文章目录:
1、工业铝型材静电粉末喷涂过程注意事项2、铝门窗色彩百变的秘密这些表面处理方式你都知道吗?3、铝合金静电粉末涂装技术与影响因素分析
工业铝型材静电粉末喷涂过程注意事项
从以往分享的文章内容中,我们可以了解到工业铝型材的表面容易形成静电,所以在铝型材的表面处理上,也需要下一番功夫。静电粉末喷涂就是工业铝型材表面处理的方式之一,是通过高压静电的吸附原理,以铝型材为正极,喷枪内的粉末粒子为负极,通过静电的作用,粉末被均匀地吸附于型材的表面,然后通过加热熔融固化后形成均匀平整的涂膜层。但是,工业铝型材表面静电粉末喷涂过程也有一定的注意事项,以下的内容可以一起了解下:
预处理
为了能够获得良好的涂层效果,使铝型材拥有有光泽感的表面以及良好的防腐蚀能力,在喷涂进行前需要对于铝型材进行预处理,使材料表面先生成一层化学转化膜,主要的工艺流程为:除油→水洗→化学转化→水洗→烘干
预处理工序相对简单,尽可能多采用大型料架能够有效提高工作效率;对于有凹槽部位的型材,需要在型材之间放置一根栏杆,使凹槽部位朝上,利于水分的快速蒸发;在出槽时需要注意保持一定的倾斜角度,方便水分滴落排干,同时为了防止型材滑落损坏,需要在料架的一头设置一个不锈钢网实现双重保护;如果在烘干后依旧残留水分,可以采用自然晾干或者气枪吹干的方法,切勿再次放入烘干炉,防止型材表面的铬化膜变形。
制作夹具时的注意事项
1、首先需要确保夹具具有一定的承受能力;其次将夹具与型材的接触点面积减少到最小,并及时地进行补粉工作;最后需要注意合理安排挂具的挂放位置;
2、特殊形状的型材,需要将型材与夹具保持倾斜,有利于粉末的均匀吸附;随着导电梁的喷涂次数的增加,上面的涂抹会越来越厚,为了不影响导电性能,需要对夹具和导电梁上的涂膜进行及时的清理;一些凹槽较深的铝型材需要在喷涂时增加喷粉量,或将喷枪与型材的距离拉近;将结构复杂的型材装饰面与非装饰面分开,复杂的那一面朝上。
喷粉时的注意事项
在喷粉前可以先试着喷几次粉,观察粉量的大小以及是否分布均匀,粉末在喷头10cm的范围内是否呈直线运行,10cm外需要呈现雾化的效果,吸附于铝型材表面的粉末应呈现雾化形式,只有当粉末雾化了,才能够确定喷头与铝型材之间的距离。
回收粉末
粉末在喷涂后仍然是可以回收的,我们可以对未吸附的粉末进行及时的回收,否则可能会出现粉末外溢的现象,造成粉末受潮或者受到灰尘杂质的污染,影响使用效果且还会对环境造成一定的污染。
铝门窗色彩百变的秘密这些表面处理方式你都知道吗?
在当下的家居装修设计中,门窗的功能与颜值越来越受重视。实用美观的门窗不仅能给室内营造通透明亮的光线环境,还能提供更多功能性体验和颜色美感。
其实,铝合金门窗的美观颜值与其表面处理工艺密不可分。良好的表面处理可以增强门窗的耐腐蚀性、耐候性,延长使用寿命;多样的颜色定制与千变万化的搭配风格也适时迎合了消费者的挑剔眼光。今天桃园小编就来介绍一下几种常见的门窗表面处理技术。
阳极氧化
阳极氧化处理是指在相应的电解溶液和特定工艺下,通过电流作用,在铝合金型材表面覆上一层氧化膜的过程。阳极氧化的铝型材在一定程度上克服了易磨损的不利;金属质感更强的氧化铝材高档美观,色彩均匀一致,不易褪色。
粉末喷涂
粉末喷涂是用静电喷粉设备,把粉末涂料喷涂到型材的表面;在静电作用下,粉末会均匀地吸附于型材表面形成粉状的涂层。粉状涂层再经过高温烘烤流平固化,变成效果各异的最终涂层。粉末喷涂铝型材的颜色丰富多样,产生色差的几率低,具有良好的耐蚀性。
(图源:网络)
氟碳喷涂
氟碳喷涂与粉末喷涂同属于静电喷涂,其区别在于氟碳喷涂采用的液态喷涂。氟碳喷涂的优势在于铝型材涂层色彩润和无炫感,耐候性更强;在不利的气候环境与沿海地区可以展现出更强的耐腐蚀效果。
木纹转印
木纹转印是在粉末喷涂或电泳涂漆的基础上,根据高温升华热渗透原理,通过加热、加压,将转印纸或转印膜上的木纹肌理图案快速转印并渗透到已经喷涂或电泳好的型材上。常见颜色有:水曲柳、黄檀木、金橡木、银丝白木、柚木、古木色等。
纹理清晰自然的木纹色满足了众多消费者向往自然平和的生活追求,目前已广泛运用到铝合金门窗市场。木纹转印的优点在于抗老化褪色、耐腐蚀耐候性强,立体效果更好的木纹肌理也是替代传统木材的理想之选。
随着门窗定制的愈发流行,越来越多的消费者对门窗个性化需求有了更高的要求,门窗的颜色就是其中之一。更多颜色定制可以为室内装修风格提供更多样的选择,而且恰当协调的门窗色彩也为整个家居效果增色不少。
实力支撑
桃园铝业先后从中国台湾地区及英国、瑞士、日本等工业发达国家引进了多条国际先进水平的生产线、生产设备及现代生产工艺,拥有大型铝合金型材挤压生产线11条,彩色粉末喷涂生产线2条,氧化线1条,年产量达38000吨。
目前,桃园铝业从产品开发、铝棒生产、模具生产、型材挤压生产、表面阳极氧化着色生产、表面电泳涂装生产、表面多彩粉沫喷涂生产、表面机械抛光生产、表面机械喷沙生产、表面仿真木纹生产、各种节能隔热型材生产等都采用了创新的生产工艺技术,使产品质量得到大幅提升,更有效地确保了产品质量和得到用户的信赖。
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铝合金静电粉末涂装技术与影响因素分析
摘要:粉末静电喷涂技术最初用于金属防腐蚀、电器绝缘等方面,随着粉末静电喷涂工艺的不断发展及新粉末涂料不断出现,近些年在装饰性涂装上的应用十分广泛。
本文概述了铝合金静电粉末喷涂技术发展现状及特点,对其喷涂工艺进行了分析,并剖析了静电粉末喷涂技术的影响因素,为认识铝合金型材的静电粉末涂料技术提供一定帮助。
铝合金型材是许多行业广泛应用的材料之一,实际应用中会因用途不同对其防腐性能及其他功能有特殊要求,这需要对铝材的表面进行一定处理,铝材的负电位性质导致其极易腐蚀,特别是与另一类金属接触,更会加重铝腐蚀程度。
所以,进行表面处理主要目的是防止铝材腐蚀以延长其使用寿命。静电粉末喷涂铝合金型材是一种常用的表面处理,这种处理方法的抗腐蚀性能好,处理后的铝材耐酸碱盐雾能力优异。
铝合金材料静电粉末喷涂技术具有绿色环保、占地小的特点,特别是其工艺简洁、便于操作、节约材料损耗。
1 铝合金型材静电粉末喷涂的特点
(1)工艺流程简单。整个喷涂过程使用的仪器具有较高的自动化程度,喷涂的一些环节已能够实现电脑控制,使得喷涂操作的难度显著降低,不用借助太多的辅助设备。
(2)成品率高。在措施充分的条件下,喷涂获得满意产品的成功率较高,极大限度地压缩了不合格产品数量。
(3)能耗显著降低。传统的阳极氧化与电泳法过程会消耗大量的水电资源,尤其在氧化过程中,表面处理每吨铝合金型材消耗的电量达到约1000 kW/h, 静电粉末喷涂减少的辅助设施也在很大程度上降低了电耗。
(4)环境效益良好,基本不污染水和大气。喷涂过程不会使用片碱、硫酸等污染物质,这种环保效益的提升有助于铝合金型材在塑钢型材市场上的竞争,不使用环境危害大的物质,也在一定程度上降低了生产成本。
(5)有效降低了工人的劳动强度。整个过程多采用流水线化自动作业,上料方式与夹具使用均有电脑系统辅助,极大地提升了铝合金型材喷涂的生产效率。
(6)待处理铝材的表面质量要求不高。经过粉末涂层的处理,能够使铝材表面的挤压缝、小的瑕疵得到完全的覆盖,显著提升铝合金型材产品的喷涂质量。
(7)经静电粉末喷涂的涂膜物理性质优良,强于其他表面处理膜,例如静电喷涂的涂膜在耐磨性、硬度、耐酸性方面的优势极为突出,提升了铝合金型材适用范围和服务年限。
2 静电粉末喷涂工艺分析
2.1 工艺流程分析
实际操作中,为获得满意的喷涂效果,需要在进行喷涂前对被涂铝材表面预处理。铝合金材料含有一些合金元素,保证了其较强的力学性能,然而其抗腐蚀性能却不尽如人意,铝材易于和空气里的氧、水分发生化学反应,生成疏松的腐蚀产物。
另一方面在加工铝材中由于机械对铝合金件表面产生的不同程度污染,影响了涂层与底材间的结合程度,使涂层表面出现针孔等缺陷。采用静电粉末喷涂工艺能够避免上述问题的产生,其喷涂流程如图1所示。
2.2 主要工序分析
2.2.1 预处理
基于装饰与防腐效果的考虑,铝合金需要进行预处理,目的是形成耐蚀及粉末涂层结合力强的化学转化膜,静电粉末喷涂的预处理流程为:除油→水洗→化学转化→水洗→烘干。
铝材喷涂前的化学转化,目前最普遍有效的处理方法是铬化与磷铬化,具有稳定的性能,易于操作,处理后的颜色是判别其转化效果的重要标志,生成的铬化膜呈黄色,也称之为黄铬化,而磷铬化膜呈现绿色,通常称之为绿铬化。
两种工艺所需的温度与时间范围宽,使用喷淋与槽浸均能够实现。涂层厚度控制在0.3~0.8 g/m2。但铬化的缺点是六价铬对人体危害很大,因而世界上不少国家限制使用,大力发展无铬化学转化处理工艺。
已形成商品供应的无铬化学转化处理药剂目前有氟锆酸盐和氟钛酸盐,其特点是转化膜较薄,只有0.05~0.4 g/m2,缺点是转化膜无色,难于目视鉴别,给生产操作带来不便。
经过化学转化后的铝合金件需要及时烘干,除去表面水分,这是因为铝合金件表面的水分进入喷粉过程容易产生气泡而导致缺陷。
需要注意的是烘干温度应合理,过高的温度容易使转化膜失去结晶水,导致膜疏松而引起涂层附着力显著下降。根据铬化工艺配方的不同,一般烘干温度控制在60~120℃。
2.2.2 静电喷涂
这个过程需要将粉末雾化于空气中,保持压缩空气的干燥、洁净,如果压缩空气中有水分和油,导致粉末受潮影响粉末荷电性,降低雾化性质,进而使得涂层厚度与均匀性都不满足要求。
除了粉尘之外的一些固态杂质会使得涂层外观变差,因此净化压缩空气十分必要。
在喷涂中,需要及时回收未被吸附的粉末,外溢的喷涂粉末会在一定程度上影响环境,外溢的粉末受到空气水分、和污染物质的影响,限制了其回收利用。
2.2.3 流平与固化
喷涂作业后需要将铝合金件及时送至烘烤炉中完成流平、固化过程,目的是防止空气中粉尘的黏附而影响涂层性质。
烘烤涂层需要均匀的炉温,铝合金件之间保持一定距离,铝合金件间防止碰撞,在实际操作中需要根据粉末涂料的特性来控制其流平、固化的温度与时间。
3 影响静电粉末喷涂的主要因素
3.1 粉末导电率
喷涂所使用静电粉末与铝合金件之间静电电场力是喷涂动力的来源之一,粉末涂料具有的体积电阻很大程度影响着喷涂性能。
如果体积电阻过小,带电粉末会冲击已经附着的粉末,而导致其脱落;而过大的体积电阻则会使得粉末电荷不易放出,使得铝合金件表面电荷聚集过多,增大的排斥力限制了厚膜的产生。
基于此,需要在静电喷涂中严格控制粉末粒子的体积电阻,通常将体积电阻控制在1010 ~ 1014 Ω·cm的范围内可以保证施工性能,也能够得到厚膜涂层。
3.2 粉末粒度
粉末自身具有的流动性、涂覆性等方面的特性,其影响着喷涂工艺,特别是容易堵塞喷枪以及膜厚方面。
粉末材料依靠静电引力吸附至铝合金件表层,涂料粒子间的静电引力与其电量正相关,静电涂料粒子带电量公式为:
式中,Q 为粒子所带电量;ε0 为真空介电常数;r 为涂料粒子半径;E 为静电电场强度;εr 为涂料粒子介电常数。
从公式中可知,粉末粒子的带电量与粒子半径大小呈正比关系。如果粉末粒径越小,粒子的带电量就越小,其静电引力也就越小,静电引力小的粒子容易被甩出静电场或者悬浮于静电场之中,导致喷涂上粉率变低。
粉末粒径过大时,带电量虽然大,然而粒子本身自重大,涂料粒子间也具有较大斥力,降低了上粉率,太大粒径涂料难以得到厚度较薄的涂层。实际应用中,通常使用的粉末粒径为范围30~50μm。
3.3 喷涂电压
从3.2中的公式能够看出,静电电场强度正比于粉末带电量。位于低电压时,如果喷涂电压不断增大,涂料粉末的带电量相应增长,附着量也会随之增加。
然而静电压具有饱和值,一旦大于饱和值,会发生静电排斥导致附着量的增量变少,过高的电压增加粉末击穿的可能性,危害涂层质量,常用的喷涂电压控制在60~80kV。
3.4 喷涂距离
喷涂距离影响的主要为涂膜厚度与粉末沉积效率两个方面,喷涂距离与电场强度息息相关。
实际应用中,通常控制到的喷涂距离在200~300mm,具有较好的粉末沉积效率。如果喷涂距离过小,容易使粉末击穿,影响涂层质量。
而喷涂距离如果太大,沉积效率又会过低,粉末附着力降低,增加了回收粉末的工作。
3.5 供气压力
基于静电粉末喷涂的吸附工艺原理,需要在喷涂工作时尽可能将气压与粉末输送的空气量按照最低要求进行。过大的供气压力使得粉末获得较大动能,使得粉末易于在铝合金件表面发生反弹而难以吸附。
在实际应用中,供气压力的参数有三类,即供粉气压、雾化气压以及流化气压,这三类压力参数值的变化均会导致喷涂效率与质量发生重大变化。
4 结语
铝合金表面处理中采用静电粉末喷涂技术使其防腐性能良好,其耐酸碱盐雾能力也较为优越。
静电粉末喷涂技术具有:工艺较为简单、成品率高、能耗明显降低、对水和大气的污染程度降低、工人的劳动强度明显降低、对毛料的表面质量要求标准有明显降低以及涂膜的一些物理指标较其他表面处理膜有明显提高。
静电粉末喷涂的影响因素有粉末导电率、粉末粒度、喷涂电压、喷涂距离以及供气压力等。
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