什么是工业铝型材粉末喷涂?
铝型材粉末喷涂其实就是粉末喷涂中的一种。也就是用粉末设备(静电喷塑机器)把粉末涂料喷涂到铝型材或者工件的表面上,然后再静电的作用下,粉末会均匀的吸附在铝型材的表面,形成粉状的涂层,再经过高温烘烤流平固话,变成不同种类效果的涂层。而这个过程就称之为铝型材粉末喷涂。
铝型材的表面处理方式大体存在着阳极氧化、电泳涂装及粉末喷涂三种处理方式,每一种方式都各有优势,下面主要介绍粉末喷涂的优点。
粉末喷涂存在的显着优势:
1、工艺较为简单。
主要得益于生产过程中主要设备的自动精度的提高,对一些主要的技术参数已经可以实现微电脑控制,有效地降低工艺操作难度,同时辅助设备大为减少。
2、成品率高。一般情况下,如果各项措施得当,可最大限度地控制不合格品的产生。
3、能耗明显降低,在普通的阳极氧化、电泳涂装的生产过程中,水、电的消耗是相当大的,特别是在氧化工序。整流机的输出电流可达到8000~11000A之间,电压在15~17.5V之间,再加上机器本身的热耗,需要不停地用循环水进行降温,吨电耗往往在1000度左右,同时辅助设施的减少也可以降低一些电耗。
4、对水、大气的污染程度降低,片碱、硫酸及其它液体有机溶剂的不再使用,减少水及大气污染,也有效地提高铝型材与作为环保产品的塑钢型材的竞争实力,相应地减少了一些生产成本。
5、工人的劳动强度明显降低,由于采用自动化流水线作业,上料方式以及夹具的使用方式已经得到明显简化,提高了生产效率,也降低了劳动强度。
6、对毛料的表面质量要求标准有明显降低,粉末涂层并且可以完全覆盖型材表面的挤压纹,掩盖一部分铝型材表面的瑕疵,提高铝型材成品的表面质量。
7、涂膜的一些物理指标较其他表面处理膜有明显提高,如硬度、耐磨性,可有效地延长铝型材的使用寿命。
粉末喷涂采用的是粉末涂料,工艺上采用的是静电喷涂,利用磨擦喷枪的作用,在加速风的影响下,使粉末颗粒喷出枪体时携带正电荷,与带负电荷的型材接触,产生静电吸附,然后经过高温固化。也增强了涂料的吸附强度,防止漆膜脱落。
从工艺本身来看,具有相当高的科技成分,调配颜色各异的涂料,产生不同色系的装饰效果,更加符合室内装饰的需要,也是与铝型材在建筑业的应用向室内发展的趋势相一致的。特别是喷涂型材与隔热断桥的联合使用,使其更具有更时尚的潮流,使粉末喷涂型材具有了更大的发展空间,也是其他处理方式生产出来的型材所无法替代的。
电泳涂料是一种水性涂料,是目前涂装领域的安全环保涂料。电泳涂料的涂装生产效率高,涂膜细腻、均一、平整,能提供无与伦比的漆膜均一性。
相对来说,电泳喷漆铝材更易于操作,应用范围更广,性价比更高。
(1)为使粉末涂装的特性能充分发挥和延长涂膜使用寿命, 破涂物表面首先严格进行表面前处理
(2)喷涂时,被涂物须完全接地,以增加粉末涂装的喷着效率
(3)对有较大表面缺陷的被涂物, 应涂刮导电腻子, 以保证涂膜的平整和光滑感
(4)喷涂后物件物件需进行加热固化、固化条件以粉末产品技术指标为准 但必须充分保证其固化温度和时间,避免固化不足造成质量事故。
(5)喷粉后立即检查, 若发现缺陷应及时处理,若固化后发现缺陷,其范围小仅局部而不影响,被涂物表面装饰,可用同色粉末加丙酮稀释后进行修补,如果范围大又影响表面质量,则用砂纸打磨后,再喷涂一次或用脱漆剂去掉涂层,再重新唢粉。
(6)回收粉须经过筛选除去杂物后,按一定比例与新粉混合作用。
(7)供粉桶、喷粉室及回收系统应避免其它不同颜色粉末的污染,故每次换色时一定要吹扫干净。
2、美术型粉末喷涂施工要求: 美术型粉末,具有美观,立体感强,装饰性效果*等特点,但对其施工工艺要求严格。
(1)喷粉时输入气压不宜太大,一般控制在0.5~1.5kg/cm2为好。气压太大会造成花纹清晰度差或者产生一些麻点。静电电压也不宜过高,一般控制在60~70Kv左右。电压太高,会使附在工件表面的粉末发生反弹现象出现麻坑。流平欠佳等缺陷。
(2)喷粉要注意保证涂膜的厚度,一般控制在70~100μm之间方能有利于形成明显的花纹和较大的花纹,涂膜薄则花纹不明显,而且花纹也小,同时会出现麻点露底等缺陷
(3)固化时必须按规定的温度和时间进行烘烤。如果温度过低时间过短会造成粉末形不成花纹,同时因固化不彻底机械性能也大大下降。另外,因美术型花纹粉末生产工艺的特殊性,用回收粉末再喷后,其花纹会发生变小或不明显的变化,故一般建议美术型粉末的回收粉不要使用。要用也须经试验。从上述看虽然对其施工要求较严,但相信涂装过程中只要较好地把握以上因素,一定会达到理想的满意效果。
粉末涂料的保管和取用:
1、远离火源、避免日光直接照射,应置于通风良好,温度在35℃以下场所。
2、避免存放在易受水,有机溶剂,油和其它材料污染的场所。
3、粉末涂料用后勿随意露于空气中,应随时加盖或匝紧袋口避免杂物混入。
4、避免皮肤的长期接触,附着于皮肤的粉末应用肥皂水冲洗干净,切勿使用溶剂。
涂装施工场所的安全:
l、涂装作业使用设备均要完好的接地消除静电。
2、避免涂装机无端放电现象
3、喷粉室内,浮游粉尘的浓度尽量控制在安全浓度以下,避免粉尘着火爆炸的危险。 粉末涂料的特性:
粉末涂料是一种新型的不含溶剂100%固体粉末状涂料。它有两大类:热塑性粉末涂和热固性粉末涂料。涂料由特制树脂、颜填料、固化剂及其它助剂,以一定的比例混合,再通过热挤塑和粉碎过筛等工艺制备而成。它们在常温下,贮存稳定,经静电喷涂或流化床浸涂,再加热烘烤熔融固化,使形成平整光亮的永久性涂膜,达到装饰和防腐蚀的目的。
特性:
1、该产品不含毒性,不含溶剂和不含挥发有毒性的物质,故无中毒、无火灾、无“三废”的排放等公害的问题,完全符合国家环保法的要求。
2、原材料利用率高,过喷的粉末可回收利用,利用率达99%以上。
3、被涂物前处理后,一次性施工,无需底涂,即可得到足够厚度的涂膜,易实现自动化操作,生产效率高,可降低成本。
4、涂层致密、附着力、抗冲击强度和韧性均好,边角覆盖率高,具有优良的耐化学药品腐蚀性能和电气绝缘性能。
5、粉末涂料存贮、运输安全和方便。
1、含义上的区别
粉末喷涂是用喷粉设备(静电喷塑机)把粉末涂料喷涂到工件的表面,在静电作用下,粉末会均匀的吸附于工件表面,形成粉状的涂层;粉状涂层经过高温烘烤流平固化,变成效果各异(粉末涂料的不同种类效果)的最终涂层。
氟碳喷涂是一种静电喷涂,也是液态喷涂的方式,称为氟碳喷涂,香港称为锔油。属于高档次喷涂,所以价格较高。
2、特性上的区别
粉末喷涂的喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面优于喷漆工艺,成本也在同效果的喷漆之下。
氟碳喷涂具有优异的抗褪色性、抗起霜性、抗大气污染(酸雨等)的耐腐蚀性,抗紫外线能力强,抗裂性强以及能够承受恶劣天气环境。是一般涂料所不及的。质量优秀的氟碳涂层具有金属光泽,颜色鲜明、明显的立体感。
3、结构组成上的区别
一套静电粉末喷涂系统主要由一套供粉装置,一套或数套静电喷枪及控制装置,静电发生装置及一套粉末回收装置组成。在供粉装置中,粉末处在一种流化的状态,这是通过压缩空气的作用而实现的,之后粉末通过虹吸作用被高速流动的气流带着,形成粉气混合,最终到达喷枪上。
氟碳喷涂料是以聚偏二氟乙烯树脂n(CH2CF2)烘烤(CH2CF2)n(PVDF))为基料或配金属铝粉为色料制成的涂料。氟碳喷涂设备引进电脑软件,引进不同类型静电喷枪 。多采用高压静电电气喷枪,氟碳喷涂工艺多采用多层喷涂。
参考资料来源:百度百科-粉末喷涂
参考资料来源:百度百科-氟碳喷涂
阳极处理是采用阳极氧化的方式,使铝型材表面形成一层致密的氧化膜,从而起到防止铝型材腐蚀的目的。现在更加流行的是粉末涂料喷涂,在铝型材表面喷涂一层粉末涂料,既美观,又防腐,同时起到良好的装饰效果。
从成本方面进行选择,前处理依次为抛丸→喷砂→磷化→抛光,喷涂→电泳→氧化→电镀。磷化后只能进行喷涂、电泳,不能再做氧化、电镀处理。
从装饰和防腐蚀方面进行选择,前处理依次为抛光→磷化→喷砂→抛丸,氧化→电镀→喷涂→电泳。
汽车发动机壳体一般采用抛丸→喷涂处理。
表面前处理方法
1、手工处理:
如刮刀、钢丝刷或砂轮等。用手工可以除去工件表面的锈迹和氧化皮,但手工处理劳
动强度大、生产效率低,质量差,清理不彻底。
2、化学处理:
主要是利用酸碱性或碱性溶液与工件表面的氧化物及油污发生化学反应,使其溶解在酸性或碱性的溶液中,以达到去除工件表面锈迹氧化皮及油污,再利用尼龙制成的毛刷辊或
304#不锈钢丝(耐酸碱溶液制成的钢丝刷辊清扫干净便可达到目的。化学处理适应于对薄板件清理,但缺点是:若时间控制不当,即使加缓蚀剂,也能使钢材产生过蚀现象,对于较复杂的结构件和有孔的零件,经酸性溶液酸洗后,浸入缝隙或孔穴中的余酸难以彻底清除,若处理不当,将成为工件以后腐蚀的隐患,且化学物易挥发,成本高,处理后的化学排放工作难度大,若处理不当,将对环境造成严重的污染。随着人们环保意识的提高,此种处理方法正被机械处理法取代。
3、机械处理法:
主要包括钢丝刷辊拉丝法,机械抛光法、喷丸法。
a、钢丝刷辊抛光法也就是刷辊在电机的带动下,刷辊以与轧件运动相反的方向在板带的上下表面高速旋转刷去氧化皮。刷掉的氧化皮采用封闭循环冷却水冲洗系统冲掉。
b、 机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度。
c、喷丸分为抛丸和喷砂:
用钢丸或砂粒进行表面处理,打击力大,清理效果明显。但抛丸对薄板工件的处理,容易使工件变形,且钢丸打击到工件表面(无论抛丸或喷丸)使金属基材产生变形,由于Fe304和FE203没有塑性,破碎后剥离,而油膜与其材一同变形,所以对带有油污的工件,抛丸、喷砂无法彻底清除油污。在现有的工件表面处理方法中,清理效果最佳的还数喷砂清理。喷砂适用于工件表面要求较高的清理。喷砂过程中产生大量的矽尘无法清除,严重影响操作工人的健康并污染环境。
根据使用的方法不同,可将表面后处理技术分为下述种类。
一、电化学方法
这种方法是利用电极反应,在工件表面形成镀层。其中主要的方法是:
1、电镀
在电解质溶液中,工件为阴极,在外电流作用下,使其表面形成镀层的过程,称为电
镀。镀层可为金属、合金、半导体或含各类固体微粒,如镀铜、镀镍等。
2、氧化
在电解质溶液中,工件为阳极,在外电流作用下,使其表面形成氧化膜层的过程,称
为阳极氧化,铝合金表面形成三氧化二铝膜。
3、电泳
工件作为一个电极放入导电的水溶性或水乳化的涂料中,与涂料中另一电极构成解电路。在电场作用下,涂料溶液中已离解成带电的树脂离子,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。这些带电荷的树脂离子,连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面,形成涂层,这一过程称为电泳。
二、化学方法
这种方法是无电流作用,利用化学物质相互作用,在工件表面形成镀覆层。其中主要的方法是:
1、化学转化膜处理
在电解质溶液中,金属工件在无外电流作用,由溶液中化学物质与工件相互作用从而
在其表面形成镀层的过程,称为化学转化膜处理。如金属表面的发蓝、磷化、钝化、铬盐处理等。
2、化学镀
在电解质溶液中,工件表面经催化处理,无外电流作用,在溶液中由于化学物质的还
原作用,将某些物质沉积于工件表面而形成镀层的过程,称为化学镀,如化学镀镍、化学镀铜等。
三、热加工方法
这种方法是在高温条件下令材料熔融或热扩散,在工件表面形成涂层。其主要方法是:
1、热浸镀
金属工件放入熔融金属中,令其表面形成涂层的过程,称为热浸镀,如热镀锌、热镀铝等。
2、热喷涂
将熔融金属雾化,喷涂于工件表面,形成涂层的过程,称为热喷涂,如热喷涂锌、热
喷涂陶瓷等。
3、热烫印
将金属箔加温、加压覆盖于工件表面上,形成涂覆层的过程,称为热烫印,如热烫印铜箔等。
4、化学热处理
工件与化学物质接触、加热,在高温态下令某种元素进入工件表面的过程,称为化学热处理,如渗氮、渗碳等。
5、堆焊
以焊接方式,令熔敷金属堆集于工件表面而形成焊层的过程,称为堆焊,如堆焊耐磨合金等。
四、真空法
这种方法是在高真空状态下令材料气化或离子化沉积于工件表面而形成镀层的过程。
其主要方法是。
1、物理气相沉积(PVD)在真空条件下,将金属气化成原子或分子,或者使其离子化成离子,直接沉积到工件表面,形成涂层的过程,称为物理气相沉积,其沉积粒子束来源于非化学因素,如蒸发镀溅射镀、离子镀等。
2、离子注入
高电压下将不同离子注入工件表面令其表面改性的过程,称为离子注入,如注硼等。
3、化学气相沉积(CVD)低压(有时也在常压)下,气态物质在工件表面因化学反应而生成固态沉积层的过程,称为化学气相镀,如气相沉积氧化硅、氮化硅等。
五、喷涂
喷涂通过喷枪或碟式雾化器,借助于压力或离心力,分散成均匀而微细的雾滴,施涂于被涂物表面的涂装方法。可分为空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂。
1、空气喷涂
空气喷涂是目前油漆涂装施工中采用得比较广泛的一种涂饰工艺。空气喷涂是利用压缩空气的气流,流过喷枪喷嘴孔形成负压,负压使漆料从吸管吸入,经喷嘴喷出,形成漆雾,漆雾喷射到被涂饰零部件表面上形成均匀的漆膜。
2、无空气喷涂
无空气喷涂是利用柱塞泵、隔膜泵等形式的增压泵将液体状的涂料增压,然后经高压软管输送至无气喷枪,最后在无气喷嘴处释放液压、瞬时雾化后喷向被涂物表面,形成涂膜层。由于涂料里不含有空气,所以被称为无空气喷涂,简称无气喷涂。
3、静电喷涂
静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。
氟碳喷涂与粉末喷涂铝材使用寿命及性能对比
一、氟碳喷涂铝型材
氟碳涂料的稳定性和耐久性比粉末涂及聚乙烯两种涂料高30个和80百分点,指碳喷涂铝型材在正常气候条件下,使用寿命高难度达50年。其表面氟碳漆在15-20年骱保证不褪色、不变色、不龟裂。
优点
:
1、耐候性—具有抗紫外降解。抗粉化性强。长期保持具有颜色和光泽。
2、耐化学品性——具有抗酸和液态碱的侵蚀及不受空气污染、酸雨的侵袭。
3、耐腐蚀性——空气中腐蚀粒子的渗透率低,能长期承受恶劣的环境面不腐蚀。
4、机械性能——具有级佳的抗冲击性、耐磨性及优良的漆膜柔性
5、防霉、菌污损—耐湿性优良是霉菌生长的非营养素。
具有防尘、防火、防震、隔热、隔音、不龟裂、不脱落、无色差、不褪色的特点。
二、粉末喷涂
粉末喷涂利用静电喷涂的原理,把干燥粉末状物吸附在金属铝型材上,经过200°以上高温烧烤后,粉状物固化成为一层约60微米厚坚固光亮的涂层。使产品表面平整光滑,色泽均匀,具极强的耐酸性、耐碱性、耐撞性、耐磨损,能长期经受强烈紫外辐射和酸雨的侵蚀,不出现涂层粉化、褪色、脱落等现象。粉末喷涂铝型材在正常条件下,使用寿命达30年。其表面涂层在5-10年内保证不褪色、不变色、不龟裂。其耐候性及而腐蚀性均优于普通铝材,颜色多样化。
三、价格
氟碳喷涂铝材
约40000元/吨
粉末喷涂铝材
约28000元/吨