[发明专利]金属制品的静电粉末喷涂工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属制品的制造技术领域，尤其涉及到静电粉末喷涂于金属制品的工艺。

背景技术

对金属制品进行喷涂以获得良好的外观状态，是习知的工艺。静电粉末喷涂可以采用手动、自动或者手动与自动结合的方式，喷料是固体粉末，游离的粉末可以回收利用，涂料的回收利用率可以达到将近百分之百。另外，静电粉末涂料可以降低对环境的污染程度，因此，静电粉末涂料在一般工业用涂料之中所占的市场比例逐年持续增长。但是，在静电粉末喷涂施工时，涂膜容易出现一些瑕疵，比如气泡、麻点、凹陷、缩孔、花斑，甚至涂不上粉等。针对这些问题，设置好合适的参数，才能保证静电粉末喷涂工艺的顺利实施和得到高性能的涂膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属制品的静电粉末喷涂工艺，能够获得高性能的涂膜。

本发明的一种金属制品的静电粉末喷涂工艺，采用喷枪对金属制品进行喷涂，设定的工作条件如下：(1)静电高压50～100kV；(2)静电电流5～25μA；(3)流速压力0.20～0.65MPa；(4)雾化压力0.30～0.45MPa；(5)清枪压力0.5～1MPa；(6)供粉桶流化压力0.04～0.10MPa；(7)喷枪口至金属制品的距离120～250mm；(8)输送链速度3.5～4.5m/min。

与现有技术相比，发明的优点在于:通过反复的实验证明，这些工艺参数的设置范围使得涂膜的效果良好。(a)对于静电电流，电流过高容易产生放电击穿粉末涂层；电流过低上粉率低；(b)对于流速压力，流速压力越高则粉末的沉积速度越快，有利于快速获得预定厚度的涂层，但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度；(c)对于雾化压力，适当增大雾化压力能够保持粉末涂层的厚度均匀，但过高会使送粉部件快速磨损；适当降低雾化压力能够提高粉末的覆盖能力，但过低容易使送粉部件堵塞；(d)对于清枪压力0.5MPa，清枪压力过高会加速枪头磨损，过低容易造成枪头堵塞；(f)对于供粉桶流化压力，供粉桶流化压力过高会降低粉末密度使生产效率下降，过低容易出现供粉不足或者粉末结团；(g)对于喷枪口至金属制品的距离，喷枪口至金属制品的距离过近容易产生放电击穿粉末涂层，过远会增加粉末用量和降低生产效率：(h)对于输送链速度，输送链速度过快会引起粉末涂层厚度不够，过慢则降低生产效率。

具体实施方式

首先，介绍静电粉末喷涂的主要设备。

(A)喷枪和静电控制器，喷枪除了传统的内藏式电极针，外部还设置了环形电晕而使静电场更加均匀以保持粉末涂层的厚度均匀。静电控制器产生需要的静电高压并维持其稳定，波动范围小于8％。

(B)供粉系统，供粉系统由新粉桶、旋转筛和供粉桶组成。粉末涂料先加入到新粉桶，压缩空气通过新粉桶底部的流化板上的微孔使粉末预流化，再经过粉泵输送到旋转筛。旋转筛分离出粒径过大的粉末粒子(80μm以上)，剩余粉末下落到供粉桶。供粉桶将粉末流化到规定程度后通过粉泵和送粉管供给喷枪喷涂金属制品。

(C)回收系统，喷枪喷出的粉末除一部分吸附到金属制品表面上外，其余部分自然沉降。沉降过程中的粉末一部分被喷粉棚侧壁的旋风回收器收集，利用离心分离原理使粒径较大的粉末粒子(12μm以上)分离出来并送回旋转筛重新利用。12μm以下的粉末粒子被送到滤芯回收器内，其中粉末被脉冲压缩空气振落到滤芯底部收集斗内，这部分粉末定期清理装箱等待出售。分离出粉末的洁净空气(含有的粉末粒径小于1μm、浓度小于5g/m³)排放到喷粉室内以维持喷粉室内的微负压。负压过大容易吸入喷粉室外的灰尘和杂质，负压过小或正压容易造成粉末外溢。沉降到喷粉棚底部的粉末收集后通过粉泵进入旋转筛重新利用。回收粉末与新粉末的混合比例为(1:3)～(1:1)。

(D)喷粉室体。顶板和壁板采用透光聚丙烯塑料材质，以最大限度减少粉末黏附量，防止静电荷累积干扰静电场。底板和基座采用不锈钢材质，既便于清洁又具有足够的机械强度。

(E)辅助系统。包括空调器、除湿机。空调器的作用一是保持喷粉温度在55℃以下以防止粉末结块；二是通过空气循环保持喷粉室的微负压。除湿机的作用是保持喷粉室相对湿度为35％～65％，湿度过大空气容易产生放电击穿粉末涂层，过小导电性差不易电离。

其次，介绍静电粉末喷涂的基本原理。