原理：工作時靜電噴塗的噴槍或噴、噴杯部分接（jiē）負極，工件接正極並接地，在高壓靜電發生器的高電壓作用下，噴槍（或噴盤、噴杯）的端部與工件之間就形（xíng）成一個靜電場。塗料微粒所受到的電場力與靜電場的電壓主（zhǔ）和塗料微粒的帶電量成正比，而與噴槍和工件間的距離成反比（bǐ），當電壓足夠高（gāo）時，噴槍端部附近區域（yù）形成空氣電離區（qū），空氣激烈地離子化和發熱，使噴槍（qiāng）端部銳邊或極針周（zhōu）圍形成一個暗紅色的暈圈，在黑暗中能明顯看見，這時空（kōng）氣（qì）產生強烈的電暈放電。

塗料中的成膜物（wù）即樹脂和顏料等大多數是由高分子有機化合物組成，多成為導電的電介質，溶劑形塗料（liào）除成膜物外還有有機溶劑、助溶劑（jì）、固化劑、靜電稀（xī）釋劑、及其他各類添加劑等物質。這類溶劑性物質除了苯、二甲苯、溶劑汽油等（děng），大多是極（jí）性（xìng）物質，電（diàn）阻率較低，有一定的（de）導電能（néng）力，它們能提高塗料的（de）帶電性能。電介（jiè）質的分子結構可分為極性分子和非（fēi）極性分子二種。極性分子（zǐ）組成（chéng）的電介質在受外加（jiā）電場作用時，顯示出電性；非極性分子組成（chéng）的電介質在外加電場作用下（xià），顯示電極性，從而對外來的導性電荷產生（shēng）親合力，使（shǐ）電介質在外加電（diàn）場中其外表麵能局部帶電。

塗料經噴嘴（zuǐ）霧化後噴出，被霧化的塗料微粒（lì）通過槍口的極針或噴盤（pán）、噴（pēn）杯的邊緣（yuán）時因接觸而帶電，當經過電暈放電所產生的氣體電離區時，將再一次增加其表麵電荷密度。這些帶負電荷的塗料微粒的（de）靜電場作用下，向導極性的工件表麵運動，並被（bèi）沉積在工件表麵上形成（chéng）均勻的塗膜。

工藝：

1、表麵預處理

主要是（shì）脫（tuō）脂、除鏽，其方法與塗液態漆的（de）預處理相同。

2、刮（guā）膩子

根據工件缺陷程度塗刮導電膩子，幹燥（zào）後用砂紙磨平滑，即可進行下道（dào）工序。

3、保護（也稱蔽覆）

工件上若某些部（bù）位不要求（qiú）有（yǒu）塗層，在預（yù）熱前可采用保護膠等掩蓋起來，以避免噴上塗料。

4、預熱

一般可不需預熱（rè）。如果要求塗（tú）層較厚（hòu），可將工件預（yù）熱至（zhì）180～20℃，這樣可以增加塗（tú）層厚度。

5、噴塗

在高壓靜電場下，將噴粉槍（qiāng）接負極，工件接地（正極）構成回路，粉末借助壓縮空氣由噴槍噴出即帶有負電荷，按異性相吸原理噴塗到工件上固化。

6、固（gù）化（huà）

噴塗（tú）後的工件，送入180～200℃的烘房內加熱，使粉末固化。

7、清理

塗層固化後（hòu），取下保護物（wù），修平毛刺。

8、檢驗

檢（jiǎn）查工件塗層，凡有漏噴、碰傷、針氣泡等（děng）缺陷的，都應返（fǎn）工重噴。

9、缺陷處理

對（duì）被檢（jiǎn）出的有漏（lòu）噴、針（zhēn）孔、碰傷、氣泡等缺陷的工件，進行返修或重噴。

應用（yòng）：

靜電噴塗所噴工件表麵的漆層其均勻度、光澤度以及（jí）附著力均比普通手工噴漆尤佳。同（tóng）時靜電噴（pēn）漆不論（lùn）是（shì）普通噴漆、油性和磁性的（de）調（diào）和漆、過氯乙烯漆、氨基樹脂漆、環氧樹脂漆等都可以噴，操作簡單，且比一般氣噴（pēn）能節（jiē）省50％左右的油漆。

通常要求氣壓高，漆粒細，速度快。但氣壓過高，則會破壞電力的作用。應（yīng）根據所用油（yóu）漆塗料品種、塗裝現場和待塗工件等的不同，而選擇相適應的（de）漆壓（yā）和氣壓。若塗料中（zhōng）含有較高重質顏料，可采用較高的漆壓和氣壓；反之，則可降低漆壓和氣壓。一般（bān）情況下（xià），輸漆壓力為0.12～0.24MPa，霧化氣（qì）壓為0.15～0.20MPa。

世界上（shàng）第一套粉末靜電噴塗設備於1962年由法國的SAMES公司研製成功（gōng），此後粉末靜電（diàn）噴塗技術在世界各國迅速發（fā）展，正逐漸取代溶劑型塗料塗裝技術。我國（guó）的粉末靜電噴塗技術發展較晚，但發展潛力很大。粉末（mò）塗料不含溶劑，粉末（mò）塗料依靠靜電噴（pēn）塗到工件表麵上，互（hù）相不粘連的粉末粒子（zǐ）層經（jīng）過加（jiā）熱熔融後形成牢固的塗層與（yǔ）工件表麵緊密結合。這種塗層（céng）具（jù）有優良（liáng）的防（fáng）腐蝕性能和裝（zhuāng）飾功能。同（tóng）傳統的溶劑型塗（tú）料（liào）相比，它具有更加安（ān）全、汙染小、適（shì）應性（xìng）好、效率高和（hé）不依賴石油（yóu）為原料的優點。但它（tā）目前也存在一些缺點：一次性投資大、更換顏色不方便等（děng）。

本公（gōng）司生產的電冰箱外殼采用粉末靜（jìng）電噴塗技（jì）術，使用美國諾信公司20世紀90年代末製造的粉末靜電（diàn）噴塗設備。在此以這套設備及其應用技術為（wéi）例談談筆者的認識。

1、粉末靜電噴塗技術的（de）典型工藝流程

工件前處理→噴粉→固化（huà）→檢查→成品

1.1前（qián）處理

工件經過前處理（lǐ）除掉冷軋鋼板表麵的油汙和（hé）灰塵後才能噴塗粉末，同時在工件表（biǎo）麵形成一層鋅係磷化膜以增強噴粉（fěn）後的（de）附著力。前處理後的工件（jiàn）必須完全烘幹水分並且充分冷卻到35℃以下才能保證（zhèng）噴粉（fěn）後工（gōng）件的理化性能和（hé）外觀質量（liàng）。

1.2噴粉

1.2.1粉末靜電噴塗的基本（běn）原理

工件通（tōng）過輸送鏈進入噴粉房的噴槍位置準備噴塗作業。靜電發生器通過噴槍（qiāng）槍口的電極針（zhēn）向工件方向（xiàng）的空間釋放高壓靜電(負極)，該高壓靜電使從．噴槍（qiāng）口噴出的粉末和（hé）壓縮空氣的混合物（wù）以及電極周圍空氣電離(帶負電荷)。工件經過掛具通過輸送鏈接地(接地極（jí）)，這（zhè）樣就在噴槍和工件之間形成一個電場占（zhàn）粉末在電場力和壓縮空氣壓力的雙重（chóng）推動下（xià）到達工件表麵，依靠（kào）靜電吸引在工件表麵形成一層均勻的塗層。

1.2.2粉（fěn）末靜電噴塗（tú）的基本原料

用室內型（xíng）環氧聚酯粉（fěn）末塗料。它的主要成分是（shì）環氧樹脂、聚酯樹脂、固化劑、顏料、填料、各種助劑(例如流平劑、防潮劑、邊角改性劑等（děng）).粉末加熱固化（huà）後在（zài）工（gōng）件表麵形成所需塗（tú）層。輔助材料是壓縮（suō）空氣，要求清潔幹燥、無油無水[含水量小（xiǎo）於1.3g/m3、含油量小於1.0×10-5％(質量（liàng）分數)]

1.2.3粉末靜電噴塗的施工工藝

靜電高（gāo）壓60-90kV。電壓過高（gāo）容易造成（chéng）粉末反彈和邊緣麻點（diǎn）；電壓過低上粉率低。

靜電電流10～20μA。電流過高容（róng）易產生放電擊穿粉末塗層；電流過低上粉率低。

流速壓力0.30-0.55MPa。流（liú）速壓（yā）力越高則粉末的沉積速度越快，有利於（yú）快速獲得預定厚度的塗層，但過高就會增加粉末用量和噴槍的磨損速度。

霧化壓力0.30～0.45MPa。適當增大霧化壓力能夠保（bǎo）持粉末塗層的厚度均勻，但過高會使送粉部件快速磨損（sǔn）。適當降低霧化壓力能夠提高粉末的覆蓋能力，但過低容易使（shǐ）送粉部（bù）件堵塞。

清槍壓力0.5MPa。清槍壓力過（guò）高會加（jiā）速槍頭磨損，過（guò）低容易造成槍頭堵塞。

供（gòng）粉（fěn）桶流化壓力（lì）0.04～0.10MPa。供粉桶流化壓（yā）力過高會降（jiàng）低粉末密度使生產效率下降，過低容易出現供（gòng）粉不足或者粉末結團。

噴槍（qiāng）口至工件的距離150～300mm。噴槍口至工件的距（jù）離過近容易產生放電（diàn）擊（jī）穿粉末（mò）塗層，過遠會增加粉末用量和降低生產效（xiào）率。

輸送鏈速（sù）度4.5～5.5m／min。輸送鏈速（sù）度過快會引起粉末塗層厚度不夠，過慢則降低生（shēng）產效率。

1.2.4粉末（mò）靜電噴塗的主（zhǔ）要設備

噴槍和靜電控製器

噴槍除了傳統的內藏式電極針，外部還設置（zhì）了環形電（diàn）暈而使（shǐ）靜電場（chǎng）更加均勻以（yǐ）保持粉末塗層的厚度均（jun1）勻。靜電控（kòng）製器產（chǎn）生需要的靜電高（gāo）壓並維持其穩（wěn）定，波動範圍小於10％。

供（gòng）粉係統

供（gòng）粉係統由新粉桶、旋轉篩和供粉桶組成。粉末塗（tú）料先加入到新粉桶，壓縮（suō）空氣通過新粉桶底部（bù）的流化板（bǎn）上的（de）微孔使粉末預流化，再經過粉泵輸送到旋轉篩。旋轉篩分離（lí）出粒（lì）徑（jìng）過大的粉末粒子(100μm以上)，剩餘粉末下落到供粉桶。供粉桶將粉末流化到規定程度（dù）後（hòu）通過粉泵和送粉管供（gòng）給噴（pēn）槍噴塗工件。

回收係統

噴槍噴出的（de）粉末除一部分（fèn）吸附到工件表麵上(一般為50％～70％，本（běn）公司為70％)外，其餘部分自然沉降。沉降（jiàng）過程中的粉末一部分被噴粉（fěn）棚側壁的（de）旋風回收器收集，利用離心分離原理使粒（lì）徑較大的粉（fěn）末粒子(12μm以上)分離出來並送（sòng）回旋轉（zhuǎn）篩重新利用。12μm以下的粉末粒子被送（sòng）到濾（lǜ）芯回收（shōu）器內，其中（zhōng）粉末被（bèi）脈衝壓縮空氣振落到濾芯底部收集鬥內，這部分粉末定期清理裝箱等（děng）待出售。分離出粉末的潔淨空氣（含有的粉末粒徑（jìng）小於（yú）1μm、濃度（dù）小於5g/m3）排放到噴粉室內以維持噴粉室內的微負壓。負壓過大容易吸入噴粉室外的灰塵和雜質，負壓過小或正壓（yā）容易造成粉末外溢。沉降到噴粉（fěn）棚底部的（de）粉末收集後通過（guò）粉泵進入旋轉篩（shāi）重（chóng）新利用。回收粉末與新粉末的混合比例為(1:3)～(1:1)。使用該回收係統，本（běn）公司的總體粉末利用率平均達到95％。

噴粉室體（tǐ）

頂板和壁板采用透光聚丙烯塑（sù）料材質，以大限度減少粉末（mò）黏附量，防止靜電荷累積幹擾靜電場。底板和基座采用不鏽鋼材質，既便於清潔又具有足夠的機械強度。

輔助係統

包括空調器、除濕機（jī）。空調器的作（zuò）用一是保持噴粉溫度（dù）在35℃以下以防止粉末結塊；二是通過空氣循環(風速小於0.3m/s)保（bǎo）持噴粉室的微負壓。除濕機的作用是保持（chí）噴粉室相對濕度為45％～55％，濕度（dù）過大空氣容易（yì）產生放電擊穿粉末塗層（céng），過小導電性差不易電離。

1.3固化

1.3.1粉末固化的基本原理

環氧樹脂中的環氧基、聚酯樹脂中（zhōng）的羧基與（yǔ）固化劑中的胺基發生縮聚、加成反應交（jiāo）聯成大（dà）分子（zǐ）網狀體，同時釋放出小分子氣體(副產物)。固化過程分為熔融、流平、膠化和固化4個階段。溫度升高到熔點後（hòu）工件上（shàng）的表層粉末（mò）開始融化，並逐漸與（yǔ）內部粉末形成漩渦直至全部（bù）融化。

粉末全（quán）部融化後開（kāi）始緩慢（màn）流（liú）動，在工件（jiàn）表麵形成薄而平整的一層，此階段稱流平（píng）。溫度繼（jì）續升高到達膠點後有幾分短（duǎn）暫的膠化狀態(溫度（dù）保持不（bú）變)，之後（hòu）溫度繼（jì）續（xù）升高粉（fěn）末（mò）發生化學反應而固化。

1.3.2粉（fěn）末固化的基本工藝

采用的粉末固化工藝為180℃，烘15min，屬正常固化。其中的溫度和（hé）時間是指工件的實際溫度和維持不低於這一溫度的累積時間，而不是固化爐的設定溫度和工件在爐內的行走時（shí）間。但兩者之間相互關聯，設備最初調試時需要使用爐溫跟蹤儀測量大工件的上、中、下3點表（biǎo）麵溫度及累積時（shí）間，並根據測量結果調整固化爐設定溫度（dù）和輸送鏈速（sù）度(它決定工件在爐內的行走時間（jiān）)，直至符合上述固化工藝要（yào）求。這樣就可以得出兩者之間（jiān）的對應關係，因此在一段時間內(一般為2個月（yuè）)隻（zhī）需要控製速度即可保證固化工藝。

1.3.3粉（fěn）末固化的主要設備

設備主要包括（kuò）供熱燃燒器、循（xún）環風機及風管、爐體3部分（fèn）。本公司使用的供熱燃燒器為德國威索產品，使（shǐ）用0～35#輕柴油。具有發熱效率高、省油的優點。循環（huán）風（fēng）機進行（háng）熱交換，送風管第一級開（kāi）口（kǒu）在爐體底部，向上每隔600mm有一級開口，共三（sān）級。這樣可以保證（zhèng）1200mm工件範圍內溫度波動（dòng）小於5℃，防（fáng）止（zhǐ）工（gōng）件上下色差過大。回風管在爐體頂部，這樣可（kě）以保證爐體內上下溫度（dù）盡可能均勻（yún）。爐體為橋式結構，既有利（lì）於保存熱空氣，又可以（yǐ）防止生產結（jié）束後爐內空氣體積減小吸（xī）人外界灰塵和雜質。

1.4檢查

固化後的工件，日常主要（yào）檢查外觀（guān）(是否平整光亮、有無顆粒、縮孔等缺陷)和（hé）厚度(控製在55～90μm)。如果首次調試或（huò）需要更換粉末時則要求（qiú）使用相應的檢測儀器檢測如下項目：外觀（guān）、光澤、色差、塗層厚度、附著力(劃格（gé）法)、硬度（dù）(鉛筆法)、衝擊強度（dù）、耐鹽霧性(400h)、耐候性（xìng）(人工加（jiā）速老化（huà）)、耐濕熱（rè）性（xìng）(1000h)。

1.5成品

檢查後（hòu）的成品分類擺放在運輸（shū）車、周轉箱內，相互之間用報紙等軟質（zhì）材料隔離，以防止劃傷並做好標識待用。

2、粉末（mò）靜（jìng）電噴塗作業的（de）常見問題及解決（jué）方法

2.1塗層雜（zá）質

常見雜質主要來源於（yú）噴粉環境中的顆粒，以及其他各種因素（sù）引起的雜（zá）質，現概括如下：

固（gù）化爐內雜質。解決方法（fǎ）是用濕布和吸塵器徹（chè）底清潔固化爐的內壁，重點是（shì）懸掛鏈和風管縫隙處。如果是黑色大顆粒雜質就需要檢查送風管濾網是否有（yǒu）破損處，有則及時更換。

噴粉室內雜質。主（zhǔ）要是灰塵、衣物纖維、設（shè）備（bèi）磨粒和噴粉係統積垢。解決方法是每天開工前使用壓縮（suō）空（kōng）氣吹掃噴（pēn）粉係（xì）統，用濕布（bù）和吸塵器徹底（dǐ）清潔噴粉設備和噴粉室。

懸掛鏈雜質。主要是懸掛（guà）鏈擋油板和一次（cì）吊具接水盤(材質為熱鍍鋅板)被前處理酸、堿蒸氣腐蝕後的產物。解決方法是定期清理這些設施。

粉末（mò）雜質。主要是粉末添加劑過多、顏料分散不均、粉末受擠壓造成的粉點等。解（jiě）決方法是（shì）提高粉末質量，改進粉末儲運方式。

前處理（lǐ）雜質。主（zhǔ）要是磷化渣引起的大顆粒雜質和磷化膜黃鏽引起的成片小雜質。解決方法是及時清理磷化槽和噴淋管路內積渣，控製好磷化槽（cáo）液（yè）濃度和比例。

水質雜質。主要是前處理所使用的水中含砂量、含鹽量過（guò）大引起（qǐ）的雜（zá）質。解決方法是增加水過濾器，使（shǐ）用純水做為最後兩（liǎng）級清洗水。

2.2塗（tú）層縮孔

前處（chù）理除油不淨（jìng）或者除油後水洗不淨造（zào）成表麵活性劑殘留而引起的（de）縮孔。解決方法是控（kòng）製好預脫脂槽、脫（tuō）脂槽液的濃度（dù）和比例，減少工件帶油量以及強化（huà）水洗效果。

水質含油量過大（dà）而引（yǐn）起的縮孔。解決方法是增加進水過濾器，防止供水泵（bèng）漏油。

壓縮空氣含水量過大而（ér）引起的縮孔。解決方法是及（jí）時排放壓縮（suō）空氣冷凝水。

粉（fěn）末受潮而引起的縮孔。解決方法是改善粉末儲運條件，增加除濕機以保證回收（shōu）粉末及時使用。

懸掛鏈上油汙被空調風吹落（luò）到工件上而引起的縮孔。解決方法是改變空調送風口位置和方（fāng）向（xiàng）。

混粉而引起（qǐ）的（de）縮孔（kǒng）。解決方（fāng）法是換粉時徹底清理噴粉係統。

2.3塗層色差

粉末顏（yán）料分布不均勻引起的色差（chà）。解決的方法是提高粉末質量，保證（zhèng）粉末的L、a、b相差（chà）不大而且正負統一。

固化溫度不同引起（qǐ）的色差。解決方法是控製好（hǎo）設定溫度和輸送鏈速度，以保持工件固化溫度和時間的一致性和穩定性。

塗層厚薄不均勻（yún）引起的色差。解決方法是調整好（hǎo）噴粉工藝參數和保證噴粉設備運行（háng）良（liáng）好以確保（bǎo）塗層厚度均勻一致。

2.4塗（tú）層附著力差

前處（chù）理水洗不徹底造成工件上殘留（liú）脫脂劑、磷化（huà）渣（zhā）或者水洗槽被堿液（yè）汙染而引起的附著力差。解決方法是加強水洗（xǐ），調（diào）整（zhěng）好脫脂工藝參數（shù）以及防止脫脂液進入磷化後（hòu）的水洗槽。

磷化膜發黃、發花或者局部無磷化膜而引起的附著力差。解決方法是調整好磷化槽液濃度和比例，提高磷化溫度。

工件邊角水分烘幹不淨而引起的附著力差。解決方法是提高烘幹溫度（dù）。

固化溫度不夠而引起的塗層大麵積附（fù）著力差。解決（jué）方法是提高固化溫度。

深井水含油量、含鹽量過（guò）大而引起（qǐ）的附著力差。解（jiě）決方法是增加進水過濾器，使用純水做為最後2道清洗水。

總之（zhī），粉末靜電噴塗技術及其應用方法還（hái）有很多，在實踐中需要靈活運（yùn）用。