粉末塗層:用(yòng)粉末塗(tú)料製(zhì)作的塗(tú)層,粉(fěn)末塗料是一種新(xīn)型的不含(hán)溶劑 100%固體(tǐ)粉末狀塗料。它有(yǒu)兩大(dà)類:熱(rè)塑性粉(fěn)末塗料和(hé)熱固性粉末塗料。塗料由特製樹脂、顏填料、固化劑及其它助劑,以一定的比例(lì)混合,再通過熱擠(jǐ)塑和粉碎過篩(shāi)等工藝製備而(ér)成(chéng)。它們在常溫(wēn)下,貯存穩定,經(jīng)靜電噴塗或流化(huà)床浸塗,再加熱烘烤熔融(róng)固化(huà),使形成平整光亮的永久性塗膜(mó),達到裝飾(shì)和(hé)防腐蝕的目的。
粉末塗料特性
1、該產(chǎn)品不含毒(dú)性,不含溶劑和不含(hán)揮發有毒性的物質,故無中毒、無(wú)火(huǒ)災、無“三廢”的排放等公害的問(wèn)題,完(wán)全符(fú)合國家環保法的要求。
2、原材料利用率高(gāo),過噴的粉末可回(huí)收利用,利用率達 99%以上。
3、被塗物前處理後, 一(yī)次(cì)性施工,無需底塗,即可得到足(zú)夠(gòu)厚度的(de)塗膜(mó),易實(shí)現自動化操作,生產效率高, 可降(jiàng)低成本。
4、塗層致密、附著力、抗衝擊強度和韌性均好,邊角覆(fù)蓋率高,具有優良的耐化學藥品腐蝕性能和電氣絕緣(yuán)性(xìng)能。
5、粉末塗料存貯、運輸安(ān)全和方便。 粉末噴塗施工工藝及(jí)要求: 所謂粉末靜(jìng)電噴塗就是利(lì)用高壓靜電(diàn)電暈電場的(de)原理。在噴(pēn)槍頭部金屬導流標上接上高壓負極,被噴塗工件接地形(xíng)成正(zhèng)極,使噴槍和(hé)工件之間形成一個較強的靜電(diàn)電場。當作為運載氣體的壓縮空氣(qì),將粉末塗料從供粉桶經粉管送到噴槍的導流杆時,由(yóu)於導流杆接上高壓負(fù)極產(chǎn)生的電暈放電(diàn),在其附近產生了密集(jí)的負電荷,使粉末帶上負電荷,並(bìng)進入了電場強度很高的靜電場,在靜電力和運載氣體的雙重作用下,粉末均勻地飛向接地工(gōng)件表麵(miàn)形成厚薄均勻的粉層,再加熱固(gù)化轉化為耐久的塗膜。
噴塗粉末塗裝施工工(gōng)藝流程 前處理一幹燥除去水份一噴塗(tú)一檢查一烘烤一檢查一成品 施工要求一般粉末噴塗施工要求
(1)為使粉末塗(tú)裝的特性能充分發揮和延長塗膜使(shǐ)用壽命, 破(pò)塗物表麵首先嚴格進行表麵前處理
(2)噴塗粉末時,被塗物須完全接地,以增加粉末塗裝的噴著效率。
(3)對有較(jiào)大表麵缺陷的被塗物, 應塗刮導電膩子(zǐ), 以保證塗膜的平整和光滑感
(4)噴塗後物件(jiàn)物件需進行加熱固化、固化條件以粉末產品技術指標為準 但必須充分保證其固化溫度和時(shí)間,避免固化不足造成質量事故。
(5)噴粉後立即檢(jiǎn)查, 若(ruò)發現缺陷應及時處理(lǐ),若固化後發現缺(quē)陷(xiàn),其範圍小僅局部而不影響,被塗(tú)物表麵裝飾,可用(yòng)同色粉末加丙酮稀釋後進行(háng)修補,如果範圍(wéi)大又影響表麵質量,則用砂紙打磨後(hòu),再噴塗一次(cì)或(huò)用脫漆劑去掉塗層,再(zài)重新嗩粉。
(6)回收粉須經過篩選除去雜物後(hòu),按一定比例與新(xīn)粉混合(hé)作用。 (7)供粉桶、噴粉室及回收係統應避免其(qí)它不同顏色粉末的汙染,故每次換色時一(yī)定要吹掃幹淨。
2、美術型粉末噴塗施工要求: 美術型粉末,具有美觀,立體感強,裝飾性效果奸等特點,但對其施工(gōng)工藝要求嚴格(gé)。
(1)噴塗粉末時輸入氣壓不宜太大,一般控製在 0.5—1.5kg/cm2 為好。氣壓太(tài)大會造成花紋清晰度差或者產生一些麻(má)點。靜電電壓也不宜過高,一般控製在(zài) 60-70Kv 左右。電壓太(tài)高,會使附在工件表麵的粉末發生反彈現象出現麻坑。流平欠佳等缺陷。
(2)噴塗粉末要(yào)注意保證塗膜的厚度,一般(bān)控製在 70-100μm 之間方能有利(lì)於形成明顯的花紋和較大的(de)花紋,塗膜薄則(zé)花紋不明顯,而且花紋也小,同時會出現麻點(diǎn)露底等缺陷
(3)固化時必須按規(guī)定的溫度和時間進行烘烤。如果溫度過低時間過短會造成粉末形不成(chéng)花 紋,同時因固化不徹底機械性能也大大下(xià)降。 另外(wài),因美術型花紋粉末(mò)生產(chǎn)工藝的特(tè)殊性,用回收粉末再噴後,其花紋會(huì)發生變小或不明顯的變化,故一般建議美術型粉末的回收粉不要使用。要用也須經試驗。從上述看雖然對其施工要求較嚴,但相信塗裝過程中隻要較好地把握以上因素,一定會達到(dào)理想的滿意效果。粉末塗料的(de)保管和取用
1、遠離火源、避免日光直接照射,應置於通風(fēng)良好(hǎo),溫度在 35℃以下場所。
2、避免存放在(zài)易受水,有機溶(róng)劑,油和其它材(cái)料汙染(rǎn)的場所。
3、粉(fěn)末塗(tú)料用後勿隨意露於空氣中,應隨時加蓋或匝緊袋口避免雜物混入。
4、避免皮膚的長期接觸,附著於皮(pí)膚(fū)的粉末應用肥皂(zào)水衝(chōng)洗幹淨,切勿使用溶劑。塗裝施工場所的安全、塗裝作業使用設備均要完好的接(jiē)地消除靜電。
2、避免塗裝機(jī)無端放電現象
3、噴粉室內,浮遊粉塵的濃度盡量控製在安全濃度以下,避免粉(fěn)塵著火爆炸的危(wēi)險。
粉末塗料塗膜(mó)厚度測量應該是所(suǒ)有粉末塗裝人員的常規工作。定期測量有助於控製材(cái)料成本,管理塗布的效率,並保持(chí)表麵(miàn)質量。粉末塗料生產廠家建議可使塗層達到最佳性能特點的(de)目標(biāo)薄膜厚度範圍並且這些參數滿足客戶期望。
粉末膜厚固化前和固化後的膜厚可以利用幾種不同的儀器(qì)進行測量。每(měi)種粉末塗覆操作應該知道什麽設備是可用的,以(yǐ)及(jí)如何(hé)使用它。
二、測(cè)量膜厚的必要性
薄膜厚度可(kě)以說是在保護塗層的應用和檢查過程中的一個最重要的測量。粉末塗層專(zhuān)用(yòng)於由(yóu)製造商指(zhǐ)定的(de)厚度範圍進(jìn)行塗覆實現其(qí)預期的功(gōng)能。許多成品塗層的物體和外觀(guān)性能(néng)會(huì)直(zhí)接受到幹膜厚度(DFT)的影響。DFT會(huì)影響塗層的顏色、光澤、表麵輪廓、附著(zhe)力、柔韌性、耐衝擊性和硬度。如果(guǒ)膜厚不在容差範圍(wéi)內,塗布後的組裝件的安(ān)裝也會受其影響。
精確測(cè)量塗層厚度也有(yǒu)其他(tā)的好(hǎo)處。是否能(néng)滿足國際標準化(huà)組織(ISO)、產(chǎn)品質量或客戶的要(yào)求進行(háng)過程控製,企業需要確認塗層質量避免為返工產品(pǐn)花冤(yuān)枉錢。通(tōng)過檢查他們的應用設備,他們保證應用的塗層符合製造商的建議(yì)。
施塗者必須均勻地塗覆粉末塗料,並且要根據產品規(guī)格表的要(yào)求。施塗過大的DFT不僅浪費,而且會有不完全固化的可能的風險,並且會大大減(jiǎn)少塗層(céng)係統的整體性能。高膜(mó)構造通常會導致粘結強度低。塗層容(róng)易從基材上(shàng)剝離或破裂(liè)。定期檢測(cè)可以減少(shǎo)內部返工和因加工缺陷而客戶退貨的數量。
三、符(fú)合標準
粉末塗層厚度的測量要根據測試是在粉末固化之前或之後來(lái)使用不同的測量方法(fǎ)。美國社會測試和材料協會(ASTM)具有一係列(liè)的描述這些(xiē)技(jì)術的標準。
D 4138測試方法描述了用切(qiē)片儀器測試堅固底材的破壞性測量方(fāng)法。
D 7091操作規程描述了用磁性測厚儀和
渦流測厚儀測量金屬底材的非破(pò)壞性測量方法。D6132測試方法(fǎ)描述了(le)用超聲波測厚儀
測量非金屬底材的非破壞性測量方法。
D 7378標(biāo)準(zhǔn)描述了三種測量製備的預固化粉末塗層的厚度的方法來預估固化後(hòu)的厚度(dù)。
四、膜厚度(dù)測量(liàng)
膜厚測量可以(yǐ)在固化和交聯之前(qián)或之後(hòu)進(jìn)行。基底的類型、塗層(céng)的(de)厚度範圍、塗層的大小(xiǎo)和形狀及(jí)作(zuò)業的經濟能力決定使用的測(cè)量方法。
在未固化的粉(fěn)末塗(tú)料,高度的測量可以用粉梳子和使用(yòng)專用的(de)粉末探(tàn)頭的電子測量儀進行測量(liàng)。由於在固化過程粉末塗層的厚度會減少,所(suǒ)以要確(què)定減少的(de)因素來(lái)預測(cè)固化後的DFT。另外,超聲(shēng)波儀器(qì)測量未固化的粉末不用接觸表麵並(bìng)且能自動預(yù)測粉末的固化厚度(dù)。
固化後,各種手持(chí)設備可在塗(tú)層部分上(shàng)進行直(zhí)接DFT測量(liàng)。這些非破壞性的測厚儀器要根據底材的類型來選擇是磁感應、還是電(diàn)渦流或者是超聲波原理。不太常見的方(fāng)法包括微(wēi)米測量(liàng),破壞性幹膜方法(fǎ)如橫切片,和重量(質量)的測量。
1、標準(zhǔn)測量單位
在美國粉厚度測量中使用的正常標準單位是(shì)密耳;1.0密耳等於(yú)千分之一英寸(1/1000英寸)。如果製造商的指定厚度為2.0到5.0密耳,該粉末的最終固化厚度應為0.002英寸(cùn)和0.005英寸之間。測量的公製單位被稱為微米(mǐ)(微米);25.4微米等(děng)於1.0密(mì)耳。
塗布器(qì)必須要均勻地施塗粉末塗料,並且要根據產品規格表。這提供(gòng)了特定粉末規範的(de)最大(dà)利益(yì)。大多數厚度(dù)檢測規範適用於粉末的固化厚度(dù),所以我們看到不同厚度的測量技術開始出現。
2、固化膜厚度測量
千分尺(chǐ)是用於檢(jiǎn)測DFT的原始儀器之一(yī),並且仍(réng)然在今天被應用。它具有測量任何塗層/底材組合的優點,但是存在要求同時測量裸露基材(cái)厚度的缺點。必(bì)須進行兩次測量:一(yī)次包含塗層,而另一次沒有。兩個讀數,高度變化(huà)之間的差,是塗層厚度。
有(yǒu)兩種破(pò)壞性的技術也可使用。一個是(shì)通過顯微鏡觀察切割切斷的截麵(miàn)中的包覆部分並測量膜厚度。另一種是通過固化的塗層使用縮放顯微鏡查看一個幾何切口。當不能使(shǐ)用廉價的,無損的方法,或(huò)者當非破壞性結果需(xū)要確認時需要使用(yòng)這(zhè)方(fāng)法。
最(zuì)普遍的測量固化粉末厚(hòu)度的方法就是使用電子DFT測量儀(yí)。它們是手持式、易於操作,並且成本相(xiàng)對較低。它們根據材料(liào)的類型(xíng)選擇磁感應、電渦流或超聲波原理。
當零件是由鋼製成的可使用機械計。其采用永久磁鐵和一個校準(zhǔn)彈簧。該裝置測量將(jiāng)磁鐵(tiě)從塗覆鋼表麵拉出所需的力。磁拉斷計是堅固耐用,操(cāo)作簡單(dān),價格低廉,攜帶方便,並且(qiě)通常(cháng)不需(xū)要任何校準調整。它們在一(yī)些隻需幾個(gè)讀數的生產場合是比較(jiào)合適(shì)且經濟的替代方法。
由於(yú)具有簡單性(xìng)、多功能性、準確(què)性和具有保持記錄功(gōng)能的原(yuán)因,電子DFT測量儀器對於大型和小型粉(fěn)末操(cāo)作都(dōu)是非常(cháng)熱門的選(xuǎn)擇。他們使用磁感應(yīng)原理測量鋼底材,使用電渦流原理測量其他金屬底材。有時會集(jí)兩種原理於(yú)一台(tái)儀器中。測試(shì)的結果(guǒ)直接顯示在易於讀取(qǔ)的液晶顯示(shì)屏(LCD)上。多種探頭可選擇用於測量不規則形狀或精確測量非常薄或非(fēi)常厚的塗層係統。
非金屬底材測量如塗(tú)覆的塑料或木材要求使用超聲(shēng)波脈衝技術(shù)。這為之(zhī)前行業無法以合理價格進行非破壞性質(zhì)量(liàng)控製提供一個可能。這(zhè)種測量技術的一個好處是在一個多層塗層(céng)係統測量所述各個層的可(kě)能性。
3、預固化膜厚度測量。
到目前為止討(tǎo)論的測量方(fāng)法已經使用(yòng)在部分固化後的粉末厚度。它也可以,甚至(zhì)在某些情況(kuàng)下更可取的,在製備後(hòu)立即測量(liàng)塗層以預測固化後的(de)粉末塗層的厚度。
如果塗層被(bèi)不正當地施塗後(hòu),校正已經幹燥或化學(xué)固(gù)化需要昂貴的額外的勞動時間,可能會導致膜的汙染,並可能引(yǐn)入粘合性和塗層係統的(de)完整性的問題。製備過程中測量膜厚度可確定(dìng)塗布器是否需要立即校正或調節。
4、幹粉末的(de)測量。
雖然大多數粉末塗料規格規定了固化的目標厚度,這可以在最終固化和交聯之(zhī)前確定施塗的粉末是否符合厚度規格。
有很好的理由需要一個準確的固化DFT預測值,尤(yóu)其是在移(yí)動線。取決於烘(hōng)箱的長度,被固化(huà)的部分數量(liàng),以及固化過程所需(xū)的(de)時間和(hé)固化後(hòu)手動(dòng)測(cè)量DFT值的時間,在操作者為做一(yī)些必要的修改而在應用過程中進行幹預之(zhī)前有(yǒu)一(yī)個相當充(chōng)分的延遲時間。
如果發現塗層缺陷(xiàn),相當大(dà)的塗覆部分不得不在一個修配環中(zhōng)重新加(jiā)工,或者如(rú)果重(chóng)新加工的成本太高,它們甚至可能不得不廢棄。對於某些操作,對於滿(mǎn)足現代加工程序的要求這些缺點是無法(fǎ)接受的。
在預固化(huà)、預凝膠狀態時測量粉末確保正確的(de)固化膜厚度。這樣能夠在固化前對應用係統進行(háng)設置和微調。反過來,這將減少廢料的數量和過度噴霧情況。準確的預測能夠避免剝離和再塗(tú)層,不然可(kě)能會導致附著力和塗層完整性問題。
ASTM D 7378標準描述了測量(liàng)塗覆粉末塗(tú)層的三個程序:
A.硬金屬缺口(梳)計
B.帶專用粉末探頭的電子塗層測量儀器(qì)
C.非接觸式超聲波儀器
金屬缺口計。這儀器通過手拖過塗覆的粉末手動地測量厚度。與濕膜測厚(hòu)儀的工作原理類似,儀器確定的粉(fěn)末高度值是在做有(yǒu)一個記號的、並且有粉末粘附在上麵的最高編號的齒和沒有留記號的、沒有粉末粘附在上麵的第二高的齒之間的高度。這些簡單的工具便宜,但隻能精(jīng)確到幾密爾(ěr)。測量能夠在(zài)一(yī)個合適的(de)剛性(xìng)底材進行,但記號將會在當粉末在固化過程(chéng)中流動時沒有被覆蓋的(de)粉末中標(biāo)記。
電子測量儀。使用專用的粉末探頭儀器能夠測量(liàng)塗覆的粉末厚度。內置在探頭的微針穿透粉末塗層到底材上(shàng)。然後將探頭手(shǒu)動壓在粉末層的表麵實(shí)現厚(hòu)度測量。這種方法僅適用於平坦的金屬底材並且可能會在最終產品留下痕跡。
上述兩種方法(fǎ)僅用(yòng)於未固化的粉末塗層的高度測量。但如前所述,大部分厚度(dù)說明經常是指已固(gù)化的粉末厚(hòu)度。由於粉末塗料通常在固化過程(chéng)中在厚度減少高達(dá)50%,這兩個(gè)步驟(zhòu)需要為每個特定的塗層粉末建(jiàn)立縮減(jiǎn)因子(zǐ)來預測的固化膜厚度。減少因子的(de)確定是通過在已經測量的未固化(huà)粉末高度的同一位置測量固化粉末塗層的厚度,然後測量前後兩者相減獲得。
非接觸式超聲波儀表。ASTM D 7378的方法C描述了一種相對新型的儀器,這種儀器已迅速成為幹(gàn)粉厚度測量一個流(liú)行的解決方(fāng)案。它是一個超聲波儀器能夠非破壞性在未固化(huà)的粉末上測(cè)量來預測最終的DFT值,並且不會留(liú)下任何(hé)影響成品的痕跡。
這些儀器是(shì)手持式和電池供電的,對於大多數(shù)粉(fěn)末是開箱即可用(yòng)。他們的操作簡單和(hé)電子設(shè)計的特點(diǎn)使得其能夠被線路(lù)操作者快速且有效地使用。
非接觸是塗層厚度測量儀具有(yǒu)無損(sǔn)的決定性優勢。這(zhè)意味著,測量之後,測量的組件可以重新引(yǐn)入到正在進行的進程中。
五、膜厚度測量的精確度
這些儀器都是操(cāo)作簡單的,一個謹慎的用戶應該定期驗證他們的操作,尤其是(shì)當符合國際ISO標準規(guī)定程序。這(zhè)三個步驟確保(bǎo)最佳的精度(dù)值。
1、校(xiào)準
塗層(céng)測厚(hòu)儀的校準通常是有設備製造商在受控環境中進行的一個文件化過程。校準證書顯示可(kě)朔源到一個國家(jiā)計(jì)量機(jī)構就可被發布。重新校準沒有標(biāo)準的時(shí)間間隔,也不是一個絕對(duì)的要求,但可以在(zài)經驗和(hé)工作環境的基礎上建立一個標準的時(shí)間間(jiān)隔(gé)。為期1年的校準間隔是許多儀器製造商提出了一個典型的頻率。
2、驗證
這是一個用戶與已知的參考標準進行的精確檢查。這(zhè)個快速的檢查能夠確保儀器正常測量和用戶正確操作它。對於許多測量儀,精度可以通過(guò)測量帶有可追溯到國(guó)家計量機構的分(fèn)配值的(de)塑(sù)料墊片或環氧樹脂塗層標準進行驗證。
3、調整
調整,或校準調整,是校對測量儀的厚度讀數以匹配已知的參考樣品,為提高測量儀在其測量範圍的特定部分內(nèi)的一個特定的塗層的精確度的行為。此(cǐ)操(cāo)作在粉末塗料工業很少需要的,因為在粉末塗層材料(liào)中的聲學特性變化不(bú)大。
六、塗層(céng)質量控製
在當今競爭激烈的環境中,客戶(hù)往往會選擇具有堅實的質量控製係統(tǒng)的加(jiā)工公司。通過(guò)在一個有記錄和分(fèn)析DFT結果的簡單係統投(tóu)資,粉末塗布者可以研究趨勢,減少成本,並提供客戶體現(xiàn)他們能夠滿足要求的(de)參數的實力資料來留住客戶。
一個質(zhì)量保證(QA)程序是指開發一個簡單的程序,要(yào)求在每(měi)一部分的(de)相同(tóng)位置進行一定數量的厚度測量。通過(guò)記錄所有的數值,然後(hòu)定期(qī)進行變化分析,並且采取必要的糾正措(cuò)施。
通過筆(bǐ)和紙手動收集數據不僅耗時(shí)且(qiě)容易出錯,而且會對塗料項目增加顯(xiǎn)著成本(běn)。具有測量結果存(cún)儲功(gōng)能的測厚儀消除了這種風(fēng)險。自動化采集讀數的(de)功能是保(bǎo)持成本在控製範圍,減少人為錯誤的最好方法。在數字格(gé)式,數據可(kě)容易地存儲,報告,和輸出。
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