浅谈工程机械行业粉末涂装...

浅谈工程机械行业粉末涂装的工艺可行性

李连成江丽

（徐州重型机械有限公司，江苏徐州，221004）

摘要：现今粉末涂料与涂装技术已经在机械零件和轻工产品的涂饰与保护领域占有相当的地位，但是在工程机械行业的应用还是很少。本文旨在针对工程机械行业产品特点，从技术上、经济上分析粉末涂装的工艺可行性。

关键词：工程机械、静电粉末喷涂工艺、技术、经济、可行性

D iscussion on the feasibility of powder coating

technology

in Construction Machinery

LI Lian-cheng JIANG Li

（Xuzhou heavy machinery CO.,LTD, Xuzhou 221004, Jiangsu）Abstracts: In nowadays, the powder coating technology has been very important, in the decoration and protection of mechanical parts and light industrial products , but its applications in Construction Machinery or rarely. This paper aims at the analysis of the feasibility of powder coating, from the technical and the economic with the product characteristics in Construction Machinery.

Key Words: Construction Machinery, the spray of powder coating with the electrostatic system, the technology , the economy, the feasibility

0引言

粉末涂装俗称喷粉，起始于20世纪30年代后期。自从1952年德国发明粉末涂料的流化床浸涂法以后，在管道、电绝缘和防腐方面的应用有了较快的发展。

1966年美国颁布限制涂料中有机溶剂对空气污染的“66法规”以后，粉末涂料与涂装以其省资源、低污染的特点引起世界各同行的关注。在严格的环保法规推动下，粉末涂料像其他绿色涂料一样，在全球得到迅速发展。随着粉末涂料新产品及新技术的开发，粉末涂料与涂装的应用领域不断得到拓展。现今粉末涂料与涂装技术已经在机械零件和轻工产品的涂饰与保护领域占有相当的地位，那粉末涂料与涂装在工程机械行业发展前景又是怎样呢。

1粉末涂装简介

粉末涂料的主要涂装方法有:火焰喷射、流化床浸涂法、静电流化床浸涂法、静电

粉末喷涂法和粉末电泳法等[1]。其中粉末静电喷涂工艺是粉末涂装中目前发展最快的一种重要施工工艺。

静电粉末喷涂设备是1962年由法国SAMES公司开发研究成功，随着新型粉末涂料的出现，静电粉末喷涂法在粉末涂料施工中的地位越来越显著。

1.1 静电粉末喷涂工艺原理

静电粉末喷涂的工艺原理与液态涂料的静电涂装工艺原理基本相同。在接地的金属工件和喷枪电极之间施加了高压直流电（30-90kV），在压缩空气作用下粉末涂料于喷枪喷出分散至空气中，粉末粒子与喷枪电极电晕放电形成电场而产生电离的空气粒子相碰撞，形成带电粉末粒子，吸附在接地的金属工件表面。由于粉末涂料的体积电阻较高，被吸附在工件上的粉末粒子释放电荷速度较慢，从而带电粉末粒子不断地吸附在工件表面，直到绝缘破坏不再增加膜层厚度。再经过高温烘烤流平固化，粉层流平成为均匀的膜层[2]。

1.2. 静电粉末喷涂工艺特点

与传统溶剂型涂料喷涂工艺相比，静电粉末喷涂工艺具有以下优点：

1）粉末涂料不含有机溶剂和水，有机溶剂挥发物(VOC)等于零，既节省大量资源又避免了光化学反应和毒性所造成的大气污染、废水处理等问题，是符合环境保护要求的比较理想的涂料品种。

2）避免了有机溶剂对操作人员健康的危害及生产、贮存和运输中存在的火灾危险等间题。3）在粉末涂装中，粉末涂料在封闭的体系中循环，喷溢的粉末涂料可以回收再用，节省了资源。涂料的利用率可达到95％以上，甚至可达99％。

4）在粉末涂装中，涂膜厚度容易控制，一次涂装厚度可达30～500μm (被涂物冷喷时，涂膜厚度100μm以下，被涂物预热喷涂时可达500 μm)，相当于溶剂型涂料涂几道至十几道的厚度，可以减少涂装次数，提高劳动生产率，节约能耗，节省每道涂装之间的工件堆放等待的场地。

5）粉末涂料用树脂的分子量比溶剂型涂料大，因此涂膜的物理机械性能和耐化学介质等性能，比溶剂型涂料好。

6）粉末涂装不需要很熟练的操作技术，容易掌握，涂膜厚涂时也不容易产生流挂等弊病，容易实施自动化流水线喷涂。[3]

7）涂料是粉末状态，不需要像溶剂型涂料那样，随季节调节粘度，也不需要喷涂后放置一段时间，使溶剂挥发后再进行烘干，可以节省涂装时间。

8）现今的粉末涂料涂装能带来高质量的表面，不用进行底涂，就能与金属零件形成很强的结合力，同时粉末涂装具有很优良的防腐、耐热、耐冲击和耐磨性，色泽的选择范围也非常宽，光泽高的、光泽低的、金属色的或是透明的涂层都有。

2静电粉末涂装工艺在工程机械行业应用的可行性

2.1技术可行性分析

1)粉末涂料涂着效率低

在静电粉末涂装中粉末涂料对被涂工件的涂着效率取决于工件的形状和大小、粉末涂料的特性及粉末喷涂设备的机型等。工程机械产品零部件结构复杂，特别是车架箱体、内表面太多，太复杂，影响上粉效果（存在法拉第效应）。

2）供气系统要求高

粉未涂料表面状态的变化会使电性能和流动性发生变化，影响使用效果，而在粉末静电喷涂过程中粉末涂料总要和加压空气相接触，因此应重视所使用的压缩空气净化方法和净化质量，避免粉末涂料受其中湿度、油、硅油等的污染。

3）喷涂环境较为苛刻

①喷房保持洁净

喷房需要保持平稳的空气流动，保持清洁，喷房内的粉尘含量低于爆炸极限（一般定为10g/m3）。

②温、湿度控制严格

当温度在20℃～30℃、、湿度在60%～80%时粉末徐料的涂着效率较好，而且涂膜较厚。当温度在10℃以下时涂着效率较低，而且涂膜较薄。为了提高涂着效率，必须控制好涂装的环境，当涂装的环境温度分别为15℃、20℃、35℃时，其适宜的相对湿度分别为60%～80%，40%～60%，25%～40%[3]。

4）涂装设备专用

由于涂装设备和烘烤温度等问题，粉末涂料的涂装设备跟一般涂料不同，不能直接使用一般涂料的涂装设备，用户需要安装新的涂装设备和粉末涂料回收设备。例如：喷粉室需安装粉末回收装置，以提高粉末涂料的利用率；喷粉室要利于清洗，使粉末不易在屋中沉积，以便于改变粉末的颜色（如图2）。

图2 静电喷粉室