工作時靜電（diàn）噴塗的（de）噴槍或噴（pēn）、噴杯部（bù）分接負極，工件（jiàn）接正極並接地，在高壓靜（jìng）電發生器的高電壓作用下，噴槍（或噴盤、噴杯（bēi））的端部與（yǔ）工件之間就形成一個靜電場（chǎng）。

塗料微（wēi）粒（lì）所受到的電場（chǎng）力與靜電（diàn）場的電壓主和塗（tú）料微粒的帶電量成正比，而（ér）與噴槍和工件間的距離（lí）成反比；

當電壓足夠高時（shí），噴槍端部（bù）附近區域形成空氣電離區，空氣激烈地離子化和發熱，使噴槍端部銳邊或極針周圍形成一（yī）個暗紅色的暈圈，在黑暗中（zhōng）能明顯看見，這時空（kōng）氣產生強烈的電暈放電。

塗料中的成膜物即樹脂和顏料等大多數是由高分子（zǐ）有機化合（hé）物組成，多成為導電的電介質，溶劑形塗料除成（chéng）膜物外還有有機溶劑、助溶（róng）劑、固化劑、靜電稀釋（shì）劑、及（jí）其他各類添加劑等物質。

這（zhè）類溶劑性物質除（chú）了（le）苯、二甲苯、溶劑汽油等，大多是極性物質，電阻率較低，有一定的導電能力（lì），它們能（néng）提高塗（tú）料的帶（dài）電性能（néng）。電介（jiè）質（zhì）的分子結構（gòu）可分為極性（xìng）分（fèn）子和非極性分子（zǐ）二種。

極（jí）性分子組成的電介質在受外加電場作用時，顯示出電性；非極性（xìng）分（fèn）子組成的電介質在外加電場作用下，顯示電極性，從而對外來的導性電荷產生親合（hé）力，使電介質在外加（jiā）電場中其外（wài）表麵能局（jú）部帶電。

塗料經（jīng）噴嘴（zuǐ）霧化後（hòu）噴出，被霧化的塗料微（wēi）粒通過槍口的極針或噴盤、噴杯（bēi）的邊緣時因接觸而帶電，當經過電暈放電所產生的氣體（tǐ）電離區時（shí），將再一次增加其表麵電荷密度。

這些帶負電（diàn）荷的（de）塗料（liào）微粒的靜電場作用下，向導極性的工件表麵運（yùn）動，並被沉積在（zài）工件表麵上形成（chéng）均勻的塗膜。

二、工藝

（1）表麵預處理。主要（yào）是脫脂、除鏽，其方（fāng）法與塗液（yè）態漆的預處理（lǐ）相同。

（2）刮（guā）膩子。根據工件缺陷程度塗刮導（dǎo）電膩（nì）子，幹燥後用砂紙磨平滑，即可進（jìn）行下道工序。

（3）保護（hù）（也稱蔽覆）。工（gōng）件上若某些部位不要求有塗層（céng），在預熱前可采用保護膠等掩蓋起來，以避免噴上塗料。

（4）預熱。一般可不需預熱。如果要（yào）求塗層較厚，可將工件預熱至180～20℃，這樣可以增加塗層厚度。

（5）噴塗。在高壓靜電場下，將噴粉槍接負極，工件接（jiē）地（正極）構成回路，粉末借助壓（yā）縮空氣由噴（pēn）槍噴出即帶有負電荷，按異性相吸原理（lǐ）噴塗到工（gōng）件上。

（6）固化。噴塗後的工件，送入180～200℃的烘房內加熱，使粉末固化。

（7）清理。塗層固化後，取下保護物，修平毛刺。

（8）檢驗。檢（jiǎn）查工（gōng）件塗層（céng），凡有漏噴、碰傷、針氣泡等缺陷的（de），都應（yīng）返工重噴。

（9）缺陷處理。對被檢出（chū）的有漏噴、針孔、碰傷、氣泡等缺陷的工件，進行返修或重噴。

三（sān）、應用

靜電噴塗所噴工件表麵的漆層其均勻度、光澤度以及附著力（lì）均（jun1）比普（pǔ）通手工噴漆尤佳。

同時靜電噴漆不論是普通噴（pēn）漆、油性和磁性的調和漆、過氯乙烯漆、氨基樹（shù）脂漆、環氧樹脂漆等都可以噴（pēn），操作（zuò）簡單，且比一般氣噴能節省50％左右（yòu）的油漆。

通常要（yào）求氣壓（yā）高，漆粒細，速（sù）度快。但氣壓（yā）過高，則會破壞電力的作（zuò）用。應（yīng）根據（jù）所用油漆塗料品種、塗裝現場和待塗工件等（děng）的不同（tóng），而選（xuǎn）擇相適應的漆壓和氣壓。

若塗料中含（hán）有較（jiào）高重（chóng）質顏料，可采（cǎi）用較高的漆壓（yā）和（hé）氣壓（yā）；反（fǎn）之，則可降低漆壓和氣壓。一般情況下，輸漆（qī）壓力為0.12～0.24MPa，霧化氣壓為0.15～0.20MPa。

世（shì）界上第一套粉末靜電噴塗設備於1962年由法（fǎ）國的SAMES公（gōng）司研製成功，此後粉末靜電噴（pēn）塗技術在（zài）世界各國迅速發展，正逐漸取代溶劑型塗料塗（tú）裝技術。

我國的粉末（mò）靜電噴塗技術發展較晚，但發展潛力很大。粉末塗料不含溶劑，粉末塗料依靠靜電噴塗到工（gōng）件表麵上，互相不粘（zhān）連的粉末粒子層（céng）經過加熱熔（róng）融後形成牢固的塗層與工（gōng）件表麵緊密結合。

這種塗層（céng）具 有優良的防腐蝕性能和（hé）裝飾功能。同傳統的溶劑型塗料相比，它具有更（gèng）加（jiā）安全、汙染小、適應性好、效率高和不依賴石油為原料的優點。但它目前也存在一些缺點：一次性投資大、更換顏色不方便等。

本公司生產的電冰箱外殼采用粉末靜電噴塗技術，使用美國諾信公（gōng）司20世紀90年代末製造的粉末靜電噴塗設備（bèi）。在此以這套設備及其應用技術為例談談筆者的認識。

1、粉末（mò）靜電噴塗技術的典型工藝流程（chéng）

工件（jiàn）前處理→噴（pēn）粉→固化→檢查→成品（pǐn）

1.1前（qián）處理

工件經過前處理除掉（diào）冷軋鋼板表麵的油汙和灰塵後才能噴塗粉末，同時（shí）在工件表麵形成一層鋅係磷化膜以增強噴粉後的附著力。

前處理後的工件必（bì）須（xū）完（wán）全烘（hōng）幹水分並且充（chōng）分（fèn）冷卻到35℃以（yǐ）下才能保證噴粉後工（gōng）件（jiàn）的理化性能和外觀質量。

1.2噴（pēn）粉

1.2.1粉末靜電噴塗的基本原理

工件通過輸（shū）送鏈進入噴粉房的噴槍位置準備噴塗（tú）作業（yè）。靜電發生器通過噴槍槍口的（de）電（diàn）極針向工件（jiàn）方向的空（kōng）間釋放高壓靜電(負極)，該高壓靜電使從（cóng）．噴槍口噴出的粉（fěn）末（mò）和（hé）壓縮空氣的混合物（wù）以及電極周圍空（kōng）氣電離(帶負電（diàn）荷)。

工（gōng）件經過掛具通過輸送鏈接地(接地極)，這樣就（jiù）在噴槍和工件之間形成一個電場占粉末（mò）在電場力和壓縮空氣壓力的雙重推動下到達工件表麵，依靠靜電吸引在工件表麵形（xíng）成一層（céng）均（jun1）勻的塗層。

1.2.2粉末靜電噴塗的基本原料

用室內型（xíng）環氧聚酯粉（fěn）末（mò）塗料（liào）。它的主要成分是環氧樹脂、聚酯樹脂、固化（huà）劑、顏料、填（tián）料、各（gè）種助劑（jì）(例如流平劑、防潮劑、邊角改性劑等).粉末加熱固化後在工件表麵形成所需塗層。

輔助材料是壓縮空（kōng）氣，要求清潔幹燥、無油無（wú）水[含水量小於1.3g/m3、含油量小於1.0×10-5％(質量（liàng）分數)]

1.2.3粉末（mò）靜電噴塗（tú）的施工（gōng）工藝

靜電高壓60-90kV。電（diàn）壓過高容易造成粉末（mò）反彈和邊緣麻點；電壓過（guò）低上粉率低。

靜電電流10～20μA。電流過高容易產生放電擊穿粉末塗層；電流過低上粉率（lǜ）低（dī）。

流速壓（yā）力0.30-0.55MPa，流速壓（yā）力越．高則粉末的沉積速度越快，有利於快速獲得預定厚度的塗層，但過高（gāo）就會增加粉（fěn）末用量和噴槍的磨損速（sù）度。

霧化壓力0.30～0.45MPa。適當增大霧化壓力（lì）能（néng）夠保持粉（fěn）末塗層的厚度均勻，但過高會使送粉部件快速磨損。適當（dāng）降低霧化壓力能夠提高粉末（mò）的（de）覆蓋能力，但（dàn）過低容易使送粉部件堵塞（sāi）。

清槍壓力0.5MPa。清槍壓力（lì）過高（gāo）會加速槍頭磨損，過低容易造成槍頭堵塞。

供粉桶流化壓力0.04～0.10MPa。供粉桶流化壓力過（guò）高（gāo）會降低粉末密度使生產效率下降，過低容易出現（xiàn）供粉（fěn）不足或者粉末結團。

噴槍（qiāng）口至（zhì）工件的距離150～300mm。噴槍口至工（gōng）件的距離過近容易產生放電擊穿粉末（mò）塗層，過遠會增加粉末用量和降低生產效率。

輸送鏈速度（dù）4.5～5.5m／min。輸送鏈速度過快會引起粉末塗層厚度不夠，過慢則降低生產效率。

1.2.4粉末靜電噴塗的（de）主要（yào）設備

● 噴槍（qiāng）和靜電控製器

噴（pēn）槍除了傳統的內藏式電極針，外部還設置了（le）環形電暈而使靜電場更加均勻以保持粉末塗層的厚度均勻。靜電控製器產生需要的靜電高壓並維持（chí）其（qí）穩定，波動範圍小於10％。

● 供粉係統

供粉係統由新粉桶、旋轉篩和供粉桶組成。粉末塗料先加入到新粉桶，壓縮（suō）空（kōng）氣通過新粉桶底部的流（liú）化板上的微孔使粉（fěn）末預流（liú）化，再經過粉泵輸送到旋轉篩（shāi）。

旋轉篩分離出粒徑過大的粉末粒子(100μm以上)，剩餘粉末（mò）下落到供粉桶。供粉桶將粉末流化到規定程度後通過粉泵和送粉管供（gòng）給噴槍噴塗工件。

● 回收係統

噴槍噴出的粉末除一部分吸附到（dào）工件表麵上（shàng）(一般為50％～70％，本公司為70％)外，其餘部分自然沉（chén）降。

沉降過程中（zhōng）的粉末一部分（fèn）被噴粉（fěn）棚側壁的旋（xuán）風回收器收集，利用離心分離原（yuán）理使粒徑較大的粉末粒子(12μm以上)分離出來並送回旋轉篩重新（xīn）利（lì）用。

12μm以下的粉末粒子被送到濾芯回收器內，其中粉末被脈衝壓縮空氣振（zhèn）落到濾芯底部（bù）收集鬥內（nèi），這部分（fèn）粉末（mò）定期清理裝箱等待出售。

分離出粉末（mò）的潔淨（jìng）空氣(含有的粉末粒徑小於1μm、濃度小於（yú）5g/m3)排放到噴粉室內以維持噴粉室內的微負壓。

負壓過大（dà）容（róng）易吸入噴粉室外的（de）灰塵和雜質，負壓過小或正壓容易造成粉末外溢。沉降到噴粉（fěn）棚底（dǐ）部的粉末收集後通過粉（fěn）泵進（jìn）入旋轉篩重新利用。

回收粉（fěn）末與新粉末的混合比例為(1:3)～(1:1)。使用該回收係統，本公司的總體粉末利用率平均達到95％。

● 噴粉室體（tǐ）

頂板和壁板采用透光聚（jù）丙烯塑料（liào）材質，以最大限度減少粉（fěn）末黏附量，防止靜電荷累（lèi）積幹擾靜（jìng）電場。底板和基座采用不鏽鋼材質，既便於清潔又具有足夠的機（jī）械強度。

● 輔（fǔ）助係統

包括（kuò）空調器、除（chú）濕機。空調器（qì）的作用一是保持噴粉溫度（dù）在 35℃以下以防止粉末結塊；二是通過空氣循環(風速小於0.3m/s)保持噴（pēn）粉室（shì）的（de）微負壓。

除濕機的作用是保持噴粉室（shì）相對濕度（dù）為45％～55％，濕度過大空氣容易（yì）產生放電擊穿粉末塗層，過小導電性差不易電離。

1.3固（gù）化

1.3.1粉末固（gù）化的基本原（yuán）理

環氧樹脂中的環氧基、聚酯樹脂中（zhōng）的羧基與固化劑中（zhōng）的（de）胺基發生縮聚、加成反應交聯成（chéng）大分子網狀體，同時釋放出小分子氣體(副產物)。

固化過程分為熔融、流平（píng）、膠化和固化4個階段。溫度升高到（dào）熔點後工件上的表層粉末開始融化，並逐漸與內部粉末形成漩渦直至全部融化。

粉末全部（bù）融化後開（kāi）始緩慢流動，在工件表麵形成薄而平整的一層（céng），此（cǐ）階（jiē）段稱流平。溫度（dù）繼續升高到達膠點後有幾分短暫的膠化狀態(溫（wēn）度保持不變)，之後溫度繼續升高粉末發生化學反應而固（gù）化。

1.3.2粉末固（gù）化的基本工藝

采用的粉末固化工藝為 180℃，烘（hōng）15min，屬正常固化。其中的溫度和時間是指工件的實（shí）際溫度和維持不低於這一溫度的累積時間，而不（bú）是固化爐的設定溫度（dù）和工件在爐內的行走時間。

但兩者（zhě）之間相互關聯，設備最初調試時需（xū）要（yào）使用爐溫跟蹤儀（yí）測量最大工（gōng）件（jiàn）的上、中、下3點表麵溫度及累積時間，並根據測量結果調整固化爐設定溫度和輸送鏈速度(它決定工件在爐內的行走時間)，直至（zhì）符合上述（shù）固化工藝要求。

這樣就可以得出兩者（zhě）之間的對應關係，因此在一段時間內(一般為2個月)隻需要控製速度即可（kě）保證固（gù）化工藝。

1.3.3粉末固化的主要設備

設（shè）備主要（yào）包括供熱燃燒器、循環風機及風管（guǎn）、爐體3部分。本公司使用的供熱燃（rán）燒器為（wéi）德國威索產品，使用0～35#輕（qīng）柴油。具有發（fā）熱效率高、省油的優點。

循環風機（jī）進行熱（rè）交換，送風管第一級開口在爐體（tǐ）底部，向上每（měi）隔600mm有一級開（kāi）口（kǒu），共三級。這樣可（kě）以保證1 200mm工件範圍內溫度波（bō）動小於5℃，防止工件（jiàn）上下色差過（guò）大。

回風管在爐體頂部，這樣可以保證（zhèng）爐體內上下溫度盡可能均勻（yún）。爐體（tǐ）為橋式結構，既有（yǒu）利於保（bǎo）存熱空氣，又可（kě）以防止生產結束後爐內空氣體積減小吸人（rén）外界灰（huī）塵和雜（zá）質。

1.4檢查

固化後的工件，日常主要檢（jiǎn）查外（wài）觀(是否平整光（guāng）亮、有無顆粒、縮孔等缺陷)和（hé）厚度(控製在55～90μm)。

如果首次調試或需要更換粉末時則要求使用相應的檢測儀器檢測（cè）如（rú）下項目：外觀、光澤、色差、塗層厚度、附著力(劃格法)、硬度(鉛筆法)、衝擊強度、耐鹽霧性(400h)、耐候（hòu）性（xìng）(人工加速老化)、耐濕熱性(1000h)

1.5成品

檢查（chá）後的成品分（fèn）類擺放在運輸車、周轉箱內，相互之間用報（bào）紙等軟質材料隔（gé）離，以防止劃傷並做好（hǎo）標識待用

2、粉末靜電噴塗作業的（de）常見問題及解決方法

2.1塗層（céng）雜質

常見雜（zá）質主要來源於噴粉環（huán）境（jìng）中的顆粒（lì），以及其他各種（zhǒng）因素引（yǐn）起的雜質，現概括如下：

(1)固化爐內雜質。解決方（fāng）法是用濕布和吸塵器徹底清潔固化爐的內壁（bì），重點是懸掛鏈和風管縫隙處。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。

(2)噴（pēn）粉室（shì）內雜質（zhì）。主要（yào）是灰（huī）塵、衣物（wù）纖維、設備磨粒和噴粉係統積垢。解決方法是每（měi）天開工前使用壓縮空氣（qì）吹掃噴粉係統，用濕布和吸（xī）塵器徹底清潔噴（pēn）粉設備和噴粉室。

(3)懸掛（guà）鏈雜質。主要是懸掛鏈擋油板和一（yī）次吊具接水盤(材質為熱鍍鋅板)被前處理酸、堿蒸氣腐蝕後的（de）產物（wù）。解決（jué）方法是定期清理這些設施。

(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（diǎn）等。解決（jué）方（fāng）法是提高粉末質量，改進粉末儲運方式。

(5)前處理雜質。主要是磷化（huà）渣引（yǐn）起的大顆粒雜質和磷化膜黃鏽引（yǐn）起的成片小（xiǎo）雜質。解決方法是及時清理磷化槽和（hé）噴淋管（guǎn）路內積渣，控製好磷化槽液濃度和比例。

(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（de）雜質（zhì）。解決方法是增加水過（guò）濾（lǜ）器，使用純水做為最後兩級清洗（xǐ）水。

2.2塗層縮孔

(1)前處理除油不淨或者除油後水洗不淨造成表麵活性劑殘留而引起的縮孔。解決方法是控製好預脫（tuō）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)水質含油量過大而引起的縮孔。解決方法是增加進水過（guò）濾器，防止供水泵漏油。

(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（fàng）壓縮空（kōng）氣冷凝水。

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

(5)懸掛鏈上油（yóu）汙被空（kōng）調風吹（chuī）落到工件上而引起的縮孔。解（jiě）決方法是改變（biàn）空調送（sòng）風口位置和方向。

(6)混粉而引起（qǐ）的縮（suō）孔。解（jiě）決方法是換粉（fěn）時徹底清理噴（pēn）粉係統。

2.3塗層色差

(1)粉末顏料分（fèn）布不均勻引起的色差。解決的方（fāng）法是提高粉（fěn）末質量，保證粉末的L、a、b相（xiàng）差不大而且正負統一。

(2)固（gù）化溫度不同引起的色差。解決方法是控製好設定溫度和輸送鏈速度，以保（bǎo）持工件（jiàn）固化溫度和時間的一致性和穩定性。

(3)塗層厚薄不均勻引起的色差。解決方法是（shì）調（diào）整好噴粉工藝參數和保證噴粉設備運行良好以確保塗層厚度均勻一致。

2.4塗層附著力差

(1)前處理水（shuǐ）洗不徹底造（zào）成工件上殘（cán）留脫脂劑、磷化渣或者水洗槽被堿液汙染而引起（qǐ）的附著力差。解決方法是加強水洗，調整好脫脂（zhī）工藝參數（shù）以及防（fáng）止脫脂液進入磷化後的水（shuǐ）洗槽。

(2)磷化膜發黃、發花或者局部無磷化膜而引起的（de）附（fù）著力差。解決方（fāng）法是調整好磷化槽液（yè）濃度和比例，提高磷化溫度。

(3)工件邊角水（shuǐ）分烘幹不淨而引起的附（fù）著力差。解決方法是提高烘幹溫度。

(4)固化溫度不夠（gòu）而引起（qǐ）的塗層大麵積附著力差。解決方法是提高固（gù）化溫度（dù）。

(5)深井水含油量、含鹽量過大而引起的附著力（lì）差。解決方（fāng）法是增加進水過濾（lǜ）器，使用（yòng）純水做為最後2道清洗水。

總之，粉末靜電噴塗技術及其應用方法還有很多，在實（shí）踐中需要靈活運用（yòng）。