金属表面涂装工艺流程与解析

金屬表面塗裝工藝流程與解析
電腦機殼的塗裝
前言:
金屬表面涂裝工藝是一種金屬防腐且對設備、環境要求較為復雜的一種防腐裝飾工藝.不同的鐵材對涂裝的技術和涂料的附著性也會有較大的差別.金屬防腐涂裝的歷史發展己經有半個世紀.目前采用的涂裝方式大致有兩种：浸漬涂裝和靜電涂裝.靜電涂裝又分液體靜電涂裝和粉末靜電涂裝,金屬表面涂裝對涂料的性能要求也較高,如:色差、附著性、硬度、耐沖擊性、耐腐蝕性、耐溶劑性、重涂性等.現大多采用靜電涂裝,如：中小型儀器設備護罩、電腦機殼等這些設備護罩用靜電涂裝方法可以使其涂膜均勻密致.防腐性能也优于其他涂裝方法
一、 工藝流程圖及說明
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
(1) 成型是指鐵件經過衝床模具沖壓而成的工件。

(2) 化成處理是一种化學處理，一般采用磷化處理，即磷化鋅系膜的化成。

(3) 涂料在干淨的壓縮的空气的作用下使其霧化，通過靜電的作用霧化的涂料帶上電荷，帶相反電荷的工件通過時涂料會均勻涂噴于工件上。

(4)
二、 、成型及化成處理
塗裝前品檢的好壞對外觀有一定程度的影響.工件的成型常常會出現括傷、壓傷、凹痕、變形等不良現象.有些傷痕雖然從外觀上表現不明顯,但經過烤漆之後缺陷會明顯地顯現出來.所以塗裝對工件的要求相當嚴格.如對平面的要求達到0.002的平整度,刮傷的深度不得超過0.15mm,凹痕的面積不得超過0.1mm2,當然具體的標準根據客戶要求而定.
塗裝前對工件最好作化成處理也是很有必要的工序,因為工件表面的不潔會大大降低塗料的附著性,油污是塗料塗裝的一大忌.
三、塗裝(靜電涂裝)
電腦機殼的塗裝,隨著各種電腦附件的產生,網絡的發展應運而生.為保證機器設備的使用壽命,防腐塗裝更顯其重要性.根據不同的使用條件塗裝的方法也不盡相同.目前大多采用靜電塗裝,靜電塗裝可以隨著使用條件的不同而達到不同的膜厚,而且噴塗均勻密致,其原理是:
塗料在壓縮的乾淨的空氣作用下,使其霧化,再通過靜電的作用使霧化塗料帶上電荷,當帶有相反電荷的鐵件通過時,塗料會均勻地噴塗在鐵件上.
當然,塗裝時對涂料性能也會有較高的要求,如:色差、膜厚、硬度、附著性等性能,這些都屬於塗料的基本性質,所以塗料噴電腦機殼又分底漆和面漆的塗裝.
1. 底漆
一般底漆中含有較多顏料,填料其作用是:
(1) 使漆膜表面毛糙,增加與中間層或面漆的層間密合.
(2) 使底漆的收縮率降低.因為乾燥成膜過程中,溶劑揮發及樹脂交聯固化
均產生體積收縮而降低附著力,加入顏料後因顏料並不收縮,整個漆膜的收縮率變小以保持底漆的附著力.
(3) 顏料顆粒能屏敝,減少水、氧、離子的透過.
底漆粘對涂噴效果及色差的影響(見下表)：
2. 面漆
其主要作用是:
(1) 遮蔽日光紫外線對塗層的破壞,面漆中含有鋁粉,云母氧化硅等阻隔陽光的顏料以延長塗層的壽命.
(2) 裝飾美觀
(3) 某些耐化學品涂料(如過氣乙烯漆)在最後一道面漆往往是不含顏料的清漆以獲得致密的屏蔽膜.
面漆黏度對涂噴效果及色差的影響(見下表)：
塗裝時應注意以下幾個問題:
底漆與面漆不能顛倒使用,否則塗料的附著性會大大降低而且沒有光澤,顯得毛糙,耐腐蝕性也大大的減弱.
底漆与面漆對調使用的耐腐蝕性試驗(鹽霧試驗[NaOH 5%]比較如下表：
(2) 油漆的調配很大程度影響塗噴效果,一定要配比好油漆的粘度(用4#-粘度杯),否則粘度的大小會造成流漆,凝漆等現象影響了後工程作業.
(3) 油漆調配時要保持在無塵狀態下作業以免灰塵寑入,當然有的油漆也會含有一些雜質,這時需過濾油漆來減少塗噴帶來的凝漆,雜質對等不良因.
(5)在涂噴涂料時要不斷攪拌涂料以免沉淀帶來凝漆。

(6)在調整靜電電流時一定要注意毛胚件与重工件的區別，一般烤重工
件時靜電電流要比毛胚件大。

靜電電流大小与涂噴膜厚的關系如下表：
3．色差
色差是影響外觀的主要因素,影響色差因素有多種，涂料本身固有的屬性是主要因素之一，還有如溫度、粘度等都會使色差偏高.色差的表示方法為: ⊿L 色差明暗度之表示("+"表示明"-"表示暗)
⊿a 色差色相差之表示("+"表示偏紅"-"表示偏綠)
⊿b 色差色相差之表示("+"表示偏黃"-"表示偏藍)
⊿E 總色差之表示,一般規定在1以下
溫度對"b"值的影響:溫度偏高則"b"偏高(偏黃)
粘度對"L"值的影響:粘度大則"L"負偏大(偏暗)
四、烘(烤)干
1. 干燥工程
干燥工程是一個把塗裝了的液体塗料變成固體塗膜的過程,在其過程中形成對固體塗膜擁有粘性、彈性兩個性質.一般在塗料變成塗膜這一過程中,首先使顯塗膜的粘度增加,跟著是彈性增加,然後是硬度增加,最後即形成固體塗膜.
干燥形態一般有自然(常溫)干燥、加熱焙烤干燥、紫外線(光)硬化電子線硬化干燥等.自然乾燥的乾燥方式有如下幾種:
(1) 把溶劑(含水)蒸發而殘存液體中的固體成份.
(2) 塗料中的調色料發生氧化聚合而形成氧化乾燥.
(3) 催化劑,硬化劑等的附加聚合而使塗液高分子化,從而形成架橋聚合乾燥.
焙烤乾燥的乾燥方式是通過熱能使聚合物中的功能基發生反應而提高塗液的聚合度,即會形成架橋鋼狀結構的塗膜,一般的熱源都是使用電氣,重油(火水).石油氣,而乾燥工具一般以熱空氣作為媒体的對流爐,熱風爐,近紫外線和遠紫外線之輻射熱爐等,最近也有些人用光聚合乾燥爐(利用電子線,紫外線的原子圍聚合使塗膜乾燥的乾燥爐).
塗裝底漆與面漆之後,要經過一定溫度一定時間的烘烤,使兩層油漆密合.使後工序的咬花達到裝飾外觀的效果.
2. 乾燥過程的物性
(1) 過對流(Vortex convection)
如果塗料中含有揮發性較大的溶劑,這種塗料在乾燥過程中易起流動蜂狀巢孔,起因是濕塗膜中的溶劑的蒸發形態都不一樣乾燥後即會在塗膜表面形成蜂巢或柚子皮狀,但在塗裝中加入少量的硅油,這樣即可減低溶劑蒸發的不均一性,此即是減少對流發生的方法.
(2) 收縮應力(Shrinkage strain)
當塗料中有些聚合分子量增大時,塗膜的密度會上升而引起收縮現象發生,除此之外,熱的塗膜冷卻後也會收縮,如果這些收縮不均勻的話,塗膜內部的應力即變得不均一而引起裂痕發生,還有,如底材和塗膜的收縮不一致.這樣,它們的不同界面應力會引起塗膜起裂痕,當然塗膜冷卻後發生時收縮界面應力也會塗膜粘著不良或起裂痕,還有一點當濕塗膜內的溶劑蒸發後塗膜便薄時,塗膜的收縮應力即會發生而引起裂痕發生.
一般塗在鐵板上的醇酸樹脂塗膜在120攝氏度的焙烤條件下乾燥後,當它冷卻到120攝氏度的時候,它的應力是每平方公分72公斤.。