涂装工艺与设备培训课件

涂装工艺与设备湖北汽车工业学院材料工程教研室李志辉

Lzhh0425@126.co装工艺与设备2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3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4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）涂装技术Seeyou！6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/μm50-50010-30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7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8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9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10流化化床床的的不不正正常常现现象象腾涌现象象沟流流化床涂涂装11流化床的的优缺点点优点床层温度度分布均均匀流化床内内的传热热及传质质速率高高床层和金金属器壁壁之间的的传热系系数大床与床之之间颗粒粒可连续续循环，，这样使使得大型型反应器器中生产产的或需需要的大大量热量量有传递递的可能能性为小颗粒粒或粉末末状物料料的加工工开辟了了途径流化床涂涂装12流化床的的优缺点点缺点颗粒的返返混现象象使得在在床内颗颗粒停留留时间分分布不均均，因而而影响产产品质量量。另一一方面，，由于颗颗粒的返返混造成成反应速速度降低低和副反反应增加加由于气泡泡的存在在，床内内气流不不少以气气泡状态态流经床床层和固固体接触触不均匀匀，若气气相是加加工对象象，也影影响产品品的均匀匀性和转转化率的的降低。。颗粒流化化时，相相互碰撞撞，脆性性固体材材料易成成粉末而而为气体体夹带，，除尘要要求高且且损失严严重。由于固体体颗粒的的磨损作作用，管管件和容容器的磨磨损严重重，设备备更新要要求高。。不利于高高温操作作，由于于流态化化要求颗颗粒必须须是固态态，由于于高温下下颗粒易易于聚集集和粘结结，因而而不能在在高温下下操作，，从而影影响了产产物的生生成速度度流化床涂涂装13流化床涂涂装流化床涂涂装的主主要设备备流化床涂涂装振动流化化床结构构示意图图14流化床涂涂装流化床涂涂装的工工艺工艺流程程工件预热热工件预热热温度一一般高于于粉末涂涂料熔化化温度30-60℃过高过低低都易出出现质量量问题流化床浸浸涂工件浸沉沉入粉层层后应保保持运动动放入方式式对涂层层质量影影响较大大流化床涂涂装工件前处理预热浸涂固（塑化化）冷却成品15流化床涂涂装涂膜常见见问题涂层不均均匀工件形状状对流化化床的粉粉末流化化状态的的影响浸涂时间间长短，，主要造造成上下下的流挂挂由于流化化床的粉粉末流化化状态不不佳造成成涂膜的的不均匀匀涂层厚度度不够工件预热热不够浸涂时间间短附着力不不够前处理不不达标工件预热热温度不不够工件预热热太过流化床涂涂装16流化床涂涂装原理又称火焰焰喷涂法法压缩空气气将粉末末涂料从从火焰喷喷嘴中心心吹出粉末涂料料以高速速通过喷喷嘴外围围喷出的的火焰区区域以熔融状状态喷射射黏附到到工件表表面熔射法涂涂装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17熔射法涂涂装特点设备简单单，价格格低廉，，可以在工工作现场场施工操操作可以得到到厚膜可在湿度度大和低低温条件件下操作作涂膜厚度度不易控控制施工现场场涂料飞飞扬较多多，需增增加积尘尘装置对大件以以及表面面较为复复杂的工工件进行行涂装过过程中，，质量较较难于保保证熔射法涂涂装18静电粉末末涂装原理电晕放电电静电粉末末喷涂19静电粉末末涂装原理电晕放电电粉末充电电静电粉末末喷涂20静电粉末末涂装原理电晕放电电粉末充电电粉末的吸吸附静电粉末末喷涂21静电粉末末涂装静电喷涂涂工艺参参数喷涂电压压在一定范范围内，，粉末附附着量与与喷涂电电压成正正比电压超过过90kV时，粉末末附着量量反而随随喷涂电电压增大大而下降降。随喷涂时时间的增增加，电电压对粉粉层厚度度增长率率影响变变小喷涂距离离增大时时，电压压对粉层层厚度的的影响变变小喷涂电压压控制在在60-80kV为佳静电粉末末喷涂22静电粉末末涂装静电喷涂涂工艺参参数喷涂电压压喷涂距离离喷涂电压压不变时时，喷涂涂距离增增大，电电场强度度E将减小E值对膜厚厚的影响响非常的的大静电粉末末喷涂喷涂距离/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喷涂距离离与沉积积效率的的关系23静电粉末末涂装静电喷涂涂工艺参参数喷涂电压压喷涂距离离供粉气压压在其它条条件都一一定的情情况下，，供粉器器的供粉粉气压增增大，沉沉积效率率下降静电粉末末喷涂供粉气压压与沉积积效率的的关系供粉气压（MPa）沉积效率（％）喷涂条件0.05100喷涂距离250mm0.0797喷粉量60g/min0.194喷涂时间

20s0.1588喷涂电压90kV0.284环氧粉末涂料Why24静电粉末末涂装静电喷涂涂工艺参参数喷涂电压压喷涂距离离供粉气压压喷粉量粉层厚度度的初始始增长率率与喷粉粉量成正正比随时间的的增加，，喷粉量量对粉层层厚度增增长率的的影响不不仅变小小，还会会使沉积积效率下下降一般喷涂涂施工中中喷粉量量控制在在100-200g/min静电粉末末喷涂25静电粉粉末涂涂装静电喷喷涂工工艺参参数喷涂电电压喷涂距距离供粉气气压喷粉量量粉末特特性影影响静电粉粉末喷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的堵塞易堵塞膜厚变薄26静电粉粉末涂涂装静电喷喷涂工工艺参参数喷涂电电压喷涂距距离供粉气气压喷粉量量粉末特特性影影响粉末体体积电电阻体积电电阻小小易于于放出出电荷荷，粉粉末颗颗粒易易于脱脱落处在高高体积积电阻阻时，，粒子子电荷荷不易易放出出，难难于获获得较较厚的的涂层层介于二二者体体积电电阻值值之间间的涂涂料，，施工工性能能好，，在此此范围围内的的低电电阻值值可获获得厚厚度膜膜静电粉粉末喷喷涂27静电粉粉末涂涂装粉末静静电喷喷涂设设备系系统结结构静电粉粉末喷喷涂压缩空空气空气净净化系系统供粉器器静电喷喷枪高压静静电发发生器器工件预预处理理粉末喷喷漆室室粉末回回收系系统28摩擦静静电喷喷涂原理通过粉粉体与与喷枪枪以及及粉体体之间间的摩摩擦使使粉末末颗粒粒带电电特点能较好好的克克服屏屏蔽可获得得较厚厚涂层层，不不产生生反电电离现现象设备简简单对粉体体有选选择性性喷枪粉粉体通通道小小，气气压控控制要要求高高防潮、、压缩缩空气气要干干燥喷粉量量不能能过大大摩擦静静电喷喷涂29光固化化涂装装技术术UV光固化化涂料料的发发展国外1968年Bayer研发了了第一一代UVCC木器涂涂料全球年年增长长率保保持10～15％欧、美美、日日三地地UVCC产量占占全球球UVCC市场95％的份份额全球涂涂料市市场，，UVCC占其它它涂料料产品品份额额为15％，预预计到到2015年达到到30％光固化化涂装装技术术30光固化化涂装装技术术UV光固化化涂料料的发发展国外国内我国于于70年代开开始研研发UVCC80年代，，发展展缓慢慢90年代，，得到到快速速的发发展目前UVCC的产量量年增增长率率为40～60％，是是全球球发展展最快快的地地区光固化化涂装装技术术31原理以UV引发涂涂料聚聚合固固化特点适合于于透明明液体体涂料料粉末涂涂装中中对粉粉末涂涂料的的配方方具有有特殊殊的要要求固化温温度低低，对对底材材要求求不高高固化时时间较较短能耗少少不含VOC物质，，环境境友好好性高高资源利利用率率高光固化化涂装装技术术5E原则Efficiency(高效)EnergySaving(节能)Enabling(适应性性广)Economy(经济)EnvironmentalFriendly(环境友友好)32UV涂料的的组成成光引发发剂(3~5%)预聚物物(40~60%)活性稀稀释剂剂(40~60%)助剂(0.2~1%)光固化化涂装装技术术33光固化化涂装装技术术涂装工工艺设备光固化化涂装装技术术表面处处理静电涂涂装熔融流流平UV固化检验成品34供粉器将粉末涂料料连续、均均匀、定量量地供给喷喷粉枪种类横向抽吸式式流化床供供粉器纵向抽吸式式流化床供供粉器供粉器35供粉器供粉器36高压静电发发生器供给喷枪所所需的高压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电路高压静电发发生器37静电喷枪静电喷枪38静电喷枪静电喷枪39粉末喷涂室室与粉末回回收系统喷涂操作的的场所要求具有合适的的大小良好的空气气流通方式式便于清洗和和换色便于粉末回回收空气流通方方式向下吸走水平吸走底部吸走粉末喷漆室室40粉末喷涂涂室与粉粉末回收收系统粉末喷漆漆室41流化床涂涂装特点设备简单单，价格格低廉，，可以在工工作现场场施工操操作可以得到到厚膜可在湿度度大和低低温条件件下操作作涂膜厚度度不易控控制施工现场场涂料飞飞扬较多多，需增增加积尘尘装置对大件以以及表面面较为复复杂的工工件进行行涂装过过程中，，质量较较难于保保证熔射法涂涂装42固体流态态化随自下而而上通过过固体的的流体的的流速不不同，会会出现不不同的流流化状态态固定床流化床固定床临界流化化床流化床沸腾床输送床43光引发剂剂光引发剂剂的引发发作用机机理44光引发剂剂光引发剂剂的引发发作用机机理光引发剂剂的种类类自由基型型阳离子型型可见光型型水溶性型型高分子型型45光引发剂剂光引发剂剂的引发发作用机机理光引发剂剂的种类类自由基型型阳离子型型可见光型型水溶性型型高分子型型1.裂解型自自由基光光引发剂剂2.提氢型自自由基光光引发剂剂46光引发剂剂光引发剂剂的引发发作用机机理光引发剂剂的种类类自由基型型阳离子型型可见光型型水溶性型型高分子型型阳离子光光引发剂剂的机理理：吸收紫外外光后，，发生光光解产生生超强质质子酸，，从而引引发阳离离子预聚聚物和活活性稀释释剂阳离离子聚合合。芳基重氮氮盐二芳基碘碘鎓盐三芳基硫硫鎓盐芳基茂铁铁盐47光引发剂剂光引发剂剂的引发发作用机机理光引发剂剂的种类类自由基型型阳离子型型可见光型型水溶性型型高分子型型樟脑醌钛茂可见光引引发剂UVCC光引发剂剂一般对对波长