涂装工艺与设备课件

1、01 十月 2022涂装工艺与设备28 九月 2022涂装工艺与设备粉末涂装的特点粉末涂料涂装的特点省资源节能低公害生产效率高粉末涂装与溶剂型涂料涂装的比较粉末涂装的特点粉末涂料涂装的特点粉末涂装与溶剂型涂料涂装的比涂装前处理涂装前的表面处理粉末涂装的前处理要求与涂漆件相同包括除油、除锈、磷化（氧化、表调、钝化封闭）粉末涂装对金属工件的表面除锈要求较高锈蚀产物可以在漆膜下继续扩展，加速漆膜的失效对表面前处理的要求需和涂膜的品质要求相一致涂装前处理涂装前的表面处理粉末涂装方法粉末涂装方法流化床涂装熔射法涂装静电涂装其它摩擦静电喷涂法静电流化床涂装法静电热喷涂法真空吸涂法粉末电泳涂装UV（光固化）

2、涂装技术粉末涂装方法粉末涂装方法See you！See you！粉末涂料与溶剂型涂料的涂装特点比较项 目粉末涂料涂装 溶剂型涂料涂装 项 目粉末涂料涂装溶剂型涂料涂装一次涂装涂膜厚度/m50-50010-30粉尘污染有，但少没有薄涂性能难易粉尘爆炸问题有，但不大没有厚涂性能易难涂装劳动生产效率高一般涂装线自动化易难专用涂装设备需要不需要喷溢涂料的回收利用可以不可以专业生产操作技术不需要需要涂膜性能好一般涂料调色和换色麻烦简单溶剂带来的大气污染没有有溶剂（能源）浪费没有有溶剂带来的火灾危险没有有涂料运输方便程度方便不方便溶剂带来的毒性没有有涂料的储存比较方便不方便粉末涂料与溶剂型涂料的涂装特点比

3、较项 目粉末涂料涂装 流化床涂装原理是以均匀分布的细散空气流通过粉末层，使粉末微粒翻动呈流态化，气流和粉末建立平衡后，保持一定的界面高度，将需涂覆的工件预热后放入粉末中，获得均匀涂层，然后加热固化成膜流化床涂装固体流态化过程：固定床阶段流化床阶段气流输送阶段特点：1.流体速度小2.流体从粉末颗粒间隙穿过3.有松动倾向，但颗粒仍相互 接触4.粉层高度不发生变化特点：1.流体速度介于临界速度与极 限速度之间2.粉末颗粒呈现浮动状态3.粉层高度随流体速度增加而 增加4.床内压强不变特点：1.流体速度大于极限速度2.粉末随流体迁移出流化床流化床涂装原理流化床涂装固体流态化过程：固定床阶段流化床阶段流化

4、床涂装原理是以均匀分布的细散空气流通过粉末层，使粉末微粒翻动呈流态化，气流和粉末建立平衡后，保持一定的界面高度，将需涂覆的工件预热后放入粉末中，获得均匀涂层，然后加热固化成膜流化床涂装流化床涂装原理流化床涂装流化床涂装流化床特点流化床中的两相流动导致床层内各处的温度和浓度均匀一致传热、传质推动力下降，使反应进展不易完成具有类似液体的特性服从阿基米德定律床层面维持水平状态具有溢流特性具有连通效应床面间的压差符合流体静力学原理流化床涂装流化床涂装流化床特点流化床涂装流化床的不正常现象腾涌现象沟流流化床涂装流化床的不正常现象流化床涂装流化床的优缺点优点床层温度分布均匀流化床内的传热及传质速率高床层和

5、金属器壁之间的传热系数大 床与床之间颗粒可连续循环，这样使得大型反应器中生产的或需要的大量热量有传递的可能性为小颗粒或粉末状物料的加工开辟了途径 流化床涂装流化床的优缺点流化床涂装流化床的优缺点缺点 颗粒的返混现象使得在床内颗粒停留时间分布不均，因而影响产品质量。另一方面，由于颗粒的返混造成反应速度降低和副反应增加由于气泡的存在，床内气流不少以气泡状态流经床层和固体接触不均匀，若气相是加工对象，也影响产品的均匀性和转化率的降低。颗粒流化时，相互碰撞，脆性固体材料易成粉末而为气体夹带，除尘要求高且损失严重。由于固体颗粒的磨损作用，管件和容器的磨损严重，设备更新要求高。不利于高温操作，由于流态化要

6、求颗粒必须是固态，由于高温下颗粒易于聚集和粘结，因而不能在高温下操作，从而影响了产物的生成速度流化床涂装流化床的优缺点流化床涂装流化床涂装流化床涂装的主要设备流化床涂装振动流化床结构示意图流化床涂装流化床涂装的主要设备流化床涂装振动流化床结构示意图流化床涂装流化床涂装的工艺工艺流程工件预热工件预热温度一般高于粉末涂料熔化温度30-60过高过低都易出现质量问题流化床浸涂工件浸沉入粉层后应保持运动放入方式对涂层质量影响较大流化床涂装工件前处理预热浸涂固（塑化）冷却成品流化床涂装流化床涂装的工艺流化床涂装工件前处理预热浸涂固（塑流化床涂装涂膜常见问题涂层不均匀工件形状对流化床的粉末流化状态的影响浸涂

7、时间长短，主要造成上下的流挂由于流化床的粉末流化状态不佳造成涂膜的不均匀涂层厚度不够工件预热不够浸涂时间短附着力不够前处理不达标工件预热温度不够工件预热太过流化床涂装流化床涂装涂膜常见问题流化床涂装流化床涂装原理又称火焰喷涂法压缩空气将粉末涂料从火焰喷嘴中心吹出粉末涂料以高速通过喷嘴外围喷出的火焰区域以熔融状态喷射黏附到工件表面熔射法涂装7-冷却空气；8-燃料气体；9-树脂粉末；10-火焰喷枪头；11-熔融树脂；12-涂膜；13-被涂物流化床涂装原理熔射法涂装7-冷却空气；8-燃料气体；9-树脂熔射法涂装特点设备简单，价格低廉，可以在工作现场施工操作可以得到厚膜可在湿度大和低温条件下操作涂膜厚

8、度不易控制施工现场涂料飞扬较多，需增加积尘装置对大件以及表面较为复杂的工件进行涂装过程中，质量较难于保证熔射法涂装熔射法涂装特点熔射法涂装静电粉末涂装原理电晕放电静电粉末喷涂静电粉末涂装原理静电粉末喷涂静电粉末涂装原理电晕放电粉末充电静电粉末喷涂静电粉末涂装原理静电粉末喷涂静电粉末涂装原理电晕放电粉末充电粉末的吸附静电粉末喷涂静电粉末涂装原理静电粉末喷涂静电粉末涂装静电喷涂工艺参数喷涂电压在一定范围内，粉末附着量与喷涂电压成正比电压超过90kV时，粉末附着量反而随喷涂电压增大而下降。随喷涂时间的增加，电压对粉层厚度增长率影响变小喷涂距离增大时，电压对粉层厚度的影响变小喷涂电压控制在60-80k

9、V为佳静电粉末喷涂静电粉末涂装静电喷涂工艺参数静电粉末喷涂静电粉末涂装静电喷涂工艺参数喷涂电压喷涂距离喷涂电压不变时，喷涂距离增大，电场强度E将减小E值对膜厚的影响非常的大静电粉末喷涂喷涂距离/mm沉积效率/%喷涂条件250100喷粉量60g/min30090喷涂时间20s40056喷涂电压90kV喷涂距离与沉积效率的关系静电粉末涂装静电喷涂工艺参数静电粉末喷涂喷涂距离/mm沉积效静电粉末涂装静电喷涂工艺参数喷涂电压喷涂距离供粉气压在其它条件都一定的情况下，供粉器的供粉气压增大，沉积效率下降静电粉末喷涂供粉气压与沉积效率的关系供粉气压（MPa）沉积效率（）喷涂条件0.05100喷涂距离250m

10、m0.0797喷粉量60g/min0.194喷涂时间 20s0.1588喷涂电压90kV0.284环氧粉末涂料Why静电粉末涂装静电喷涂工艺参数静电粉末喷涂供粉气压与沉积效率的静电粉末涂装静电喷涂工艺参数喷涂电压喷涂距离供粉气压喷粉量粉层厚度的初始增长率与喷粉量成正比随时间的增加，喷粉量对粉层厚度增长率的影响不仅变小，还会使沉积效率下降一般喷涂施工中喷粉量控制在100-200g/min静电粉末喷涂静电粉末涂装静电喷涂工艺参数静电粉末喷涂静电粉末涂装静电喷涂工艺参数喷涂电压喷涂距离供粉气压喷粉量粉末特性影响静电粉末喷涂涂敷工艺性能粒度备 注大小粉末流动性变差涂敷性中间粒度好被吹散的倾向易飞散喷枪

11、的堵塞易堵塞膜厚变薄静电粉末涂装静电喷涂工艺参数静电粉末喷涂涂敷工艺性能粒度备 静电粉末涂装静电喷涂工艺参数喷涂电压喷涂距离供粉气压喷粉量粉末特性影响粉末体积电阻体积电阻小易于放出电荷，粉末颗粒易于脱落处在高体积电阻时，粒子电荷不易放出，难于获得较厚的涂层介于二者体积电阻值之间的涂料，施工性能好，在此范围内的低电阻值可获得厚度膜静电粉末喷涂静电粉末涂装静电喷涂工艺参数静电粉末喷涂静电粉末涂装粉末静电喷涂设备系统结构静电粉末喷涂压缩空气空气净化系统供粉器静电喷枪高压静电发生器工件预处理粉末喷漆室粉末回收系统静电粉末涂装粉末静电喷涂设备系统结构静电粉末喷涂压缩空气空气摩擦静电喷涂原理通过粉体与喷枪

12、以及粉体之间的摩擦使粉末颗粒带电特点能较好的克服屏蔽可获得较厚涂层，不产生反电离现象设备简单对粉体有选择性喷枪粉体通道小，气压控制要求高防潮、压缩空气要干燥喷粉量不能过大摩擦静电喷涂摩擦静电喷涂原理摩擦静电喷涂光固化涂装技术UV光固化涂料的发展国外1968年Bayer研发了第一代UVCC木器涂料全球年增长率保持1015欧、美、日三地UVCC产量占全球UVCC市场95的份额全球涂料市场，UVCC占其它涂料产品份额为15，预计到2015年达到30光固化涂装技术光固化涂装技术UV光固化涂料的发展光固化涂装技术光固化涂装技术UV光固化涂料的发展国外国内我国于70年代开始研发UVCC80年代，发展缓慢9

13、0年代，得到快速的发展目前UVCC的产量年增长率为4060，是全球发展最快的地区光固化涂装技术光固化涂装技术UV光固化涂料的发展光固化涂装技术原理以UV引发涂料聚合固化特点适合于透明液体涂料粉末涂装中对粉末涂料的配方具有特殊的要求固化温度低，对底材要求不高固化时间较短能耗少不含VOC物质，环境友好性高资源利用率高光固化涂装技术 5E原则Efficiency (高效)Energy Saving (节能) Enabling (适应性广)Economy (经济)Environmental Friendly (环境友好)原理光固化涂装技术 5E原则UV涂料的组成光引发剂(35%)预聚物(4060%)活

14、性稀释剂(4060%)助剂(0.21%)光固化涂装技术UV涂料的组成光固化涂装技术光固化涂装技术涂装工艺设备光固化涂装技术表面处理静电涂装熔融流平UV固化检验成品光固化涂装技术涂装工艺光固化涂装技术表面处理静电涂装熔融流平供粉器将粉末涂料连续、均匀、定量地供给喷粉枪种类横向抽吸式流化床供粉器纵向抽吸式流化床供粉器供粉器供粉器将粉末涂料连续、均匀、定量地供给喷粉枪供粉器供粉器供粉器供粉器供粉器高压静电发生器供给喷枪所需的高压静电种类电子管式晶体管式微处理式高电压低电流自动保护电路高压静电发生器高压静电发生器供给喷枪所需的高压静电高压静电发生器静电喷枪静电喷枪静电喷枪静电喷枪静电喷枪静电喷枪静电喷

15、枪静电喷枪粉末喷涂室与粉末回收系统喷涂操作的场所要求具有合适的大小良好的空气流通方式便于清洗和换色便于粉末回收空气流通方式向下吸走水平吸走底部吸走粉末喷漆室粉末喷涂室与粉末回收系统喷涂操作的场所粉末喷漆室粉末喷涂室与粉末回收系统粉末喷漆室粉末喷涂室与粉末回收系统粉末喷漆室流化床涂装特点设备简单，价格低廉，可以在工作现场施工操作可以得到厚膜可在湿度大和低温条件下操作涂膜厚度不易控制施工现场涂料飞扬较多，需增加积尘装置对大件以及表面较为复杂的工件进行涂装过程中，质量较难于保证熔射法涂装流化床涂装特点熔射法涂装固体流态化随自下而上通过固体的流体的流速不同，会出现不同的流化状态固定床流化床固定床临界流

16、化床流化床沸腾床输送床固体流态化随自下而上通过固体的流体的流速不同，会出现不同的流光引发剂光引发剂的引发作用机理光引发剂光引发剂的引发作用机理光引发剂光引发剂的引发作用机理光引发剂的种类自由基型阳离子型可见光型水溶性型高分子型光引发剂光引发剂的引发作用机理光引发剂光引发剂的引发作用机理光引发剂的种类自由基型阳离子型可见光型水溶性型高分子型1. 裂解型自由基光引发剂2. 提氢型自由基光引发剂光引发剂光引发剂的引发作用机理1. 裂解型自由基光引发剂2.光引发剂光引发剂的引发作用机理光引发剂的种类自由基型阳离子型可见光型水溶性型高分子型阳离子光引发剂的机理： 吸收紫外光后，发生光解产生超强质子酸，从

17、而引发阳离子预聚物和活性稀释剂阳离子聚合。芳基重氮盐二芳基碘鎓盐三芳基硫鎓盐芳基茂铁盐光引发剂光引发剂的引发作用机理阳离子光引发剂的机理：芳基重氮光引发剂光引发剂的引发作用机理光引发剂的种类自由基型阳离子型可见光型水溶性型高分子型樟脑醌钛茂可见光引发剂 UVCC光引发剂一般对波长在300400nm的紫外光敏感,可见光引发剂对500nm以上的可见光敏感。 应用于信息、计算机、激光技术等领域。光引发剂光引发剂的引发作用机理樟脑醌钛茂可见光引发剂预聚物特点主要成膜物质分子量大，粘度高对涂膜性能起决定作用种类不饱和聚酯环氧丙烯酸酯聚氨酯丙烯酸酯聚氨酯丙烯酸酯聚酯丙烯酸酯聚醚丙烯酸酯预聚物发展的方向： 1. 有机硅预聚物 2. 有机氟预聚物 3. 低粘度预聚物 4. 水溶性预聚物预聚物特点预聚物发展的方向：活性稀释剂现有稀释剂种类单官能度苯乙烯、乙酸乙烯酯、N乙烯基吡咯烷酮、 单官能度丙烯酸酯等二官能团TPGDA(三缩丙二醇二丙烯酸酯)HDDA(己