過高靈敏探針的偏移來記錄表面形狀。由此可快速區別由縮孔、針孔或臟污物引起的粗糙、桔皮以及流動不佳引起


5.2避免桔皮的發生

在新設備制造涂裝中,涂層外觀變得越來越重要。因此,涂料工業的主要目標之一是根據用戶的最終要求使涂料性能達到最佳,這其中也包括表面外觀滿意。表面狀況通過顏色、光澤、霧影度和表面結構等因素影響視覺效果。光澤和映象清晰度常用于控制涂層的外觀。然而即使用對光澤度很高的涂膜,其表面的波動度也影響著整個涂膜的外觀,同時認為光澤測量也控制不了波動的視覺效果,這種效應也被稱為“桔皮”。


桔皮或微波動是尺寸大小在0.1mm~10mm之間的波紋狀結構。在高光澤的涂層表面,人們可看到波狀、明暗相間的區域。可以區分兩種不同等級的波動:長波動,也稱為桔皮,這是間隔達2~3距離上能觀察到的波動;另一種叫短波動或微波動,這是間距約50cm處觀察到的波動。要指出的是有時為了遮蓋底材的表面缺陷或者獲得特殊的涂層表面外觀,而有目的的設計一定的波動度或波紋結構。


因此,“桔皮”可定義為“高光澤表面的波狀結構”,其使漆層表面產生斑紋、未流平的視覺外觀。

粉末涂料涂膜的視覺外觀(光澤、霧影度、流平桔皮)的控制非常重要,特別是在不同埸合噴涂的部件組裝時。


影響粉末涂料中涂膜流動和外觀的因素:在工業涂料中、粉末涂料在制備和成膜過程中的相變化是獨特的。由于缺乏溶劑來潤濕和提高涂膜流動性,導致粉末涂料比液體涂料更難去除表面缺陷。雖然兩者的主要組份類似,但相比于液體涂料、熱固性的粉末涂料立足于十分不同的機理。

粉末涂料是無溶劑的均一體系。在制備過程中,顏料和其它組份通過熔融混合被分散和部分包裹于低分子固體樹脂中。粉末涂料使用是通過空氣把粉末傳送到底材上(粉末懸浮于空氣中),再通過電荷使之附著于底材上。在預定的溫度下加熱,使粉末顆粒熔化、聚集在一起(聚結),流動(成膜),接著流平,這期間通過一個有粘性的液態階段潤濕表面),最后化學交聯形成高分子量的涂膜,這就是粉末涂料的成膜過程。


粉末涂料的桔皮問題

影響涂膜流動和外觀的因素:

成膜過程可分為熔融聚結,形成涂膜,流平三個階段,在給定溫度下,控制熔融聚結速度最重要的因素是樹脂的熔點、熔融態粉末顆粒的粘度以及粉末顆粒的大小。為了使流動效果最佳,熔融聚結應當盡可能快地完成,以便有較長時間來完成流平階段。固化劑的使用縮短了可供流動和流平所需的時間,因而那些極為活性的粉末形成的涂膜常呈現桔皮。

影響涂膜流動和流平的關鍵因素是樹脂的熔融粘度、體系的表面張力和膜厚。轉而,熔融粘度尤其取決于固化溫度、固化速度和升溫速率。


以上提及的種種因素,連同粒徑分布和膜厚,通常由所要求的涂膜性能、被涂物件和粉末施工條件等所決定。

粉末噴涂時流動和流平的動力來自體系的表面張力,這一點前面也曾經提到。該作用力同施加到涂膜上的分子間引力相反,其結果導致如熔融粘度越高,則對抗流動和流平的阻力越大。因此,表面張力和分子間引力之間的差值大小決定著涂膜流平的程度。對于流動性很好的涂料,顯然,該體系的表面張力應盡可能高,且熔融粘度盡可能低。這些可通過加入能

提高體系表面張力的助劑和使用低分子量低熔點的樹脂來實現。


根據以上條件制備的涂料能具有極好的流動性,但是由于其高的表面張力會導致縮孔,同時由于較低的熔融粘度會產生流掛,且邊角涂覆性差。實際工作中,體系的表面張力和熔融粘度都控制在特定范圍內,這樣可得到合格的涂膜表面外觀。

表面張力和熔融粘度對涂膜流動的影響見圖2.圖中可以看到,太低的表面張力或太高的熔融粘度會阻止涂膜流動,導致涂膜流動性差,而表面張力太高時成膜過程中會出現縮孔。熔融粘度太低會使粉末的物理貯存穩定性變差,施工時邊角涂覆性差,且施工于立面時產生流掛。


綜上所述,很明顯,得到的粉末涂料涂膜最后的表面狀況、缺陷和不足(如桔皮,流動性差,縮孔,針孔等)是相互密切關聯的,同時也被在成膜過程中參與相變的流變力所控制。


粉末顆粒大小分布狀況也影響著涂膜的表面外觀。顆粒越小,由于其熱容較大顆粒的低,因此其熔化時間比大顆粒的短,聚結也較快,形成涂膜的表面外觀較好。而大的粉末顆粒熔化時間比小顆粒的長,形成的涂膜就可能會產生桔皮效應。粉末靜電施工方法(電暈放電或摩擦放電)也是導致桔皮形成的一個因素。


怎樣減小或避免桔皮效應

促進流動和流平能減少或避免桔皮。體系使用較低的熔融粘度、固化過程中延長流平時間以及較高的表面張力可提高流動和流平性。控制表面張力梯度是減少桔皮的重要參數,同時還要控制涂膜表面的表面張力均勻,以獲得最小的表面積。


實際工作中常使用流動促進劑或流平劑來改善涂膜外觀,以消除桔皮、縮孔、針孔等表面缺陷。性能好的流動促進劑能降低熔融粘度,從而有助于熔融混合和顏料分散,提高底材的潤濕性,涂層的流動流平,有助于消除表面缺陷以及便于空氣的釋放。應考察流動改性劑用量與效果的關系。其用量不足會導致縮孔和桔皮,而用量過多又會導致失光、霧影,并產生對上層重涂附著力的問題。通常,流動改性劑在預混時加入。它們或做成樹脂的母料(樹脂和該添加劑的比為9/1~8/2),或者以粉末狀吸附在無機載體上。粉末涂料中該添加劑的用量為0.5~1.5%(在以基料計算的有效聚合物中),但是在濃度較低時可能效果也不錯。


流動改性劑中聚丙烯酸酯系樹脂應用最廣,如聚丙烯酸丁酯(“Acronal4F”)、丙烯酸乙酯-丙烯酸乙基己酯共聚物和丙烯酸丁酯-丙烯酸己酯共聚物等。它們可在濃度很寬的范圍內使用。一般聚丙烯酸酯對表面張力影響很小,它們能有助于涂層形成比較恒定的均勻表面。同那些使表面張力降低的添加劑(如硅氧烷等)相比,它們不會降低表面張力,因此可用來加速流平。降低表面張力的添加劑包括表面活性劑、氟化烷基酯以及硅氧烷等。它們對加入量的多少非常敏感。安息香是一種脫氣劑,也有降低表面張力的效果,被廣泛用于改善粉末涂料涂膜的表面外觀。


6、涂層中有氣泡

原因:粉末中含有揮發性的物質和水。工件表面有水,壓縮空氣中有油或水

方法:加強粉末的保管,防潮,烘干工件的表面水份。對壓縮空氣進行除油,除水


7、涂層出現針孔 , 凹膜

原因:涂層過厚,造成靜電排斥,噴槍距工件太近,造成打火擊穿,工件表面有油脂和水份,粉末含水量大,壓縮空氣中含有油或水,工件本身有針孔,


8、涂層厚度不均

粉末噴涂速度不均,壓縮空氣不穩定,供粉裝置流化效果不好,輸送鏈的速度不穩。粉末受潮結困而導致的流化效果好。


9、涂層流掛

成因:涂層太厚,升溫太快,固化溫度太高,烘烤固化前涂層不均勻,


10、涂層光澤不良 , 變色

粉末耐耐熱性能差,固化溫度過高或時間過長,噴粉與固化工序時間間隔太長,前處理脫質不凈,供粉和噴粉系統,回收系統等清理不凈,混入其它品種或顏色的粉末。

標簽:工業涂料輔料與設備涂裝應用技術中心粉末涂料涂料設備
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