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粉末塗料

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粉末塗料 粉末塗料是其中幹的,自由流動的熱塑性或熱固性粉末材料施加到表面上,其被熔化並固化,以均勻塗層的精加工過程。這個精加工方法適合於各種材料,包括金屬,塑料,玻璃和中密度纖維板(MDF),並且可以在寬範圍的顏色,裝飾和紋理不容易通過常規方法實現提供功能性和裝飾性塗層。液體塗層。 有粉末塗料的兩種主要方法: •靜電噴塗(ESD) •流化床應用。 通過上述任何一種方法,能夠實現均勻的和硬質表面,其通常是更耐用,更便宜和更環保比相當的液體塗料友好。然而,雖然粉末塗料表現出一些優勢比液體塗料,特別是在厚或高負載塗層的應用,但它們不適合於所有的製造應用中,如薄塗層或大型部件的應用程序。由一個特定的粉末塗料應用程序所需的要求和規範 - 例如應用環境中,基片材料,上漿,成本,處理時間 - 幫助確定塗層過程,是最適合使用的類型。 儘管每個塗覆過程有其優點和缺點,本文主要討論的粉末塗料,其中概述粉末塗覆方法和粉末塗覆系統的必要的部件和力學的基本知識。本文將進一步探討的優勢和粉末塗料工藝的限制,並提供了一些製造商需要記住選擇油漆服務提供商時需要考慮的因素。 粉末塗覆工藝 粉末塗料是合適的金屬和非金屬基材的多級的表面處理工藝。該方法涉及一個製備,應用和固化階段和使用至少一個噴槍,一個噴漆室和烤箱固化。為了使塗覆過程順利地和最佳的容量,製造商運行和整理服務提供商應該考慮幾個因素,如待塗漆的表面材料及其性能,以及所使用的粉末塗料材料的類型。 工藝和設備概述 不同於液體塗覆工藝,其中使用的液體塗料懸浮液,粉末塗料是一種幹整理工藝,其中使用的粉末塗料。在粉末塗覆方法,該粉末被施加到預先處理過的基底表面上,熔化,然後乾燥並固化,以保護/裝飾塗料。這個過程有三個階段:表面處理,塗層和熱固化。每個階段使用一組材料和設備,以表現其特異性(例如固化階段使用固化爐),並且當適當地完成,有助於生產耐用,甚至表面光潔度。 準備階段:在此之前的任何粉末塗料的應用中,襯底的表面必須進行清潔和處理,使得部分是自由的灰塵和污垢。如果表面沒有被充分準備,任何殘留物和沉積物可能影響粉末的附著性和光潔度的質量。與製備的完整治療主要依賴於塗覆的材料。然而,其中一些在此階段通常使用的步驟包括:清洗,漂洗,蝕刻,噴砂和乾燥,以及最常使用的設備包括清洗站和烘乾機。 油,油脂,溶劑和殘留物可從輕度鹼性,在浸漬罐或清洗站中性清淨劑的表面被除去。洗滌站能夠塗裝前噴灑份與熱水,蒸汽,洗滌劑等前處理的解決方案,清潔,化學製備和沖洗表面。 具有表面的雜質的部分 - 例如鐵鏽,水垢,現有的塗料或拋光劑 - 通常需要使用一個噴射室。噴嘴室是使用加壓流體的腔室 - 通常壓縮空氣 - 推進研磨材料,如沙子,礫石或子彈,對著表面。從動研磨材料清除表面污染物,並創建一個更清潔,更平滑的紋理和表面被施加塗層材料。 一些粉末塗料應用程序還使用烘箱乾燥。如在固化階段中使用的窯,殘留的水或從洗滌或漂洗溶液份在乾燥機蒸發,並部分被加熱至用於塗佈步驟的最佳溫度。 如果你是 組件的設計要求某些部件保持未塗層,在應用階段之前將掩蔽產品(例如掩蔽點)應用於基板。上述產品有多種標準和可定制的形狀和形式。然而,它們通常由塗有壓敏粘合劑的紙或塑料薄膜製成,使它們能夠粘附到基材上並保護覆蓋區域在粉末噴塗過程中不與粉末材料接觸。 應用階段:如以下部分所述,可以應用兩種類型的粉末塗料。塗層中使用的材料類型部分決定了應用方法。製造商和塗飾服務提供商使用兩種主要的粉末噴塗方法——靜電噴塗 (ESD) 和流化床粉末噴塗。 靜電噴塗 (ESD):大多數帶有粉末塗層的金屬部件都是通過靜電噴塗來噴塗的。這種應用方法使用噴漆室、粉末分配器、靜電噴槍以及根據所用噴槍類型的驅動單元。 噴漆室作為粉末材料應用的工作區域,也可以作為空氣過濾器和保持和再生粉末的系統。流體粉末材料從計量單元分配到噴槍,噴槍用於輸送粉末電荷並將其施加到基材上。常用的靜電武器有三種類型:Corona、Tribo 和 Bell。當粉末材料通過噴槍前端時,使用 Corona 噴槍噴塗粉末塗料時,由動力裝置供電的充電電極將粉末顆粒輸送到現場。在摩擦手槍的情況下,電荷是由粉末通過不同的材料(例如手槍的槍管)產生的,而在貝爾手槍的情況下,粉末材料在鑄造時通過傳導和電暈放電來充電從槍聲中。在任一種情況下,帶電粒子然後可以粘附到部件的電接地表面並且只要它們保留一部分電荷就保持粘附。任何噴塗材料都可以在回收和回收系統中收集,並在未來的塗層應用中重複使用。 流化床粉末塗料:與 ESD 不同,ESD 是將粉末塗層材料靜電噴塗並粘附在表面上,在流化床粉末塗料中,預熱的部件浸入流化床中的粉末材料中。還有一種替代方法,稱為流化床靜電粉末塗層,它在流化床上方形成帶電粉末顆粒雲,待塗層部分通過該雲。 固化程度:粉末噴塗固化階段的特性和性能主要取決於粉末塗料的施塗方法以及所用粉末材料的類型。 ESD 塗層部件的固化:塗有 ESD 粉末塗層的部件必須在粉末固化烘箱中進行固化。雖然固化時間表 - 粉末塗料在固化爐中必須承受的溫度和時間以實現完全固化 - 對於粉末塗層部件主要取決於其尺寸、形狀和厚度,通常固化爐的工作溫度為 162 至 232 攝氏度. 固化時間從十分鐘到一個多小時不等。因此,較小的粉末塗層部件需要更短的固化時間和更小的加熱空氣量才能完全固化,而較大的部件需要更多。當 ESD 塗層零件在烘箱中達到最佳固化溫度時,粉末顆粒熔化並一起流動,在零件表面形成連續薄膜。 流化床塗層部件的固化:對於在流化床中進行粉末塗層的部件,部件在類似於用於在塗層階段之前固化 ESD 塗層部件的爐中加熱。當預熱的零件浸入塗層材料中時,粉末顆粒在與零件的加熱表面接觸時熔化並一起流動。塗有靜電流化床和粉末塗料的部件可以在過熱之前通過粉末塗料雲進行預熱 - 在這種情況下,形成的粉末塗料將是通常用流化床生產的那些 - 或者部件可以塗層後在固化爐中加熱固化,與ESD塗層法生產的塗層一樣。 無論如何,只要粉末塗層部件冷卻到可以處理,就可以在必要時進行組裝, 包裝和發送。 當第一次施加到襯底上的熱固性粉末塗料材料短的聚合物分子。在硬化過程中,然而,該粉末通過帶來聚合物分子的長鏈一起不可逆的化學交聯反應。該反應改變了材料的物理性質和化學性質和允許其硬化成薄的,均勻和硬質表面,如果它是遵守適當的固化時間。 熱塑性粉末塗料不需要固化週期。取而代之的是,它僅需要熔化,洩漏,並創建一個膜包衣需要一種熱塑性材料的時間和溫度。不同於固化而經歷化學反應過程中熱固性材料,在熱的影響下的熱塑性材料不改變其物理或化學性質。因此,有可能將其轉化,改革和回收塗料的應用前景。 當熱固性和熱塑性塗層材料之間的選擇是要記住幾個方面:應用的方法和塗層的預期應用。 熱固性粉末通常只施加方法ESD。此限制的存在是因為熱固性粉末的預熱部分的浸漬可導致交聯由於過量的粉末積累和餘熱在流化床。由於交聯反應引起的永久性變化粉末狀材料,這樣的事件會導致塗覆材料的過度浪費。固化過程允許熱固性塗料越來越困難熱塑性塑料,使它們承受更高的溫度,並有划痕和損壞更大的阻力。然而,更堅韌的塗層還可以限制熱固性塗料的耐衝擊性和過度斷言可能導致塗層變脆,特別是對於較厚的塗層。 熱塑性粉末可以應用於ESD方法和應用方法,流化床和一般可以創建更強,更靈活,更nárazuvzdornejšie塗層如粉末熱固性的。雖然回流報價在材料成本方面的優點的能力,也導致所述熱塑性粉末塗料較不適合於具有高耐熱和強烈的,因為塗層材料可以軟化或熔化的應用程序。 基板的材料 粉末塗料主要施加到金屬基材上,如鋼,不銹鋼和鋁。但是,它們也可以應用到非金屬基材如玻璃,木材或纖維板,中密度。用於粉末敷塗過程的合適的材料的範圍被限制到該抗蝕劑以熔化和固化的粉末塗料材料所需的溫度,而無需熔化,變形或燃燒本身的材料。 所選材料還有助於確定方法中使用的應用程序。由於金屬可以電接地,所述塗層材料通過靜電噴塗塗敷方法施加到金屬基底一般,但可以通過流化床方法來施加。在另一方面,由於所述非金屬不能充分接地它們要求的粉末塗料nanášali粉末的方法塗敷流體床。 粉末塗料的光潔度和特徵 粉末塗料可在寬範圍的顏色,飾面,紋理和厚度未容易實現使用塗佈液體塗料的常規方法來施加。它可以在基本上任何顏色來製造粉末塗料,可配製成用於保護和裝飾的目的。塗層中的閃閃發光的或金屬後獲得的粉末材料的範圍從無光澤至光澤和明亮的。不同的紋理也可用於裝飾目的,或隱藏表面缺陷。 粉末塗料的過程中允許更大範圍的塗覆厚度。與施加液體塗層可以是粉末很容易地創建更強大和更均勻的塗層,特別是使用的過程中用於在流化床施加的過程中進行比較。使用ESD的方法也可以實現薄的,均勻的塗層;雖然沒有薄使用處理液塗敷得到的塗層。 粉末塗料的優點 粉末塗覆工藝提供了超過液體塗覆幾個優點的常規方法,包括改進的耐久性,更專門的飾面可能性,對環境的影響更小,更快的處理時間,並降低材料成本。 除了在寬範圍的結束可用的粉末塗料通常是更耐用,比液體更耐用。表現出更高的耐衝擊性,濕氣,化學品和磨損和提供抗刮擦,磨損,腐蝕,衰落和一般磨損更大的保護。 由於這些特性,它們非常適合於高配置和高流量的應用。 的粉末塗覆方法的另一個優點是沒有溶劑和二氧化碳的排放,需要處置有害廢物材料,並且用於表面底漆的一般要求。這些排除限制整個過程中釋放到環境中的有毒和致癌物質量,並有助於識別粉末塗料作為更環保的替代液體塗料。 粉末塗料工藝可以相比於液體塗覆工藝具有低得多的長期成本,因為它通常具有更快的周轉和塗層材料的更大利用率。因為塗覆固化階段的粉末允許粉末塗覆的部件進行組裝,包裝和冷卻後,立即交付的,部分花費在庫存更少的時間,從而允許製造商和整理服務提供商更快的處理和更少的存儲空間。粉末塗料工藝還允許收集多餘的材料並循環,而不是浪費,從而降低廢產物的需要處理量,增加了塗層材料的利用率,並降低了隨時間的材料成本。 粉末塗料的局限性 雖然在液體塗層塗覆工藝提供了幾個重要的優點粉末,也有它的局限性。粉末塗料的限制包括合適的底物,在均勻的生產困難,薄的塗層,更長的油漆塗料的製備時間,較長的乾燥和用於大型零件的固化時間,和較高的啟動成本的有限範圍。 如已經提到的,基體材料必須能承受固化程度的溫度要求,以便以適合於粉末塗料。雖然材料能夠經受住加熱,實現均勻的塗層仍然可以出現有問題的,特別是對於薄的或多色的塗層。薄塗層難以生產,因為它是難以控制,它是在應用階段施加到基底上,同時仍確保均勻的塗層的粉末材料的量。多色塗料難以迅速產生,因為任何飛濺必須徹底收集,並從噴霧區域清潔;否則,可能會導致在再循環或再利用的材料的交叉污染。 雖然在包衣過程的粉末可以具有隨時間降低成本,也可能是更有效地使用用於特定塗覆應用的液體塗料。例如,雖然粉末塗覆的部分通常具有更快的周轉,大,粗的或重的部分趨於需要更高的溫度和更長的固化和乾燥時間;不僅將這些擴展固化計劃耽誤生產過程,但它也將導致更高的能源成本。用於啟動的製造商和整理服務提供商,在粉末塗料設備的初始投資也高於液體塗層的情況下,因為這個過程需要一個噴槍,一個特殊的噴漆室和烤箱固化。最後兩個設備顯著增加初始啟動成本,可以使粉末塗料不適合低預算的操作。 整理服務供應商的選擇 的粉末塗覆方法可以在寬範圍的製造應用中使用。應用程序的特定生產要求 - 例如它是否是一個原型,一次性生產,長期生產等 - 幫助識別整理服務提供商是最合適的。 對於製造商誰也不能進行內部粉末塗料,其原型,短期和長期的生產任務都可以通過一個車間或加工服務供應商,提供粉末塗料進行處理。研討會在各種規模的存在(從單人操作的公司與數百名訓練有素的員工),並且具有廣泛的塗層選項。對於高容量應用,精加工服務提供商也可能被證明是一個可行的選擇。這些供應商可以設計並構建自己的系統大衣特定部位,以確保零件一致且所需要的規格畫。儘管此選項是昂貴的,因為由初始投資測量,第二個選項可能證明是非常低了好幾年。 一些製造商可能會選擇完整的整理操作內部。在這種情況下,他們將不得不投資購買的粉末塗料設備。在設備的初始投資高,人員必須在操作和機械維修的培訓,但是從長遠來看, 這種選擇可能被證明是一種更具成本效益的選擇,尤其是在常規進行粉末噴塗操作的情況下。 塗裝設備經銷商可以提供標準的粉末噴塗設備和定製粉末噴塗系統的設計和製造服務,並為系統提供必要的培訓和維護服務。無論製造商是試圖投資購買標准設備還是構建量身定制的系統,訓練有素的粉末塗料顧問都可以提供一些見解和幫助,因為他們可以提供不感興趣的知識和與經銷商的聯繫。 在決定完成內部粉末塗料操作或外包車間或承包商時,製造商了解這兩種選擇的成本和收益以選擇最適合公司粉末塗料應用的一種非常重要。