粉末静电喷涂中橘皮问题探讨

粉末静电喷涂中橘皮问题探讨

王庆(营口科龙冰箱有限公司工艺部,辽宁营口115000)摘要：分析了在粉末静电喷涂中出现橘皮问题的原因,并提出了相应的解决办法,以实现在涂装生产中橘皮问题得到有效控制,提高产品外观质量,加强产品在市场上的竞争优势。关键词：粉末静电喷涂；橘皮；流平；雾化；流化0前言橘皮是涂装过程中常见又较难克服的流平性问题,影响因素众多,大大地影响到涂膜的平整性。橘皮状的表面可以说对产品的外观装饰性和有着较大的影响。橘皮对于粉末涂料的使用厂家是一个亟待解决的问题。粉末涂料中橘皮现象的产生与粉末涂料本身的特性即流平性能及涂装生产中设备的影响和涂装过程中工艺参数的控制都是密不可分的。1橘皮问题产生原因及解决办法1.1粉末涂料自身特性对产生橘皮问题的影响1.1.1粉末涂料中选用树脂分子量的影响粉末涂料合成时树脂的分子量的选择较为重要。虽然高分子量树脂具有较好的耐候性,但由于粉末在流平时,处在熔融状态的粉末黏度较大,流平较困难,造成了橘皮现象的出现。从黏度角度考虑,选择低分子量树脂有利于改善粉末涂料的流平性能,但低分子量树脂的耐候性较差,这就需要粉末涂料生产厂家综合考虑合成原料的选择[1]。1.1.2粉末粒度分布的影响一般来讲,当粒径大于75μm的粉末所占比例过多时,会造成涂膜的流平性能变差,容易产生橘皮现象。同时减少了粉末单位的喷涂面积,并且在施工过程中粉末涂料的静电效果变差,容易造成脱粉。当粒径小于10μm的粉末所占比例多时,由于此时粉末涂料的干粉流动性稍差,会造成喷不上粉,粘枪头等喷涂施工问题[2]。1.1.3流平剂的影响流平剂是粉末涂料生产中的重要助剂,厂家在生产粉末涂料时,都加入流平剂以便改善粉末涂料的流平性能和均涂性能,提高涂膜平整度,减少橘皮现象。1.1.4粉末稳定性的影响粉末涂料的稳定性说明了粉末涂料在存放条件下分子出现交联反应的现象;粉末的交联反应发生越激烈,粉末的分子量变得越大,反映了粉末在固化温度下的黏度增高、流平特性变差,易出现橘皮。1.2涂装生产中设备对产生橘皮问题的原因分析及解决办法1.2.1喷枪的影响由于喷枪嘴磨损,导致喷枪雾化不良,使得吸附于工件表面的粉末厚度梯度较大,流平较困难,容易产生橘皮现象。对于此种情况,可以采用降低出粉量并提高压缩空气输出量,改善喷枪雾化性能[3]。1.2.2挂具的影响当工件进入喷粉室时,由于个别挂具有变形,工件随挂具形状发生偏转,使得工件表面与喷枪不垂直,距离喷枪较远的部位,涂膜过薄,流平差,橘皮现象严重[4]。距离喷枪较近的部位虽然涂膜厚,有利于流平,但因压缩空气的冲击力使厚涂膜产生更大的波纹,反而使流平变差,出现橘皮现象。在生产中,上挂工件时如发现挂具有扭曲变形现象,需及时更换挂具,并保证工件在挂具上的悬挂状态良好,确保在喷粉时工件表面同喷枪垂直。

钢桶粉末涂装中缺陷的分析及解决途径

近年来，国内越来越多的制桶企业对钢桶的外表涂装采用了静电粉末涂装新工艺，这不仅提高了钢桶的表面质量，也同时给钢桶的生产带来了新的问题。

钢桶粉末涂装虽然工序少，但产生问题的环节却不少。粉末涂装的主要工序有前处理、静电喷涂和烘烤三个工序。其中影响质量的主要工序应属前处理工序。然而许多生产厂家对此没引起足够的重视，以致带来许多后患。有些隐患还不是短期内能反映出来。一般较先进的工艺、用在前处理上的花费约占总费用的２５%以上。

从生产工艺中出现的各种问题分析。我认为设备的先进程度和原料的好坏，对产品质量又起着决定性作用，两者缺一不可。我们作为工程技术人在这个问题上应该建立共识，决不能在上新喷粉生产线时。只图一时省钱就凑和，采用低标准的生产设备和工艺、材料，必将给长期生产带来许多后患，甚至生产不出高质量产品。不少厂家上了涂粉生产线，应用不久就被迫下马或跟换新设备，概出于以上原因。我们常看到国外产品表面涂装很漂亮，其主要原因之一是他们不断地采用先进的设备和新工艺新材料。

从这个意义上分析，对涂粉设备及涂料生产厂家来讲，在当今市场竞争条件下，非优质设备和涂料是没有发展前途的。特别是在国内上百个喷粉设备和粉末涂料生产厂家竞争条件下，更是如此。仅我们陕西省已经有近十家设备及粉末涂料生产厂转产或倒闭。

二、产生缺陷的分析探讨

（一）前处理方面：

1、除油除锈不彻底

首先我不主张用除油除锈二合一的工艺。二合一工艺本身容易产生这个问题。因为通常用的除油、除锈液配方事项互消弱的，而不是相辅相成的，因此很难搞出合理的二合一或三合一工艺（包括磷化）配方。另一工艺方发式用金属清净剂处油，更不能彻底除油。因为金属清洗剂除油效果差，一般只能是油脂浮到金属机体表面上，要除掉它，还需一种机械力，如没有这种外加机械力，就会造成处油不彻底，可见金属清洗剂不适合于工业化批量生产。

我主张用碱化学除油。碱液对动植物油去除效果很好，因其产生皂化反应。但对矿物油去除效果较差，为去除矿物油，还需加乳化剂。另外水洗质量对去油效果影响较大，一是水质，二是水温。三是要分级翻动，三项均良好，目的只有一个，就是用纯净水清洗油脂。最后一级最好用去离子水清洗。

2、磷化膜粗糙等问题

钢铁件喷粉前必须磷化，国外普遍采用的是喷沙磷化工艺。我们用的磷化液，许多是不够理想的，这就直接影响到磷化膜质量。比较常见的是磷化膜粗糙问题。对此我想从三个方面进行分析：第一是选好磷化液，这是保证质量的根本。首先涉及的问题是选高、中、低温那种类型？从其发展史来看，开始是有高温厚膜型，现已进展到中、低温薄膜型。国内低温磷化液，由于溶液不够稳定，维护困难，磷化膜附着力较差，有的甚至不耐水冲洗等，较少被采用。有的低温磷化液较理想，但价格又较贵。尽管低温磷化是发展方向，但达到普遍应用的效果，还有待于新的突破。目前祥和磷化（成都）公司已成功的解决了常温磷化(钝化)粉剂问题，并已批量供货。目前普遍采用的还是中温磷化工艺。其次是选锌系，铁系\锌钙系等那一种磷化液?相比之下，我认为锌钙系磷化液较好，对喷塑前处理要求薄涂层磷化膜来考虑，铁系亦是一种较好的选择。它除了锌系的一些优点外还具有耐热性好。中温条件下水解少，沉渣较少，溶液易维护，机械强度好，耐蚀性强，膜较厚时结晶仍很细。而铁系的磷化铁膜，耐蚀性较差。总之选中温锌钙系磷化液较好。第二是必须随时调整磷化液，主要是调整酸度比和含锌量，这两个因素都直接影响成膜率和结晶的粗细度。必需根据工作量定期和不定期的分析溶液，及时加以调整，无分析数据，盲目补充料液是不科学的。第三是控制膜层的厚度各类磷化膜都有其最佳厚度，例如锌系和钙锌系最佳膜厚为1.5-2克每平方米，而铁系为0.5-0.7克每平方米，在这个范围内其防腐性能最好，晶粒最细如过厚着影响膜的柔韧性和附着力，晶粒也变粗。通常生产中出现的问题是磷化膜偏厚。下面就如何克服晶粒变粗问题谈几点意见。

第一是用表面调整剂的办法使晶粒变细化。即在工件磷化前进行一次表面调整处理，使金属表面吸附一层胶体粒子，形成一层“活化中心”，进而磷化时，在次“活化中心”上继续成长，这样可使磷化晶粒明显变细，特别是低温磷化之前，表调是不可少的一步处理方法。