一.噴涂工藝基本情況介紹
定義:噴涂通過(guò)噴槍或碟式霧化器,借助于壓力或離心力,分散成均勻而微細(xì)的霧滴,施涂于被涂物表面的涂裝方法
分類:空氣噴涂空氣輔助噴涂無(wú)氣噴涂靜電噴涂粉末噴涂火焰噴涂超音速噴涂。
噴涂就是在產(chǎn)品的表面增加一個(gè)薄薄的涂層是涂裝工藝的一種。說(shuō)起它的作用,大家比較熟悉的應(yīng)該是防銹和美觀。其實(shí)還有另外兩個(gè)作用, 一是品牌作用,比如,只要我們一看到招牌式的Cat?(卡特)黃,潛意識(shí)里就會(huì)和Cat的品牌和設(shè)備聯(lián)系起來(lái);另一個(gè)是特殊功能,比如隱身轟炸機(jī)表面增加特殊的涂層后可以吸收雷達(dá)波起到隱身的作用。
噴涂使用的涂料一般分為液體油漆、粉末涂料、電泳漆和自泳漆,對(duì)應(yīng)的施工過(guò)程分別為噴液體漆、粉末噴涂、電泳和自泳浸漆等。早期的噴涂以噴液體漆為主,大家習(xí)慣性簡(jiǎn)稱為噴漆。噴漆在很多場(chǎng)合也被當(dāng)作是噴液體漆、噴粉、電泳和自泳浸漆的總稱。
熱噴涂工藝四大流程分別有哪
二.熱噴工藝過(guò)程如下:
工件表面預(yù)處理→工件預(yù)熱→噴涂→涂層后處理
1.表面預(yù)處理
為了使涂層與基體材料很好地結(jié)合,基材表面必須清潔及粗糙,凈化和粗化表面的方法很多,方法的選擇要根據(jù)涂層的設(shè)計(jì)要求及基材的材質(zhì)、形狀、厚薄、表面原始狀況以及施工條件等因素而定。
凈化處理的目的是除去工件表面的所有污垢,如氧化皮、油漬、油漆及其他污物,關(guān)鍵是除去工件表面和滲入其中的油脂。凈化處理的方法有,溶劑清洗法、蒸汽清洗法、堿洗法及加熱脫脂法等。
粗化處理的目的是增加涂層與基材間的接觸面,增大涂層與基材的機(jī)械咬合力,使凈化處理過(guò)的表面更加活化,以提高涂層與基材的結(jié)合強(qiáng)度.同時(shí)基材表面粗化還改變涂層中的殘余應(yīng)力分布,對(duì)提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度也是有利的。
粗化處理的方法有噴砂、機(jī)械加工法(如車螺紋、滾花)、電拉毛等。其中噴砂處理是最常用的粗化處理方法,常用的噴砂介質(zhì)有氧化鋁、碳化硅和冷硬鑄鐵等。噴砂時(shí),噴砂介質(zhì)的種類和粒度、噴砂時(shí)風(fēng)壓的大小等條件必須根據(jù)工件材質(zhì)的硬度、工件的形狀和尺寸等進(jìn)行合理的選擇。對(duì)于各種金屬基體,推薦采用的砂粒粒度約為16-60號(hào)砂,粗砂用于堅(jiān)固件和重型件的噴砂,噴砂壓力為0.5-0.7Mpa,薄工件易于變形,噴砂壓力為0.3-0.4Mpa。特別值得注意的一點(diǎn)是,用于噴砂的壓縮空氣一定要是無(wú)水無(wú)油的,否則會(huì)嚴(yán)重影響涂層的質(zhì)量。噴涂前工件表面的粗化程度對(duì)大多數(shù)金屬材料來(lái)說(shuō)2.5-13 μmRa就夠了。隨著表面粗糙度的增加涂層與基體材料的結(jié)合增強(qiáng),但是當(dāng)表面粗糙度超過(guò)10 μmRa后,涂層結(jié)合強(qiáng)度的提高程度便會(huì)減低。
對(duì)于一些與基材粘結(jié)不好的涂層材料,還應(yīng)選擇一種與基體材料粘結(jié)好的材料噴涂一層過(guò)渡層,稱為粘結(jié)底層,常用作粘結(jié)底層的材料有Mo、NiAl、NiCr及鋁青銅等。粘結(jié)底層的厚度一般為0.08-0.18μm。
2.預(yù)熱
預(yù)熱的目的是為了消除工件表面的水分和濕氣,提高噴涂粒子與工件接觸時(shí)的界面溫度,以提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度;減少因基材與涂層材料的熱膨脹差異造成的應(yīng)力而導(dǎo)致的涂層開裂。預(yù)熱溫度取決于工件的大小、形狀和材質(zhì),以及基材和涂層材料的熱膨脹系數(shù)等因素,一般情況下預(yù)熱溫度控制在60-120℃之間。
3.噴涂
采用何種噴涂方法進(jìn)行噴涂主要取決于選用的噴涂材料、工件的工況及對(duì)涂層質(zhì)量的要求。例如,如果是陶瓷涂層,則最好選用等離子噴涂;如果是碳化物金屬陶瓷涂層則最好采用高速火焰噴涂;若是噴涂塑料則只能采用火焰噴涂;而若要在戶外進(jìn)行大面積防腐工程的噴涂的話,那就非靈活高效的電弧噴涂或絲材火焰噴涂莫屬了?傊,噴涂方法的選擇一般來(lái)說(shuō)是多樣的,但對(duì)某種應(yīng)用來(lái)說(shuō)總有一種方法是最好的。預(yù)處理好的工件要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行噴涂,噴涂參數(shù)要根據(jù)涂層材料、噴槍性能和工件的具體情況而定,優(yōu)化的噴涂條件可以提高噴涂效率、并獲得致密度高、結(jié)合強(qiáng)度高的高質(zhì)量涂層。
4.涂層后處理
噴涂所得涂層有時(shí)不能直接使用,必須進(jìn)行一系列的后處理。用于防腐蝕的涂層為了防止腐蝕介質(zhì)透過(guò)涂層的孔隙到達(dá)基材引起基材的腐蝕,必須對(duì)涂層進(jìn)行封孔處理。用作封孔劑的材料很多,有石臘、環(huán)脂、硅樹脂等有機(jī)材料及氧化物等無(wú)機(jī)材料,如何選擇合適的封孔劑,要根據(jù)工件的工作介質(zhì)、環(huán)境、溫度及成本等多種因素進(jìn)行考慮。
對(duì)于承受高應(yīng)力載荷或沖擊磨損的工件,為了提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度,要對(duì)噴涂層進(jìn)行重熔處理(如火焰重熔、感應(yīng)重熔、激光重熔以及熱等靜壓等),使多孔的且與基體僅以機(jī)械結(jié)合的涂層變?yōu)榕c基材呈冶金結(jié)合的致密涂層有尺寸精度要求的,要對(duì)涂層進(jìn)行機(jī)械加工。由于噴涂涂層具有與一般的金屬及陶瓷材料不同的特點(diǎn),如涂層有微孔,不利于散熱;涂層本身的強(qiáng)度較低,不能承受很大的切削力;涂層中有很多硬的質(zhì)點(diǎn),對(duì)刀具的磨損很快等,因而形成了噴涂涂層不同于一般材料的難于加工的特點(diǎn)。所以必須選用合理的加工方法和相應(yīng)的工藝參數(shù)才能保證噴涂層機(jī)械加工的順利進(jìn)行和保證達(dá)到所要求的尺寸精度。
涂料通過(guò)施工覆蓋到工件表面后需要固化才能夠完全和工件結(jié)合在一起,為縮短生產(chǎn)節(jié)拍,一般會(huì)使用烘烤爐進(jìn)行烘烤來(lái)實(shí)現(xiàn)快速的固化。液體漆一般會(huì)烘烤到100°C左右,電泳和粉末涂料一般會(huì)烘烤到200°C左右。
對(duì)于不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),選擇的噴涂工藝也不一樣。表面外觀要求較高的薄板金類零部件,一般使用覆蓋性能較好的電泳作為底涂,選擇利用率較高的粉末作為面涂。對(duì)于較厚的零部件,一般底涂和面涂都會(huì)選擇液體,以節(jié)省加熱能量。
三.噴涂設(shè)備介紹
空氣噴涂,高壓噴涂,靜電噴涂,低流量中等壓力噴涂是四種典型的現(xiàn)代涂裝工藝,它們有著傳統(tǒng)噴涂工藝所沒有的快速、高效、范圍廣闊等優(yōu)勢(shì),是當(dāng)今現(xiàn)代建筑的最佳施工方法,油漆涂料噴涂行業(yè)的首選器械。今天就跟隨小編,來(lái)一起了解這些噴涂技術(shù)吧!
空氣噴涂設(shè)備
空氣噴涂系利用壓縮空氣將涂料霧化的噴涂方法,廣泛應(yīng)用于汽車、家具及各行各業(yè),可以說(shuō)是一種操作方便、換色容易、霧化效果好、可以得到細(xì)致修飾的高質(zhì)量表面的涂裝方法。
噴槍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,能根據(jù)工件的形狀大小隨意調(diào)節(jié)噴形(圓形或扇形)、及噴幅(扇形的大小),以最大限度地提高涂料收益率。所以到目前為止,此種噴涂方法仍在受歡迎。但是,此種噴涂法的涂料傳遞效率只有25%-40%,波浪狀的噴霧常易引起反彈及過(guò)噴等缺點(diǎn),不但浪費(fèi)了涂料,對(duì)環(huán)境也造成了相當(dāng)?shù)奈廴尽?/span>
由于涂料與壓縮空氣直接接觸,所以對(duì)壓縮空氣要求凈化處理,否則壓縮空氣中的水份和油混入涂料,就會(huì)使涂層產(chǎn)生氣泡和發(fā)白失光等弊病,因此,需要在壓縮空氣管路中加接分離吸附過(guò)濾器或冷凍干燥過(guò)濾器等分水濾氣裝置來(lái)凈化壓縮空氣,特別在南方及雨季空氣濕度較大時(shí),更顯必要。
高壓無(wú)氣噴涂設(shè)備
高壓無(wú)氣噴涂是一種較先進(jìn)的噴涂方式,采用增壓泵將涂料增至高壓(常用壓力120-390kg/cm?),通過(guò)很細(xì)的噴孔噴出使涂料形成扇形霧狀。在噴大型板件時(shí),可達(dá)600m?/h,并能噴涂較厚的涂料,由于涂料里不混入空氣,有利于表面質(zhì)量的提高。并由于較低的噴幅前進(jìn)速率及較高的涂料傳遞效率和生產(chǎn)效率,因此無(wú)氣噴涂在這些方面明顯地優(yōu)于空氣噴涂。
無(wú)氣噴涂的不足之處在于它的出漆量較大且漆霧也夠柔軟,故涂層厚度不易控制,作精細(xì)噴涂時(shí)不如空氣噴涂細(xì)致,由于工作效率很高,比較適用于單一漆種大型工件的大批量生產(chǎn),噴槍帶有回轉(zhuǎn)清潔噴嘴,適合顆粒較粗的涂料,方便操作。
靜電噴涂設(shè)備
靜電噴涂自50年代發(fā)展以來(lái)得到了廣泛應(yīng)用,它可以和上述的三種基本噴涂法加以組合應(yīng)用,將各自的優(yōu)點(diǎn)綜合成一個(gè)新的噴涂方法。在接地工件和噴槍之間加上直流高壓,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)靜電場(chǎng),帶電的涂料微粒噴到工件時(shí),經(jīng)過(guò)相互碰撞均勻地沉積在工件表面,那些散落在工件附近的涂料微料仍處在靜電場(chǎng)的作用范圍內(nèi),它會(huì)環(huán)繞在工件的四周,這樣就噴涂到了工件所有的表面上。因此它特別適合噴涂柵欄、管道、小型鋼結(jié)構(gòu)件、鋼管制品、柴油機(jī)等幾何形狀復(fù)雜、表面積較小的工件,能方便、快捷地將涂料噴涂到工件的每一個(gè)地方,可以減少涂料過(guò)噴、節(jié)省涂料。
涂料傳遞效率高達(dá)60-85%且其霧化情形很好,涂膜厚度均勻,有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高,在木器家具上,靜電噴槍同樣能取得良好的靜電環(huán)抱效果,特別適合椅子、茶幾、車木制品等工件。但靜電噴涂對(duì)涂料的粘度及導(dǎo)電率都有一定的要求,不是所有涂料都適用于靜電噴涂,且設(shè)備的投資也較大。提供最佳霧化效果之無(wú)電源靜電噴槍去掉了高壓靜電發(fā)生器及連接電纜,而由安裝在槍體內(nèi)部,以空氣為動(dòng)力的小渦輪發(fā)電機(jī)組件產(chǎn)生靜電高壓,非常安全方便。
空氣靜電噴槍,能提供最完美的表面質(zhì)量?諝廨o助無(wú)氣靜電噴槍以高質(zhì)量、高效率、高產(chǎn)能廣泛應(yīng)用于飛機(jī),工程機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械等行業(yè)。靜電噴槍,不但有很好的表面質(zhì)量,并且還有很大的經(jīng)濟(jì)效益,雖然一次投資較多,但是由于節(jié)省了40%的涂料和一倍以上的工作時(shí)間,所以在短時(shí)期內(nèi)就可收回全部投資。
低流量中等壓力噴涂設(shè)備
低流量中等壓力噴涂(以上簡(jiǎn)稱LVMP)系涂料霧化所使用的壓縮空氣是超低壓(常用0.2~0.7kg/cm?)及大風(fēng)量的一種新型涂裝設(shè)備。其涂料傳遞效率高達(dá)65%以上,而其涂料傳遞效率高是因霧化空氣壓力低而使噴幅前進(jìn)速率降低所得到的結(jié)果。
LVMP噴槍的外形與傳統(tǒng)的空氣噴槍基本相似,但其噴嘴及針閥的磨損較小,其空氣帽的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)噴槍亦不相同,LVMP噴槍的最大優(yōu)點(diǎn)在于它的涂料收益率大大高于傳統(tǒng)的空氣噴槍。特別適合對(duì)單件、小批形狀復(fù)雜、表面要求高的工件作精細(xì)噴涂及對(duì)環(huán)境要求無(wú)污染的場(chǎng)合。但該槍只能噴涂黏度較低(24秒)的涂料,出漆也較慢,生產(chǎn)效率不高。
四.涂料的概念及作用
說(shuō)到噴涂,必須要先講一下涂料;涂料,在中國(guó)傳統(tǒng)名稱為油漆。所謂涂料是涂覆在被保護(hù)或被裝飾的物體表面,并能與被涂物形成牢固附著的連續(xù)薄膜。
涂料主要由樹脂,溶劑,顏料,添加劑四大類組成。
樹脂是涂料的主體成分,成膜物質(zhì),多為固體或粘稠液體;
溶劑用于溶解樹脂,多為小分子量的酮類,烷烴類,醇類等。隨著環(huán)保要求的提高,也有越來(lái)越多的涂料采用水做容劑,不過(guò)由于手機(jī)測(cè)試要求高,目前水性涂料還極少應(yīng)用在手機(jī)上;
顏料是對(duì)涂料著色的一類物質(zhì),我們熟悉的各種顏色,如黑色,咖啡色等顏色是在底漆中加入不同的顏料形成;
添加劑是涂料成分中質(zhì)量百分比最小的一類物質(zhì),但是種類卻十分多樣,不同類型的涂料根據(jù)需求會(huì)加入不同類型的添加劑;涂料工業(yè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,工藝成熟度非常高,能實(shí)現(xiàn)及其豐富的效果。很多情況下,我們會(huì)在涂料中加入一些效果粉體,如銀粉,珠光粉,玻璃粉等以實(shí)現(xiàn)不同的視覺效果。
涂料的作用
1.裝飾作用
2.保護(hù)作用
3.掩飾產(chǎn)品的缺陷或其他特殊作用,提升產(chǎn)品的價(jià)值;
五.噴涂常見問題及解決方案
1.附著力測(cè)試NG,涂層脫落
涂料的附著力很大程度上依賴于涂層的固化程度。所以對(duì)于附著力測(cè)試NG的產(chǎn)品,我們首先要觀察脫落發(fā)生在哪兩層之間,是底漆從素材上脫落,還是面漆從底漆上脫落;針對(duì)不同位置采取的改善方案是不同的,如果底漆從素材上脫落則需要通過(guò)提高烘烤溫度及延長(zhǎng)烘烤時(shí)間來(lái)提高底漆的固化;如果UV面漆從底漆上脫落,需要再分析UV層是否出現(xiàn)脆變,如果劃百格時(shí)刀口崩裂現(xiàn)象嚴(yán)重則基本上可以判定UV發(fā)生脆變,則可以通過(guò)降低UV膜厚或降低UV能量來(lái)改善,或同時(shí)進(jìn)行;如果面漆未發(fā)生脆變,則通過(guò)延長(zhǎng)面漆烘烤時(shí)間或通過(guò)提高UV能量提高面漆的固化來(lái)改善;
一些特殊的材料如:PA+GF則需要增加primer來(lái)提高附著力;以上分析對(duì)常溫附著力及環(huán)測(cè)后附著力測(cè)試NG均適用;
2.硬度,酒精耐磨測(cè)試有劃痕
此問題一般是由于面漆未固化完全引起,可通過(guò)提高UV面漆膜厚或提高UV能量來(lái)改善;對(duì)于PU漆或橡膠漆要通過(guò)提高固化劑比例進(jìn)行改善;PU漆及橡膠漆需要下件后80度烘烤6-8H后測(cè)試;
3.RCA測(cè)試透底
此情況一般是由于面漆未固化完全引起,可通過(guò)提高UV面漆膜厚或提高UV能量來(lái)改善;對(duì)于PU漆或橡膠漆要通過(guò)提高固化劑比例,提高面漆膜厚進(jìn)行改善;PU漆及橡膠漆需要下件后80度烘烤6-8H后測(cè)試;
4.鹽霧,手汗,恒溫恒濕起泡
此問題一般由于底漆烘烤時(shí)間未達(dá)到要求,底漆稀釋劑未完全揮發(fā),需要通過(guò)提高底漆烘烤溫度,延長(zhǎng)烘烤時(shí)間來(lái)改善;尤其是在冬天,IR爐溫會(huì)處于波動(dòng)范圍的下限,需要將設(shè)定溫度提高5-10度。如果起泡呈現(xiàn)出手指指紋狀規(guī)則形狀,則主要是由于底漆噴涂前用手接觸到素材,可通過(guò)用清洗劑清洗素材2-3次再進(jìn)行噴涂;
5.跌落+儲(chǔ)存測(cè)試殼料出現(xiàn)漆裂:
此問題多與油漆本身材料關(guān)系較大,涂料所用樹脂的硬度,耐沖擊性有很大關(guān)系。需要對(duì)比多種型號(hào)的油漆,如果底漆為單液型涂料可以通過(guò)更改為雙液型涂料改善;
無(wú)塵車間級(jí)別劃分:
無(wú)塵車間即凈化車間,凈化車間,亦稱為無(wú)塵室或潔凈室。它是污染控制的基礎(chǔ)。沒有潔凈室,污染敏感零件不可能批量生產(chǎn)。在 FED-STD-2里面,潔凈室被定義為具備空氣過(guò)濾、分配、優(yōu)化、構(gòu)造材料和裝置的房間,其中特定的規(guī)則的操作程序以控制空氣懸浮微粒濃度,從而達(dá)到適當(dāng)?shù)奈⒘崈舳燃?jí)別。 潔凈室是指將一定空間范圍內(nèi)之空氣中的微粒子、有害空氣、細(xì)菌等之污染物排除,并將室內(nèi)之溫度、潔凈度、室內(nèi)壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動(dòng)及照明、靜電控制在某一需求范圍內(nèi),而所給予特別設(shè)計(jì)之房間。亦即是不論外在之空氣條件如何變化,其室內(nèi)均能俱有維持原先所設(shè)定要求之潔凈度、溫濕度及壓力等性能之特性。無(wú)塵車間可以分為以下幾個(gè)級(jí)別:
1級(jí) 這個(gè)級(jí)別的無(wú)塵車間主要用于制造集成電路的微電子工 業(yè),對(duì)集成電路的精確要求為亞微米。
10級(jí) 這個(gè)級(jí)別的無(wú)塵車間主要用于帶寬小于2微米的半導(dǎo)體工業(yè)。
100級(jí) 很多人認(rèn)為,這一級(jí)無(wú)塵車間是最常用因而是最重要的無(wú)塵車間,人們常常錯(cuò)誤地將100級(jí)潔凈室稱為無(wú)菌室,以說(shuō)明“無(wú)菌”的或“無(wú)塵”的環(huán)境要求,100級(jí)無(wú)塵室可用于醫(yī)藥工業(yè)的無(wú)菌制造工藝等,這一潔凈室大量應(yīng)用于,植如體內(nèi)物品的制造,外科手術(shù),包括移植手術(shù),集成器的制造,那些對(duì)細(xì)菌感染特別敏感的病人的隔離治療,比如像骨髓移植病人術(shù)后的隔離治療。
1000級(jí) 這個(gè)級(jí)別的無(wú)塵車間主要用于高質(zhì)量光學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn),還用于測(cè)試,裝配飛機(jī)蛇螺儀,裝配高質(zhì)微型軸承等。
10000級(jí) 萬(wàn)級(jí)無(wú)塵車間用于液壓設(shè)備或氣壓設(shè)備的裝配,某些情況下也用于食品飲料工業(yè),此外,萬(wàn)級(jí)無(wú)塵車間在醫(yī)工業(yè)中也很常用。
100000級(jí) 十萬(wàn)級(jí)無(wú)塵車間用于很多的工業(yè)部門,比如光學(xué)產(chǎn)品的制造,用于較小的元器件制造大型的電子系統(tǒng),液壓或氣壓系統(tǒng)的制造,食品飲料的生產(chǎn),醫(yī)、藥工業(yè)也常常使用這一級(jí)無(wú)塵車間。
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