粉末涂料喷涂喷枪基础知识内部培训资料PPT课件.ppt

PowderCoatingTraining 1 MetalPretreatmentforusewithPowderCoatings金属前处理 2 MetalPreparation金属的处理 Pretreatmentisaprocessintendedtopreventthecorrosionofthepaintedmetal 前处理是一种提高耐腐蚀的工艺Fe2 O2 H2O RUSTIronreactswithoxygenandwaterintheatmospherecreatingapowderybrownmess notveryornamental andcontinuousuntilnosolidmetalremains 铁在空气中会与氧气和水反应生成褐色的物质 3 MetalPreparation金属的处理 WhyPretreatment 为什么要前处理 Powdercoatingsareusedtoenhancetheappearanceofbuildings machines furniture appliances 粉末涂料用于改善建筑 机械设备 家具 以及其它器具的表面 Designersandarchitectsaresearchingtogivedistinctionintermsofcolourandeffects 设计师和建筑师提供了包括颜色和效果在内的标准等级Theproblemisthatallpaintsareporous 所有的涂料均不同程度的存在会渗水的小孔 4 MetalPreparation金属的处理 Moleculesofwaterandsaltcanpenetratethroughthepaintfilm Whentheyreachthemetalsurfacetheeffectisworsethanifthemetalisuncoated Theanswer Pretreatment水和盐分子可以渗透漆膜 一旦它们与金属表面接触 产生的影响甚至比没有喷涂还要糟糕 要解决这个问题就需要前处理 5 Pretreatment 前处理 Thechemicalconversionofthemetalsurfacebeforeapplyingthepowdercoating Themetalthenresistscorrosionandtheconversionpermanentlyimprovestheadhesionofthecoating 在使用粉末涂料以前用化学方法对金属表面进行处理 可以改善耐腐蚀性和增加涂层的附着力 6 Theperformanceofthepowdercoatingisonlygoingtobeasgoodasthemetalpreparation Wewillcovertwotypesofmetaltreatmentsystems粉末涂料的功能类似于金属处理 我们将介绍两种的金属处理方法IronPhosphateforSteel用于铁系的磷酸铁ZincPhosphateforSteel用于铁系的磷酸锌Othersystemscanbeusedandinformationisavailable 当然还有其它处理方法 7 前处理方式 前处理依据工件形式 可有三种处理流程 喷淋 一般用于平板 死角少 形状单纯的工件 或速度较快的喷涂线 如家电 天花板 等浸渍 一般用于形状复杂 管件 死角多的工件 如家具 等游浸 此法为浸渍式的流水线作业方法 通常会搭配喷淋式共同使用 如运动器材 8 MetalPreparation IronPhosphate金属处理 磷酸铁 Metalpretreatmentcanbeappliedbysprayordipping 金属前处理可以借助喷淋或浸渍Inthecaseofironphosphatetheprocesscouldlooklikethis 下面是磷酸铁的工艺流程 Stages1 2and3canbeeithersprayordip步骤1 2和3均可采用喷淋或浸渍 9 MetalPreparation ZincPhosphate金属处理 磷酸锌 ZincPhosphateprocessforsteeltendstobemorecomplicated磷酸锌的工艺流程复杂一些 10 MetalPreparation金属处理 DwellTime Eachstagedependson 各阶段所需的时间 受下面的因素控制 Theamountofpretreatmentchemicaldissolvedinwater溶于水的前处理化学药品的浓度 Theageofthechemical化学药品的有效时间Regularcheckingisrequiredtogiveconsistentgoodresults atleasttwicepershift 通常要经常检查前处理的状态 一个班至少两次 11 MetalPretreatment BS3189Type3 9stagepretreatment九步法Degrease脱脂Rinse水洗Rinse水洗AcidEtch phosphoricacid 表调Rinse水洗ZincPhosphate磷酸锌磷化Rinse水洗Rinse水洗De ionisedwater去离子水水洗Dry干燥QualityStandardBS6497参考英国标准BS6497 12 MetalPretreatment QualityControl金属前处理 质量控制 TitrationChecks 检测项目 1 Cleaner2 Rinses3 AcidConcentration4 Rinse5 PhosphateConcentrationandcoatingweight6 Rinse7 ObservationsCheckedatregularintervalsduringnormalproductionandbeforeproductioncommences以上项目应在生产过程中定时和生产前进行检验 13 MetalPretreatmentDry金属前处理干燥 Toensuremetalsurfaceisdryreadyforpowdercoating 在喷涂粉末涂料前必须保证金属工件已经完全干燥 14 不同前处理药剂比较 15 依据供应商提供资料定期监测药剂浓度 包含水的PH值前处理外观应尽量做到颜色均匀一致前处理不要太厚 一般来说大致3 5um 磷酸锌 或膜重0 2 2g m2 磷酸铁 怀疑前处理有问题时 可用溶剂清洗工件作对比性测试喷涂前确保工件干燥 16 SprayingandApplicationOfPowderCoatings粉末涂料的喷涂与应用 17 18 19 PowderApplicationSystems粉末涂料的应用系统 20 PowderApplicationSystemsFeedSystems粉末涂料应用系统供粉系统 DirectfeedsystemfromDrumtoGun 粉末涂料直接从粉桶送至喷枪Thesystemshownfeeds1gun右图是只供一个喷枪的直接供粉系统 21 PowderApplicationSystemsFeedSystems粉末涂料应用系统供粉系统 Bulkfeedsystem powderissuppliedinafibrebag Weightofpowder upto1 000kilosperbag Usedmainlyonautomaticplantswherecolourchangeislimited 大型供粉系统 粉末涂料一般1吨一个包装 用于自动喷涂系统 限于换色较少的场合 22 PowderFluidisationSystems粉末涂料流化系统 Theairmustbedryandfreefromwaterandoil 空气必须除水和油 Dryairpassesthroughamembranegivingthepowderliquidqualities 干燥的空气通过微孔板 使粉末涂料象水一样流动 23 PowderDeliverySystems粉末涂料的传送系统 24 PowderDeliverySystems粉末涂料的传送系统 ActualpowderfeedsystemVenturifeedfromfluidbed 右图是用文氏管从流化床吸取粉末的送粉系统 25 ForcesatworkonthePowderParticles Atanyonetime4forcesareatworkonthepowderparticleasittravelsfromtheguntotheearthedwork piece 粉末在离开喷枪到达工件时受4种力的影响 AirResistance ElectrostaticAttraction Weight Gravity AerodynamicForce 26 PowderChargingSystems Thereare2majorcategoriesinchargingofpowdercoatingcoronaandtribo 粉末涂料主要有两种带电方法 静电 摩擦 27 CoronaChargingSystems静电带电系统 Inthismethod ahighvoltagegeneratorisusedtochargeanelectrodeatthetipwhichcreatesanelectrostaticfield orcorona betweenthegunandthework piece 利用高压电极使粉末带电 并在喷枪与工件间形成电场 ExternalChargingSystem 外充电系统 28 CoronaChargingSystems静电带电系统 Coronacharging manualsystem 手动枪 automaticsystem 自动枪 29 CoronaChargingSystems静电带电系统 InternalChargingSystem内充电系统 30 CoronaNozzleSystems静电枪的喷嘴 Thetypeofproducttobecoatedwillinfluencethenozzletobeusedonthespraygun twotypesareshown 31 CoronaNozzleSystems静电枪的喷嘴 ConicalSprayNozzles usedtogiveanevenlydistributedfilmthicknessoverflatpanels 圆锥型的喷嘴一般用于喷涂平面 并得到膜厚均匀的涂层 32 CoronaChargingSystems静电带电法 Thehighvoltagepowersupplychargestheelectrode高压发生器使喷枪电极带电Theconcentratedchargecreatesanelectrostaticfield带上电荷后形成静电场Theelectrostaticfieldcausestheairtoionizeandgenerateacorona静电场使空气电离形成电晕Thecoronaemitselectrons电晕放射出电子Theelectronsarepickedupbyoxygenmoleculesformingnegativeions这些电子借助氧分子形成负离子 33 CoronaChargingSystems静电带电法 Theionsfollowthefieldlines负离子沿着电力线移动Thepowderparticlesdistortthefieldaroundthem粉末涂料粒子使周围的电力线产生扭曲Thedistortedfieldlinesdirectionstothepowderparticles扭曲后的电力线引导离子被粉末涂料粒子吸附Theionsbombardthepowderparticlesandtransfertheelectronsgivingtheparticlesanegativecharge吸附的离子轰击粉末粒子 并使其带上负电 形成负极 34 TriboChargingSystems摩擦带电法 Triboelectricityisgeneratedbythefrictionofonematerialonanother InTribochargedsprayguns thepowderrubsonaspeciallyformulatedandshapedsurfacewhichallowschargetotransfer 摩擦带电是通过不同物质摩擦形成的 摩擦枪可以使粉末与特殊设计并有特殊结构的表面摩擦而带电 35 TriboChargingSystems摩擦带电法 Tribonozzlesindifferentconfigurations 不同结构的摩擦枪喷嘴 36 ElectrostaticFluidBedSystems静电流化床法 37 PowderPenetration粉末的吸附 Thepictureshowsthedevelopmentofthecorona reddottedarea Articlespassingthrougharechargedwiththenegativeions Thechargedpowderparticlesareattractedtotheearthedsubstrate 右图显示了电场 电力线 粉末的充电及被接地的工件吸附过程 38 PowderPenetration粉末的穿透 Achievingpenetrationintodeeprecessesinmostimportantwhenapplyingpowdercoating 粉末涂料能否到达死角这对粉末涂料的应用来说很重要 Themosteffectivecontrolsarethenozzlepatternandairassistance 有效的控制方法是选择合适外形的喷嘴及调整辅助空气Itispossibletoovercomethe FaradayCageEffect 现在 克服 法拉第 效应已成为一种可能 39 FaradayCageEffect 40 PowderPenetration粉末的穿透 Reducingthe FaradayCage Effect减弱 法拉第 效应 ToreducetheeffectitisnecessaryToassistinthecreationofchargedairParticlesinsidetherecess Thisshouldbeachievedbyincreasingtheairstream 可以借助加大传送空气的压力来减弱 法拉第 效应 41 FaradayCageEffect 法拉第 效应 AFaradaycagecantechnicallybedefinedasanareawithinwhichthereisnoelectrostaticfield Infinishing thistermisappliedmoreloosely andgenerallyreferstoanareasuchasinsidecornersorcavitiesthataredifficulttocoat Thereasonwhytheseareasaredifficulttocoatisthattheadjacentsurfacestotheinsideofthecornerattracttheelectrostaticfiled thereforedeflectingthepowderfrompenetratingintotherecessedareas Atthesametime thisrecessedareaisdifficultfortheaerodynamicforcestopenetrateintowithoutblowingpowderoffalreadycoatedareas 法拉第区域可以被认为是静电屏蔽区 实际应用中定义更宽松 通常是指死角和洞等难喷涂区域 难喷涂的原因是这些区域的外围吸引了电荷 这样粉末就不能被吸附 另外 从空气动力学来讲 输送空气将粉末吹至这些区域也很难 42 BackIonisation反弹效应 A powderattractedtotheearthedcomponentB builduptocorrectfilmthicknessC ionisedairwithinthepowderfilmrepelsoncomingparticlesA 粉末吸附在接地工件B 形成合适的膜厚C 在涂层上的离子云抵制吸附带有同类电荷的粉末 43 PowderRecoveryIntegratedSystem粉末回收系统 IntegratedSpray RecoveryBoothSystem完整的喷涂 回收系统 44 PowderRecoverySystems粉末回收系统 Typicalcartridgeback Pulsecleaningdesign UsedincartridgeRecoverysystems 典型脉冲自清理设计 通常适用于桶状回收系统 45 PowderRecoverySystems粉末回收系统 CycloneRecoverySystem Thecycloneisusedtoseparatethepowderparticlesfromtheair Theairisdrivenroundthesidesofthecyclone reducinginvelocityandreleasingthepowdertobecollectedatthebase Finepowderisusuallytransportedoutofthecycloneontheairflow 旋风分离器根据粒径分离粉末 空气沿着旋风分离器壁做圆周运动 速度渐渐降低 并释放被收集的粉末至底部 细粉通常会随流动空气离开旋风分离器 46 PowderRecoverySystems粉末回收系统 Finepowderiscollectedonafiltersysteminthe afterfilters Thepneumaticairpulseensuresairflowisconsistentandthefinepowdercollectedfordisposal 细粉通过滤芯滤层被收集 有力的气体脉冲保证了空气流动的连续性及需被分离的细粉收集 47 PowderRecoverySystems粉末回收系统 Amotorgeneratestheairflow Ensuringthecorrectairvolumeandvelocityismaintained 电机提供流动空气 并保证气体流量和速度 48 Powderin lineSievingSystems粉末过筛系统 RotaryIn LineSieve旋转筛 49 PowderVibratingSievingSystems震动筛 Vibratingsievesaredesignedtoworkeither Freestanding In line震动筛适用于 独立区域 流水线 50 PowderReciprocatorCycle粉末喷涂的往复机构 CycleRate No OfGunsxPitchofGunsx60 ConveyorSpeed mm min 往复速度 喷枪数量x喷枪位置x60 传送链速度 毫米 分钟 Thiswillensurestriationsdonotoccuronthecomponentsbeingcoated 在喷涂中要保证不要形成带状涂层 51 StovingandCuringofPowderCoatings固化炉及粉末涂料的固化 52 TypesofOven固化炉的类型 Convection energyistransmittedbyaircirculationtoheatthecomponents对流 热量通过空气流动传送 加热工件Radiation energyistransmitteddirectlyontothepartswithoutheatingairbetweenthepartsandtheradiationsource辐射 热量直接从辐射源被传送至工件而无需空气作媒体Induction energyistransmittedthroughinducingelectricaleddycurrentsthatgenerateheatinthemetalparts感应 热量借助电流来传送来加热金属工件 53 TheBakingProcess固化过程 Thebakingstage duringwhichthepowdercoatingmelts flows gelsandfinallychemicallyreacts crosslinking andcures Itiscriticaltotheperformanceofthecoatingthatthetemperatureandtimeattemperaturearemaintained Mostbakingovensaredesignedtotakethesubstratethroughapre programmedtime temperatureprofile 固化过程包括粉末的熔融 流平 凝胶最后发生化学反应形成涂层 固化温度极其所占时间是非常重要的 大多数固化炉借助预先设置固化时间 温度曲线 来设 54 PowderApplicationRadiationStoving粉末的辐射固化 GasfiresInfra Redovenusedforindustrialcomponents 左图为用于固化工业用品的瓦斯红外炉 I Remittersinsidetheovencurethepowderfilmwhenindirectline asradiationenergy 右图为通过炉内红外发生器 热源 固化粉末涂料 I Risoftenusedtoboostthecuringinfrontofaconventionalaircirculatingoven 红外热常常被用于传统的利用空气循环的固化炉的前段 55 喷枪应定期检修 更换零件 定期检测炉温 建议半年一次 炉子须定期清理 依据使用的产品 燃料及频率而定 建议每月一次 注意喷涂环境清洁 回收风量不宜太小 造成逸散影响喷涂环境与质量 定期清理吊具 以免影响带电性 或因生锈造成异物掉落 56 滤芯式回收系统 注意逆洗 以免破坏滤芯或回收风量不足 定期清理浮动槽 一星期至少一次 在每个过程中 最好都有品检人员 进入前处理前 工件是否有生锈 进入喷房前 工件是否处理干净 是否有药剂残留 进入烤炉前 喷涂是否均匀 是否太薄或太厚 工件下料 外观 基本机械性能 57 理想喷涂环境 18 26oC 相对湿度40 60 空压机出来的压缩空气的露点 不要超过5oC 较不含有油气或水气 若因高压空气的油水产生凹陷 则管路可能残留 应清理或更换 回收粉应有效地被管理 58 QualityControlinPowderCoatings粉末涂料的质量控制 59 Samplepreparation制样 Powderisappliedusingacoronachargedhandspraygun左图为手动静电枪在喷涂粉末涂料Itisimportanttoensurealltheequipmentiscleanandfreefromanycontamination保证所有设备清理干净无污染是非常重要的 Manualspraying 60 Filmthickness膜厚 Afterstovingattherecommendedtimeandtemperature采用推荐的温度和时间固化后StatedasObjectTemp 规定工件温度Thefilmthicknessischeckedtoensureitisinthespecifiedtolerance检查膜厚是否在标准的范围内Recordsaremadeoffilmthicknesswhentestingiscarriedout在测量膜厚时应记录结果 61 Glossmeter光泽计 MaximumandMinimumglossvaluesarecheckedandrecordedaccordingtoASTMD523 60 Angle 按ASTMD523 60 角 检查和记录光泽的最大和最小值Someindustriesmayuse85 angleand20 angle一些工业可能使用85 角和20 角 62 ColorDifference色差 Colourcheckedby 颜色的检测利用Eye 眼睛Computer 计算机Colordifferencesarequotedintermsof 颜色的不同通过下面几项反映Lightness黑白DLRed Green红绿DaYellow Blue黄蓝DbChroma colorstrength 彩度DcHueAngle shade 灰度DhAnoverallcolordifferenceiscalculated DE将所有的颜色差别计算表示为 DE 63 ParticleSizeAnalysis粒度分析 Powderparticlesarepassedthroughalaserlightsource粉末经过激光照射区Thedistributionofsizeismeasuredveryaccurately粒径分布被非常准确的测量出来Thedistributionischeckedagainsttheproductspecificationandrecorded粒径分布与产品的标准进行比较并作记录Particledistributioniscriticalforgoodcontrolinpowderapplication粒径分布对粉末涂料的质量控制非常重要 64 MechanicalPerformance粉末涂料机械性能 Testcarr