August 18, 2025
Аннотация:
В порошковых покрытиях и при нанесении покрытий частицы являются распространенным и относительно сложным дефектом. В данной статье классифицируются и анализируются причины образования частиц в порошковых покрытиях и процессах нанесения покрытий, а затем предлагаются целевые меры контроля с целью уменьшения проблем с частицами при нанесении покрытия.
Введение
Благодаря своей экологичности, энергоэффективности, высокой производительности, широкому разнообразию цветов и превосходным физическим и химическим свойствам лакокрасочной пленки, порошковые покрытия все чаще широко применяются в различных отраслях промышленности и представляют собой основную тенденцию в будущем развитии покрытий.
В процессе электростатического порошкового напыления дефекты в виде частиц в лакокрасочной пленке являются распространенными и относительно сложными по происхождению. В данной статье обобщаются причины образования частиц при электростатическом порошковом напылении и возможные меры контроля для совместного обсуждения.
Частицы в лакокрасочной пленке обычно относятся к точечным выступающим частицам на поверхности пленки после полного отверждения. Они нарушают целостность и непрерывность покрытия, серьезно влияя на качество внешнего вида и эстетику, а также влияя на общие механические и химические характеристики покрытия, тем самым снижая качество продукции.
В зависимости от источника их можно разделить на две категории: частицы, присущие самому порошковому покрытию, и частицы, вызванные в процессе нанесения покрытия.
Частицы, присущие самому порошковому покрытию, можно разделить на три типа: механические примеси, гелевые частицы и частицы порошка увеличенного размера.
Частицы, вызванные в процессе нанесения покрытия, в основном делятся на четыре типа: дефекты подложки, дефекты предварительной обработки, загрязнение системы распыления и загрязнение окружающей среды.
2.1.1 Механические примеси
Механические примеси в порошковых покрытиях в основном включают:
От пигментов или наполнителей:Из-за требований к маслопоглощению пигменты или наполнители имеют присущие им диапазоны размеров частиц. Крупные частицы пигмента или наполнителя могут легко привести к дефектам покрытия.
Контроль:Пигменты или наполнители должны быть достаточно мелкими, чтобы проходить через сито с ячейкой 325 меш, чтобы минимизировать образование частиц.
От нерастворимых веществ в смолах:Некоторые механические примеси или гели с большой молекулярной массой присутствуют в смолах из-за производственных процессов. Они не растворяются в органических растворителях и не могут плавиться при высоких температурах.
Контроль:Использовать для тестирования сырья, чтобы проверить содержание нерастворимых веществ в соответствии со спецификациями поставщика.
От механического истирания во время производства порошка:Износ экструдеров, шлифовальных машин или циклонов может привести к образованию металлических частиц.
Контроль:Регулярное техническое обслуживание оборудования; такие частицы на ощупь острые, что делает их относительно легко идентифицируемыми.
От текстильных волокон или пыли во время производства:Упаковка, перчатки/одежда рабочих и окружающая среда могут привносить волокна или пыль.
Контроль:Одежда, перчатки и инструменты рабочих должны быть не загрязняющими; поддерживать надлежащую влажность и хорошую вентиляцию в производственных помещениях.
2.1.2 Гелевые частицы
Гелевые частицы могут образовываться из-за:
Причины, связанные с оборудованием:Мертвые зоны в шнеках экструдера или зазоры между шнеком и цилиндром могут привести к остаткам материалов, подвергающимся химическим реакциям при температурах экструзии (90–110°C), что приводит к гелеобразованию.
Контроль:Отрегулируйте расположение лопастей шнека, чтобы минимизировать образование геля.
Причины, связанные с процессом:Чрезмерная температура экструзии или длительное удержание материала (например, из-за перерывов в подаче) могут вызвать преждевременные химические реакции.
Контроль:Строго соблюдать требования к температуре процесса, контролировать скорость подачи и выгрузки.
2.1.3 Частицы порошка увеличенного размера
Частицы увеличенного размера могут возникать из-за:
Чрезмерное содержание крупной фракции в порошке, вызывающее плохое растекание и образование частиц.
Контроль:Тестирование размера частиц в реальном времени или смешивание партии перед тестированием.
Разрыв сита во время просеивания, позволяющий чешуйчатым материалам попадать в готовую продукцию.
Контроль:Периодически проводить ручные испытания просеивания (100–140 меш).
Слишком тонкая толщина пленки: в идеале толщина пленки ≈ 2 × средний размер частиц. Слишком тонкие пленки не могут правильно растекаться.
Контроль:Убедитесь, что толщина распыления соответствует спецификациям.
2.2.1 Дефекты подложки
Выступы или ямки на поверхности алюминиевых/железных подложек могут вызывать видимые частицы после нанесения покрытия.
Контроль:Обработать поверхность подложки для обеспечения гладкости (щелочное травление для алюминия; шлифовка и обезжиривание для железа).
2.2.2 Дефекты предварительной обработки
Остатки химикатов или металлические частицы от предварительной обработки могут вызывать частицы.
Контроль:Усилить промывку, добавить этапы продувки воздухом до/после сушки.
2.2.3 Загрязнение системы распыления
Загрязнение бункера для флюидизации порошка:Остатки порошков или агломератов.
Контроль:Регулярно очищайте бункеры, опорожняйте, если не используются более 4 часов.
Загрязнение распылителя:Неравномерная подача порошка или чрезмерное напряжение разряда могут вызвать локальное плавление.
Контроль:Отрегулируйте настройки распылителя для равномерного распыления, избегайте чрезмерного напряжения.
Загрязнение конвейерной цепи и приспособлений:Пыль или отслоившиеся покрытия, падающие на заготовку.
Контроль:Регулярно очищайте конвейер и приспособления.
2.2.4 Загрязнение окружающей среды
Загрязнение порошковой камеры:Грязная одежда/инструменты, переносимая по воздуху пыль, внешнее проникновение.
Контроль:Содержите порошковую камеру в чистоте, поддерживайте влажность, обеспечьте герметичность.
Загрязнение печи для отверждения:Остатки горения или пыль, прилипающие к деталям во время отверждения.
Контроль:Предпочтительнее непрямой нагрев; поддерживать чистый поступающий воздух; регулярно очищать печи.
В заключение, проблемы с частицами необходимо контролировать, начиная с порошковых материалов, нанесения покрытия и окружающей среды. Строгое соблюдение технологических процедур как при подготовке порошка, так и при нанесении покрытия имеет важное значение. Поскольку причины широко варьируются, требуется конкретный анализ и целевые меры контроля, чтобы минимизировать возникновение частиц и их влияние на качество продукции.