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靜電噴涂的基本原理及技術參數
靜電噴涂的基本原理及技術參數
工件通過輸送鏈進入噴粉房的噴槍位置準備噴涂作業。靜電發生器通過噴槍槍口的電極針向工件方向的空間釋放高壓靜電(負極)，該高壓靜電使從．噴槍口噴出的粉末和壓縮空氣的混合物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)，這樣就在噴槍和工件之間形成一個電場占粉末在電場力和壓縮空氣壓力的雙重推動下到達工件表面，依靠靜電吸引在工件表面形成一層均勻的涂層。
1.2.2? 粉末靜電噴涂的基本原料?
? ? 用室內型環氧聚酯粉末涂料。它的主要成分是環氧樹脂、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).粉末加熱固化后在工件表面形成所需涂層。輔助材料是壓縮空氣，要求清潔干燥、無油無水[含水量小于1.3g/m3、含油量小于1.0×10-5％(質量分數)]
1.2.3? 粉末靜電噴涂的施工工藝
? ? ●靜電高壓60-90kV。電壓過高容易造成粉末反彈和邊緣麻點；電壓過低上粉率低。
? ? ●靜電電流10～20μA。電流過高容易產生放電擊穿粉末涂層；電流過低上粉率低
? ? ●流速壓力0.30-0.55MPa.流速壓力越．高則粉末的沉積速度越快，有利于快速獲得預定厚度的涂層，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持粉末涂層的厚度均勻，但過高會使送粉部件快速磨損。適當降低霧化壓力能夠提高粉末的覆蓋能力，但過低容易使送粉部件堵塞。
? ? ●清槍壓力0.5MPa。清槍壓力過高會加速槍頭磨損，過低容易造成槍頭堵塞。
? ? ●供粉桶流化壓力0.04～0.10MPa。供粉桶流化壓力過高會降低粉末密度使生產效率下降，過低容易出現供粉不足或者粉末結團。
? ? ●噴槍口至工件的距離150～300mm。噴槍口至工件的距離過近容易產生放電擊穿粉末涂層，過遠會增加粉末用量和降低生產效率。?
? ? ●輸送鏈速度4.5～5.5m／min。輸送鏈速度過快會引起粉末涂層厚度不夠，過慢則降低生產效率。
1.2.4? 粉末靜電噴涂的主要設備
? ?●噴槍和靜電控制器
? ? 噴槍除了傳統的內藏式電極針，外部還設置了環形電暈而使靜電場更加均勻以保持粉末涂層的厚度均勻。靜電控制器產生需要的靜電高壓并維持其穩定，波動范圍小于10％。
? ?●供粉系統
? ? 供粉系統由新粉桶、旋轉篩和供粉桶組成。粉末涂料先加入到新粉桶，壓縮空氣通過新粉桶底部的流化板上的微孔使粉末預流化，再經過粉泵輸送到旋轉篩。旋轉篩分離出粒徑過大的粉末粒子(100μm以上)，剩余粉末下落到供粉桶。供粉桶將粉末流化到規定程度后通過粉泵和送粉管供給噴槍噴涂工件。
? ? ●回收系統
? ? 噴槍噴出的粉末除一部分吸附到工件表面上(一般為50％～70％，本公司為70％)外，其余部分自然沉降。沉降過程中的粉末一部分被噴粉棚側壁的旋風回收器收集，利用離心分離原理使粒徑較大的粉末粒子(12μm以上)分離出來并送回旋轉篩重新利用。12pom以下的粉末粒子被送到濾芯回收器內，其中粉末被脈沖壓縮空氣振落到濾芯底部收集斗內，這部分粉末定期清理裝箱等待出售。分離出粉末的潔凈空氣(含有的粉末粒徑小于1 μm、濃度小于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，負壓過小或正壓容易造成粉末外溢。沉降到噴粉棚底部的粉末收集后通過粉泵進入旋轉篩重新利用?；厥辗勰┡c新粉末的混合比例為(1:3)～(1:1)。使用該回收系統，本公司的總體粉末利用率平均達到95％。?
? ? ●噴粉室體
? ? 頂板和壁板采用透光聚丙烯塑料材質，以最大限度減少粉末黏附量，防止靜電荷累積干擾靜電場。底板和基座采用不銹鋼材質，既便于清潔又具有足夠的機械強度。??
? ? ●輔助系統
? ? 包括空調器、除濕機?？照{器的作用一是保持噴粉溫度在35℃以下以防止粉末結塊；二是通過空氣循環(風速小于0.3m/s)保持噴粉室的微負壓。除濕機的作用是保持噴粉室相對濕度為45％～55％，濕度過大空氣容易產生放電擊穿粉末涂層，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、聚酯樹脂中的羧基與固化劑中的胺基發生縮聚、加成反應交聯成大分子網狀體，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。溫度升高到熔點后工件上的表層粉末開始融化，并逐漸與內部粉末形成漩渦直至全部融化。
? ? 粉末全部融化后開始緩慢流動，在工件表面形成薄而平整的一層，此階段稱流平。溫度繼續升高到達膠點后有幾分短暫的膠化狀態(溫度保持不變)，之后溫度繼續升高粉末發生化學反應而固化。
1.3.2? 粉末固化的基本工藝??
? ? 采用的粉末固化工藝為180℃，烘15min，屬正常固化。其中的溫度和時間是指工件的實際溫度和維持不低于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最大工件的上、中、下3點表面溫度及累積時間，并根據測量結果調整固化爐設定溫度和輸送鏈速度(它決定工件在爐內的行走時間)，直至符合上述固化工藝要求。這樣就可以得出兩者之間的對應關系，因此在一段時間內(一般為2個月)只需要控制速度即可保證固化工藝。
1.3.3? 粉末固化的主要設備
? ? 設備主要包括供熱燃燒器、循環風機及風管、爐體3部分。本公司使用的供熱燃燒器為德國威索產品，使用0～35#輕柴油。具有發熱效率高、省油的優點。循環風機進行熱交換，送風管第一級開口在爐體底部，向上每隔600mm有一級開口，共三級。這樣可以保證1 200mm工件范圍內溫度波動小于5℃，防止工件上下色差過大?；仫L管在爐體頂部，這樣可以保證爐體內上下溫度盡可能均勻。爐體為橋式結構，既有利于保存熱空氣，又可以防止生產結束后爐內空氣體積減小吸人外界灰塵和雜質。
1.4? 檢查
? ? 固化后的工件，日常主要檢查外觀(是否平整光亮、有無顆粒、縮孔等缺陷)和厚度(控制在55～90μm)。如果首次調試或需要更換粉末時則要求使用相應的檢測儀器檢測如下項目：外觀、光澤、色差、涂層厚度、附著力(劃格法)、硬度(鉛筆法)、沖擊強度、耐鹽霧性(400h)、耐候性(人工加速老化)、耐濕熱性(1 000h)
1.5? 成品
? ? 檢查后的成品分類擺放在運輸車、周轉箱內，相互之間用報紙等軟質材料隔離，以防止劃傷并做好標識待用
2? 粉末靜電噴涂作業的常見問題及解決方法
2.1? 涂層雜質
? ? 常見雜質主要來源于噴粉環境中的顆粒，以及其他各種因素引起的雜質，現概括如下。
? ? (1)固化爐內雜質。解決方法是用濕布和吸塵器徹底清潔固化爐的內壁，重點是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破損處，有則及時更換。
? ? (2)噴粉室內雜質。主要是灰塵、衣物纖維、設備磨粒和噴粉系統積垢。解決方法是每天開工前使用壓縮空氣吹掃噴粉系統，用濕布和吸塵器徹底清潔噴粉設備和噴粉室。
? ? (3)懸掛鏈雜質。主要是懸掛鏈擋油板和一次吊具接水盤(材質為熱鍍鋅板)被前處理酸、堿蒸氣腐蝕后的產物。解決方法是定期清理這些設施
? ? (4)粉末雜質。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。解決方法是提高粉末質量，改進粉末儲運方式。
? ? (5)前處理雜質。主要是磷化渣引起的大顆粒雜質和磷化膜黃銹引起的成片小雜質。解決方法是及時清理磷化槽和噴淋管路內積渣，控制好磷化槽液濃度和比例。
? ? (6)水質雜質。主要是前處理所使用的水中含砂量、含鹽量過大引起的雜質。解決方法是增加水過濾器，使用純水做為最后兩級清洗水。
2.2? 涂層縮孔
? ? (1)前處理除油不凈或者除油后水洗不凈造成表面活性劑殘留而引起的縮孔。解決方法是控制好預脫脂槽、脫脂槽液的濃度和比例，減少工件帶油量以及強化水洗效果。
? ? (2)水質含油量過大而引起的縮孔。解決方法是增加進水過濾器，防止供水泵漏油。
? ? (3)壓縮空氣含水量過大而引起的縮孔。解決方法是及時排放壓縮空氣冷凝水。
? ? (4)粉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粉末及時使用
? ? (5)懸掛鏈上油污被空調風吹落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向。
? ? (6)混粉而引起的縮孔。解決方法是換粉時徹底清理噴粉系統
2.3? 涂層色差
? ? (1)粉末顏料分布不均勻引起的色差。解決的方法是提高粉末質量，保證粉末的L、a、b相差不大而且正負統一。
? ? (2)固化溫度不同引起的色差。解決方法是控制好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。
? ? (3)涂層厚薄不均勻引起的色差。解決方法是調整好噴粉工藝參數和保證噴粉設備運行良好以確保涂層厚度均勻一致。
2.4? 涂層附著力差
? ? (1)前處理水洗不徹底造成工件上殘留脫脂劑、磷化渣或者水洗槽被堿液污染而引起的附著力差。解決方法是加強水洗，調整好脫脂工藝參數以及防止脫脂液進入磷化后的水洗槽。
? ? (2)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。
? ? (3)工件邊角水分烘干不凈而引起的附著力差。解決方法是提高烘干溫度
? ? (4)固化溫度不夠而引起的涂層大面積附著力差。解決方法是提高固化溫度
(5)深井水含油量、含鹽量過大而引起的附著力差。解決方法是增加進水過濾器，使用純水做為最后2道清洗水。
靜電噴涂的常見誤區
2.5 常見誤區之一：噴槍標定電壓越高，上粉性能越好。
錯誤原因：
1、在粉體靜電噴涂中，當充電電壓超過一定的數值后，如果繼續增加，粉末在工件上的吸附量反而會減少。
2、靜電電壓過高會造成高壓打火，不但會在工件表面留下針孔，而且會讓操作人員感覺很不舒服，也確實會增加粉末被點燃的可能性。
? ?在實際噴涂過程中，噴槍輸出的靜電電壓應該根據粉末特點、工件特點、噴槍與工件的距離等條件自動將輸出電壓調節在比較適宜的數值上，才能保證噴涂的正常進行。
2.6 誤區之二：高壓外置的噴槍只要電壓足夠高，就能獲得相當于內置噴槍的性能。
錯誤原因：
1、內置噴槍的高性能絕對不是靠提高電壓來獲得的，也不僅僅是解決了高壓靜電在傳輸過程中的電壓損耗問題，高壓內置噴槍的性能是普遍優于外置噴槍的，兩者的性能差距和產生原因請參閱如下網頁的詳細分析：《高壓外置與高壓內置靜電噴塑機的差別分析》 (點擊查看)
2、如果大幅度提高外置噴槍的靜電電壓，必定會造成高壓線擊穿漏電、噴槍對工件打火等一系列問題，結果非但不會提高噴槍的性能，反而會危及操作人員的安全。
2.7 誤區之三：只要是高壓內置的噴槍，上粉性能都差不多。
錯誤原因：
1、 不同廠家不同型號的產品往往在性能指標上有一定的差距，甚至有可能有很大的差別，對于用戶來講，最好不要輕易聽信設備生產廠家提供的數據指標（比如噴槍輸出靜電電壓是多少多少千伏，電流是多少多少微安），因為一來您對廠家報給您的這些專業參數并沒有辦法測量，二來設備的性能并非取決于電壓、電流這么簡單，因此最為穩妥的辦法是以實踐結果來判斷設備的性能，簡單來講就是找來幾個比較難噴的工件試一下，結果自然一目了然，工件選擇與試驗方法參照如下網頁的介紹：《可以用于檢驗靜電噴塑機性能的特殊工件(難噴的工件)》(點擊打開)。
2、最終影響設備性能的相關問題還包括粉末的輸送、霧化、廠家理解和設定的電氣工作參數以及控制系統對靜電電壓電流的自動控制能力等。
靜電噴涂的常見故障及解決方法
一）通電后無反應, 主機面板指示燈不亮。
檢查電源插座是否有電,電源插頭是否插好。把設備電源開關打開, 用萬用表的歐姆檔測電源線兩個插頭電阻應在數十歐姆左右, 若阻值極大,說明電源線或電源開關損壞, 更換即可。
二）開噴槍開關無反應、無電流、無粉出。
檢查噴槍開關插頭是否與主機插座接好。拔去噴槍開關插頭,噴槍三芯航插用萬用表歐姆擋量②③腳扣噴槍開關為通，說明控制線為好，如不通，則判斷噴槍開關(或插頭)控制線斷線。（七芯航插①⑥為開關，五芯航插①⑤為開關。）
三）開槍有粉出、不上粉、無電壓電流。
1：檢查電流調節電位器是否關死。
2：檢查噴槍控制線航插是否插好。
3：檢查主機的地線是否接好, 工件是否接地良好, 主機的地線應與噴涂室共用一根單獨地線。
把噴槍后蓋打開斷開高壓模塊兩根線，開啟電源扣噴槍開關用萬用表直流電壓擋量斷開的兩根線是否有19伏左右；無則電路板壞。（五芯，七芯線亦是如此。）
四）開槍有電流、無粉出或出粉小不連續。
1：檢查粉箱內的粉量夠不夠, 粉箱內的粉量應高過抽吸管。
2：檢查氣壓是否正常、輸入氣壓應在0.4MPa～0.7MPa之間保持恒定不變。
3：流化是否正常, 調好的流化應是使粉箱里的粉末剛好處于沸騰狀態, 用手在粉箱里攪動不覺得有阻力并無大量的粉末外溢。
4：仔細聽開槍時有無電磁閥吸合的響聲, 如沒有則可能是電磁閥控制電路或控制繼電器故障。
5：把套在供粉泵上的噴槍粉管拆下來, 開槍看供粉泵嘴有無粉出、是否正常,如果正常則說明噴槍粉管堵塞或槍頭堵, 堵塞的須用高壓氣把它吹通, 老化的須換新的。
6：如果供粉泵不出粉或出粉不正常, 應把供粉泵、進粉管拆下來檢查是否有堵塞現象, 供粉泵芯是否磨損,正?？讖綉獮?.5毫米；供粉泵進氣嘴是否堵塞，相應密封膠圈是否損壞漏氣。
7：濃度氣是否調節過大。
五）開機通電后立即燒機外電源保險。
電源線損壞短路或變壓器燒壞短路。
六）靜電高壓電手。
檢查主機地是否與噴涂室和工件接地良好。
噴槍上的接地片是否與主機的地為通。
噴槍頭放電針斷或電阻斷。
噴槍體內的粉太多或模塊本身老化擊穿。
七）靜電高壓低
模塊輸出端電阻斷，出現空氣間隔放電所至。
空氣潮濕靜電高壓會減弱。
靜電粉末涂層表面缺陷形成原因及解決方法A
一)色差
原因:
1爐溫太高或太低
2固化時間太長或太短
3固化爐排氣不充分
解決措施:
?1調整固化爐爐溫
2調整鏈速
3檢查排廢氣系統或增加排廢氣孔
二)桔皮
? 可能原因
1涂層太薄或太厚
2固化爐升溫速率太快或太慢
3固化溫度太低
4粉末超過儲存期，結團
5粉末舞化不良
解決措施
?1調整噴槍參數或鏈速
2檢查并調整固化爐
3調整爐溫
4更換粉末或與廠家聯系
5調整粉末的霧化
三)縮孔
?可能原因
1與其它粉末供應商的粉不相容
2工件前處理不充分
3受空氣中不相容物污染
4壓縮空氣中含有油或含水超標
?解決措施
1徹底清理噴粉系統
2檢查前處理
3檢查噴粉區域是否有不相容物
4檢查氣源，安裝過濾器
四)針孔
可能原因
1噴涂厚度太厚
2底材含水汽
3噴涂電壓太高
4槍距太近
5粉末受潮
?解決措施
1降低噴涂厚度
2預熱工件
3降低噴槍電壓
4調整槍距
5與廠家聯系
五)附著力差
可能原因
?1底材前處理不充分
2涂層固化不充分
3涂層太厚
4底材變化
解決措施
?1檢查前處理設備和前處理藥液
2檢查爐溫延長固化時間
3調整噴涂參數降低厚度
4與底材供應商聯系
六)溝槽不易上粉
可能原因
?1噴粉前處理不充分
2噴涂“云霧”太寬
3工件接地不好
4噴涂電壓太高
5槍距太大
6噴粉供粉氣壓太低或太大
7粉末太細
?解決措施
1調整噴槍角度使粉末直接對著溝槽
2使用小的阻留嘴，與噴槍廠商聯系
3檢查掛具及按地電纜
4適當降低噴涂電壓
5適當縮短槍距
6調整供粉氣壓
7降低回收粉的使用
七)上粉率差
可能原因
?1工件接地不當
2噴槍電壓不合適
3粉末受潮
4回收粉加入過多
5掛具設計不合理
6噴槍氣壓太大
7噴粉房排風太強
8噴槍電極損壞
9粉末在電極上沉積
?解決措施
1清潔設備的按地裝置和掛具
2檢查槍、清潔槍或更換槍
3更換粉末或與廠家聯系
4降低回收粉的使用
5重新設計掛具，減少屏蔽
6降低噴涂氣壓
7降低排風
8更換電極
9清潔電極
八)沖擊或柔韌性差
?可能原因
1涂層固化不完全
2底材和前處理差
3涂層太厚
4底材變化
5檢測溫度太低
解決措施
1檢測爐溫
2檢查底材和前處理藥液
3降低噴涂厚度
4與底材供應商聯系
5在>20℃溫度下放置一段時間再檢測
九)沾砂
可能原因
?1工件處理不干凈留有塵粒
2重復使用的回收粉末過篩
3噴涂線不清潔
4回收粉用篩網太粗
5所供應的粉末中有渣子
? 解決措施
?1仔細處理工件表面
2將回收粉過篩
3清潔粉房、回收裝置、傳輸帶和掛具
4使用較細的篩網
5與粉末供應商聯系
十)出粉不均勻
可能原因
（吐粉） 1粉末流化不好
2粉末受潮
3粉末太細
4輸粉管過長
5壓縮空氣不穩
6空氣壓力不穩
7文氏管老化、磨損
8槍距太近
解決措施
?1檢查流化空氣壓力
2更換粉末或與廠家聯系
3檢查并調整回收粉與原粉比例
4適當調整輸粉管長度
5檢查壓縮空氣，安裝干燥裝置
6檢查是否壓縮空氣過載
7更換
8增大槍距
十一)流化不好
?可能原因
1粉末太細
2流化床多孔阻流板的孔太細
3流化床多孔阻流板阻塞
4流化床供應的壓力太低
5供粉桶內的粉太多或太少
?解決措施
?1更換粉末或與廠家聯系
2替換
3替換
4增大供粉壓力
5粉桶內的粉處于1/3-3/4處
十二)小區域變色
可能原因
?1前處理不徹底
2工件表面 有較大的色差區域
解決措施
?1檢查前處理
2用化學方法進行前處理清除
十三)不均勻變色
可能原因
1爐溫太高或固化時間太長
2固化爐排風效果不好
3涂膜厚度相差太大
?解決措施
1降低爐溫，用爐溫儀測量爐溫
2檢查排風系統
3參照“涂層不均勻”
十四)涂層不均勻
可能原因
?1上粉率差
2操作者疲勞
3粉末粒徑不合適
4槍的各部分安裝不牢
5鏈速不合適
6噴槍中出粉不勻
7槍的往復不匹配鏈速
8槍的布局不合適
9槍的角度/距離不合適
解決措施?
2輪班工作，或自動噴涂
3與粉末供應商聯系
4檢查槍各部分安裝確保牢固
5調整鏈速
6參照以上
7調整噴粉線的參數
8調整槍的布局
9檢查槍的布局
10調整槍不要使槍直接相對
靜電粉末涂層表面缺陷形成原因及解決方法B
1、涂膜光澤不足：固化時烘烤時間過長；溫度過高；烘烤內混有其它有害氣體；工件表面過于粗糙；前處理方法選擇不當。
? ? ?2、涂膜變色：多次反復烘烤；烘箱內混有其它氣體；固化時烘烤過度。
? ? ?3、涂膜表面桔皮：噴涂的涂層厚薄不均；粉末霧化程度不好，噴槍有積粉現象；固化溫度偏低；粉末受潮，粉末粒子太粗；工件接地不良；烘烤溫度過高；涂膜太薄。
? ? ?4、涂膜產生凹孔：處理不當，除油不凈；源受污染，壓縮空氣除油，除水不徹底；工件表面不平整；受灰塵或其它雜質污染。
? ? ?5、涂膜出現氣泡：工件表面處理后，水分未徹底干燥，留有前處理殘液；脫脂，除銹不徹底；底層揮發物未去凈；工件表面有氣孔；粉末涂層太厚。
? ? ?6、涂膜不均勻：粉末噴霧不均勻；噴槍與工件距離過近；高壓輸出不穩。
? ? ?7、涂膜沖擊強度和附著力差：磷化膜太厚；固化溫度過低，時間過短，使固化不完全；底金屬未處理干凈；涂工件浸水后會降低附著力。
? ? ?8、涂膜產生針孔：空氣中含有異物，殘留油污；噴槍電壓過高，造成涂層擊穿；噴槍與工件距離太近，造成涂層擊穿；涂層太??；涂膜沒有充分固化。
? ? ?9、涂膜表面出現少量沙粒：噴霧堵塞或氣流不；噴槍霧化不佳；噴粉室內有粉末滴落；有其它雜物污染工件表面。
? ? ?10、涂層脫落：工件表面處理不好，除油除銹不徹底；高壓靜電發生器輸出電壓不足；工件接地不良；粉時空氣壓力過高；
? ? ?11、供粉量不均勻：供粉管或噴粉管堵塞，粉末在噴嘴處粘附硬化；空氣壓力不足，壓力不穩定；空壓機混有油或水；供粉器流化不穩定，供粉器粉末過少；供粉管過長，粉末流動時阻力增大。
? ? ?12、粉末飛揚、吸附差：靜電發生器無高壓不足；工件接地不良；氣壓過大；回收裝置中風道阻塞。
? ? ?13、噴粉量少：氣壓不足，氣量不夠；氣壓過高，粉末與流的混合體中空氣比例過高；空所中混有水氣和油污；噴槍頭局部堵塞。
? ? ?14、噴粉管阻塞：由于噴粉管材質故，粉末容易附著管壁；輸出管受熱，引起管中粉琳結塊；輸粉管彎拆，扭曲；粉末中混有較在的顆粒雜質。
工件通過輸送鏈進入噴粉房的噴槍位置準備噴涂作業。靜電發生器通過噴槍槍口的電極針向工件方向的空間釋放高壓靜電(負極)，該高壓靜電使從．噴槍口噴出的粉末和壓縮空氣的混合物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)，這樣就在噴槍和工件之間形成一個電場占粉末在電場力和壓縮空氣壓力的雙重推動下到達工件表面，依靠靜電吸引在工件表面形成一層均勻的涂層。
1.2.2? 粉末靜電噴涂的基本原料?
? ? 用室內型環氧聚酯粉末涂料。它的主要成分是環氧樹脂、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).粉末加熱固化后在工件表面形成所需涂層。輔助材料是壓縮空氣，要求清潔干燥、無油無水[含水量小于1.3g/m3、含油量小于1.0×10-5％(質量分數)]
1.2.3? 粉末靜電噴涂的施工工藝
? ? ●靜電高壓60-90kV。電壓過高容易造成粉末反彈和邊緣麻點；電壓過低上粉率低。
? ? ●靜電電流10～20μA。電流過高容易產生放電擊穿粉末涂層；電流過低上粉率低
? ? ●流速壓力0.30-0.55MPa.流速壓力越．高則粉末的沉積速度越快，有利于快速獲得預定厚度的涂層，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持粉末涂層的厚度均勻，但過高會使送粉部件快速磨損。適當降低霧化壓力能夠提高粉末的覆蓋能力，但過低容易使送粉部件堵塞。
? ? ●清槍壓力0.5MPa。清槍壓力過高會加速槍頭磨損，過低容易造成槍頭堵塞。
? ? ●供粉桶流化壓力0.04～0.10MPa。供粉桶流化壓力過高會降低粉末密度使生產效率下降，過低容易出現供粉不足或者粉末結團。
? ? ●噴槍口至工件的距離150～300mm。噴槍口至工件的距離過近容易產生放電擊穿粉末涂層，過遠會增加粉末用量和降低生產效率。?
? ? ●輸送鏈速度4.5～5.5m／min。輸送鏈速度過快會引起粉末涂層厚度不夠，過慢則降低生產效率。
1.2.4? 粉末靜電噴涂的主要設備
? ?●噴槍和靜電控制器
? ? 噴槍除了傳統的內藏式電極針，外部還設置了環形電暈而使靜電場更加均勻以保持粉末涂層的厚度均勻。靜電控制器產生需要的靜電高壓并維持其穩定，波動范圍小于10％。
? ?●供粉系統
? ? 供粉系統由新粉桶、旋轉篩和供粉桶組成。粉末涂料先加入到新粉桶，壓縮空氣通過新粉桶底部的流化板上的微孔使粉末預流化，再經過粉泵輸送到旋轉篩。旋轉篩分離出粒徑過大的粉末粒子(100μm以上)，剩余粉末下落到供粉桶。供粉桶將粉末流化到規定程度后通過粉泵和送粉管供給噴槍噴涂工件。
? ? ●回收系統
? ? 噴槍噴出的粉末除一部分吸附到工件表面上(一般為50％～70％，本公司為70％)外，其余部分自然沉降。沉降過程中的粉末一部分被噴粉棚側壁的旋風回收器收集，利用離心分離原理使粒徑較大的粉末粒子(12μm以上)分離出來并送回旋轉篩重新利用。12pom以下的粉末粒子被送到濾芯回收器內，其中粉末被脈沖壓縮空氣振落到濾芯底部收集斗內，這部分粉末定期清理裝箱等待出售。分離出粉末的潔凈空氣(含有的粉末粒徑小于1 μm、濃度小于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，負壓過小或正壓容易造成粉末外溢。沉降到噴粉棚底部的粉末收集后通過粉泵進入旋轉篩重新利用?；厥辗勰┡c新粉末的混合比例為(1:3)～(1:1)。使用該回收系統，本公司的總體粉末利用率平均達到95％。?
? ? ●噴粉室體
? ? 頂板和壁板采用透光聚丙烯塑料材質，以最大限度減少粉末黏附量，防止靜電荷累積干擾靜電場。底板和基座采用不銹鋼材質，既便于清潔又具有足夠的機械強度。??
? ? ●輔助系統
? ? 包括空調器、除濕機?？照{器的作用一是保持噴粉溫度在35℃以下以防止粉末結塊；二是通過空氣循環(風速小于0.3m/s)保持噴粉室的微負壓。除濕機的作用是保持噴粉室相對濕度為45％～55％，濕度過大空氣容易產生放電擊穿粉末涂層，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、聚酯樹脂中的羧基與固化劑中的胺基發生縮聚、加成反應交聯成大分子網狀體，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。溫度升高到熔點后工件上的表層粉末開始融化，并逐漸與內部粉末形成漩渦直至全部融化。
? ? 粉末全部融化后開始緩慢流動，在工件表面形成薄而平整的一層，此階段稱流平。溫度繼續升高到達膠點后有幾分短暫的膠化狀態(溫度保持不變)，之后溫度繼續升高粉末發生化學反應而固化。
1.3.2? 粉末固化的基本工藝??
? ? 采用的粉末固化工藝為180℃，烘15min，屬正常固化。其中的溫度和時間是指工件的實際溫度和維持不低于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最大工件的上、中、下3點表面溫度及累積時間，并根據測量結果調整固化爐設定溫度和輸送鏈速度(它決定工件在爐內的行走時間)，直至符合上述固化工藝要求。這樣就可以得出兩者之間的對應關系，因此在一段時間內(一般為2個月)只需要控制速度即可保證固化工藝。
1.3.3? 粉末固化的主要設備
? ? 設備主要包括供熱燃燒器、循環風機及風管、爐體3部分。本公司使用的供熱燃燒器為德國威索產品，使用0～35#輕柴油。具有發熱效率高、省油的優點。循環風機進行熱交換，送風管第一級開口在爐體底部，向上每隔600mm有一級開口，共三級。這樣可以保證1 200mm工件范圍內溫度波動小于5℃，防止工件上下色差過大?；仫L管在爐體頂部，這樣可以保證爐體內上下溫度盡可能均勻。爐體為橋式結構，既有利于保存熱空氣，又可以防止生產結束后爐內空氣體積減小吸人外界灰塵和雜質。
1.4? 檢查
? ? 固化后的工件，日常主要檢查外觀(是否平整光亮、有無顆粒、縮孔等缺陷)和厚度(控制在55～90μm)。如果首次調試或需要更換粉末時則要求使用相應的檢測儀器檢測如下項目：外觀、光澤、色差、涂層厚度、附著力(劃格法)、硬度(鉛筆法)、沖擊強度、耐鹽霧性(400h)、耐候性(人工加速老化)、耐濕熱性(1 000h)
1.5? 成品
? ? 檢查后的成品分類擺放在運輸車、周轉箱內，相互之間用報紙等軟質材料隔離，以防止劃傷并做好標識待用
2? 粉末靜電噴涂作業的常見問題及解決方法
2.1? 涂層雜質
? ? 常見雜質主要來源于噴粉環境中的顆粒，以及其他各種因素引起的雜質，現概括如下。
? ? (1)固化爐內雜質。解決方法是用濕布和吸塵器徹底清潔固化爐的內壁，重點是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破損處，有則及時更換。
? ? (2)噴粉室內雜質。主要是灰塵、衣物纖維、設備磨粒和噴粉系統積垢。解決方法是每天開工前使用壓縮空氣吹掃噴粉系統，用濕布和吸塵器徹底清潔噴粉設備和噴粉室。
? ? (3)懸掛鏈雜質。主要是懸掛鏈擋油板和一次吊具接水盤(材質為熱鍍鋅板)被前處理酸、堿蒸氣腐蝕后的產物。解決方法是定期清理這些設施
? ? (4)粉末雜質。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。解決方法是提高粉末質量，改進粉末儲運方式。
? ? (5)前處理雜質。主要是磷化渣引起的大顆粒雜質和磷化膜黃銹引起的成片小雜質。解決方法是及時清理磷化槽和噴淋管路內積渣，控制好磷化槽液濃度和比例。
? ? (6)水質雜質。主要是前處理所使用的水中含砂量、含鹽量過大引起的雜質。解決方法是增加水過濾器，使用純水做為最后兩級清洗水。
2.2? 涂層縮孔
? ? (1)前處理除油不凈或者除油后水洗不凈造成表面活性劑殘留而引起的縮孔。解決方法是控制好預脫脂槽、脫脂槽液的濃度和比例，減少工件帶油量以及強化水洗效果。
? ? (2)水質含油量過大而引起的縮孔。解決方法是增加進水過濾器，防止供水泵漏油。
? ? (3)壓縮空氣含水量過大而引起的縮孔。解決方法是及時排放壓縮空氣冷凝水。
? ? (4)粉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粉末及時使用
? ? (5)懸掛鏈上油污被空調風吹落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向。
? ? (6)混粉而引起的縮孔。解決方法是換粉時徹底清理噴粉系統
2.3? 涂層色差
? ? (1)粉末顏料分布不均勻引起的色差。解決的方法是提高粉末質量，保證粉末的L、a、b相差不大而且正負統一。
? ? (2)固化溫度不同引起的色差。解決方法是控制好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。
? ? (3)涂層厚薄不均勻引起的色差。解決方法是調整好噴粉工藝參數和保證噴粉設備運行良好以確保涂層厚度均勻一致。
2.4? 涂層附著力差
? ? (1)前處理水洗不徹底造成工件上殘留脫脂劑、磷化渣或者水洗槽被堿液污染而引起的附著力差。解決方法是加強水洗，調整好脫脂工藝參數以及防止脫脂液進入磷化后的水洗槽。
? ? (2)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。
? ? (3)工件邊角水分烘干不凈而引起的附著力差。解決方法是提高烘干溫度
? ? (4)固化溫度不夠而引起的涂層大面積附著力差。解決方法是提高固化溫度
(5)深井水含油量、含鹽量過大而引起的附著力差。解決方法是增加進水過濾器，使用純水做為最后2道清洗水。
靜電噴涂的常見誤區
2.5 常見誤區之一：噴槍標定電壓越高，上粉性能越好。
錯誤原因：
1、在粉體靜電噴涂中，當充電電壓超過一定的數值后，如果繼續增加，粉末在工件上的吸附量反而會減少。
2、靜電電壓過高會造成高壓打火，不但會在工件表面留下針孔，而且會讓操作人員感覺很不舒服，也確實會增加粉末被點燃的可能性。
? ?在實際噴涂過程中，噴槍輸出的靜電電壓應該根據粉末特點、工件特點、噴槍與工件的距離等條件自動將輸出電壓調節在比較適宜的數值上，才能保證噴涂的正常進行。
2.6 誤區之二：高壓外置的噴槍只要電壓足夠高，就能獲得相當于內置噴槍的性能。
錯誤原因：
1、內置噴槍的高性能絕對不是靠提高電壓來獲得的，也不僅僅是解決了高壓靜電在傳輸過程中的電壓損耗問題，高壓內置噴槍的性能是普遍優于外置噴槍的，兩者的性能差距和產生原因請參閱如下網頁的詳細分析：《高壓外置與高壓內置靜電噴塑機的差別分析》 (點擊查看)
2、如果大幅度提高外置噴槍的靜電電壓，必定會造成高壓線擊穿漏電、噴槍對工件打火等一系列問題，結果非但不會提高噴槍的性能，反而會危及操作人員的安全。
2.7 誤區之三：只要是高壓內置的噴槍，上粉性能都差不多。
錯誤原因：
1、 不同廠家不同型號的產品往往在性能指標上有一定的差距，甚至有可能有很大的差別，對于用戶來講，最好不要輕易聽信設備生產廠家提供的數據指標（比如噴槍輸出靜電電壓是多少多少千伏，電流是多少多少微安），因為一來您對廠家報給您的這些專業參數并沒有辦法測量，二來設備的性能并非取決于電壓、電流這么簡單，因此最為穩妥的辦法是以實踐結果來判斷設備的性能，簡單來講就是找來幾個比較難噴的工件試一下，結果自然一目了然，工件選擇與試驗方法參照如下網頁的介紹：《可以用于檢驗靜電噴塑機性能的特殊工件(難噴的工件)》(點擊打開)。
2、最終影響設備性能的相關問題還包括粉末的輸送、霧化、廠家理解和設定的電氣工作參數以及控制系統對靜電電壓電流的自動控制能力等。
靜電噴涂的常見故障及解決方法
一）通電后無反應, 主機面板指示燈不亮。
檢查電源插座是否有電,電源插頭是否插好。把設備電源開關打開, 用萬用表的歐姆檔測電源線兩個插頭電阻應在數十歐姆左右, 若阻值極大,說明電源線或電源開關損壞, 更換即可。
二）開噴槍開關無反應、無電流、無粉出。
檢查噴槍開關插頭是否與主機插座接好。拔去噴槍開關插頭,噴槍三芯航插用萬用表歐姆擋量②③腳扣噴槍開關為通，說明控制線為好，如不通，則判斷噴槍開關(或插頭)控制線斷線。（七芯航插①⑥為開關，五芯航插①⑤為開關。）
三）開槍有粉出、不上粉、無電壓電流。
1：檢查電流調節電位器是否關死。
2：檢查噴槍控制線航插是否插好。
3：檢查主機的地線是否接好, 工件是否接地良好, 主機的地線應與噴涂室共用一根單獨地線。
把噴槍后蓋打開斷開高壓模塊兩根線，開啟電源扣噴槍開關用萬用表直流電壓擋量斷開的兩根線是否有19伏左右；無則電路板壞。（五芯，七芯線亦是如此。）
四）開槍有電流、無粉出或出粉小不連續。
1：檢查粉箱內的粉量夠不夠, 粉箱內的粉量應高過抽吸管。
2：檢查氣壓是否正常、輸入氣壓應在0.4MPa～0.7MPa之間保持恒定不變。
3：流化是否正常, 調好的流化應是使粉箱里的粉末剛好處于沸騰狀態, 用手在粉箱里攪動不覺得有阻力并無大量的粉末外溢。
4：仔細聽開槍時有無電磁閥吸合的響聲, 如沒有則可能是電磁閥控制電路或控制繼電器故障。
5：把套在供粉泵上的噴槍粉管拆下來, 開槍看供粉泵嘴有無粉出、是否正常,如果正常則說明噴槍粉管堵塞或槍頭堵, 堵塞的須用高壓氣把它吹通, 老化的須換新的。
6：如果供粉泵不出粉或出粉不正常, 應把供粉泵、進粉管拆下來檢查是否有堵塞現象, 供粉泵芯是否磨損,正?？讖綉獮?.5毫米；供粉泵進氣嘴是否堵塞，相應密封膠圈是否損壞漏氣。
7：濃度氣是否調節過大。
五）開機通電后立即燒機外電源保險。
電源線損壞短路或變壓器燒壞短路。
六）靜電高壓電手。
檢查主機地是否與噴涂室和工件接地良好。
噴槍上的接地片是否與主機的地為通。
噴槍頭放電針斷或電阻斷。
噴槍體內的粉太多或模塊本身老化擊穿。
七）靜電高壓低
模塊輸出端電阻斷，出現空氣間隔放電所至。
空氣潮濕靜電高壓會減弱。
靜電粉末涂層表面缺陷形成原因及解決方法A
一)色差
原因:
1爐溫太高或太低
2固化時間太長或太短
3固化爐排氣不充分
解決措施:
?1調整固化爐爐溫
2調整鏈速
3檢查排廢氣系統或增加排廢氣孔
二)桔皮
? 可能原因
1涂層太薄或太厚
2固化爐升溫速率太快或太慢
3固化溫度太低
4粉末超過儲存期，結團
5粉末舞化不良
解決措施
?1調整噴槍參數或鏈速
2檢查并調整固化爐
3調整爐溫
4更換粉末或與廠家聯系
5調整粉末的霧化
三)縮孔
?可能原因
1與其它粉末供應商的粉不相容
2工件前處理不充分
3受空氣中不相容物污染
4壓縮空氣中含有油或含水超標
?解決措施
1徹底清理噴粉系統
2檢查前處理
3檢查噴粉區域是否有不相容物
4檢查氣源，安裝過濾器
四)針孔
可能原因
1噴涂厚度太厚
2底材含水汽
3噴涂電壓太高
4槍距太近
5粉末受潮
?解決措施
1降低噴涂厚度
2預熱工件
3降低噴槍電壓
4調整槍距
5與廠家聯系
五)附著力差
可能原因
?1底材前處理不充分
2涂層固化不充分
3涂層太厚
4底材變化
解決措施
?1檢查前處理設備和前處理藥液
2檢查爐溫延長固化時間
3調整噴涂參數降低厚度
4與底材供應商聯系
六)溝槽不易上粉
可能原因
?1噴粉前處理不充分
2噴涂“云霧”太寬
3工件接地不好
4噴涂電壓太高
5槍距太大
6噴粉供粉氣壓太低或太大
7粉末太細
?解決措施
1調整噴槍角度使粉末直接對著溝槽
2使用小的阻留嘴，與噴槍廠商聯系
3檢查掛具及按地電纜
4適當降低噴涂電壓
5適當縮短槍距
6調整供粉氣壓
7降低回收粉的使用
七)上粉率差
可能原因
?1工件接地不當
2噴槍電壓不合適
3粉末受潮
4回收粉加入過多
5掛具設計不合理
6噴槍氣壓太大
7噴粉房排風太強
8噴槍電極損壞
9粉末在電極上沉積
?解決措施
1清潔設備的按地裝置和掛具
2檢查槍、清潔槍或更換槍
3更換粉末或與廠家聯系
4降低回收粉的使用
5重新設計掛具，減少屏蔽
6降低噴涂氣壓
7降低排風
8更換電極
9清潔電極
八)沖擊或柔韌性差
?可能原因
1涂層固化不完全
2底材和前處理差
3涂層太厚
4底材變化
5檢測溫度太低
解決措施
1檢測爐溫
2檢查底材和前處理藥液
3降低噴涂厚度
4與底材供應商聯系
5在>20℃溫度下放置一段時間再檢測
九)沾砂
可能原因
?1工件處理不干凈留有塵粒
2重復使用的回收粉末過篩
3噴涂線不清潔
4回收粉用篩網太粗
5所供應的粉末中有渣子
? 解決措施
?1仔細處理工件表面
2將回收粉過篩
3清潔粉房、回收裝置、傳輸帶和掛具
4使用較細的篩網
5與粉末供應商聯系
十)出粉不均勻
可能原因
（吐粉） 1粉末流化不好
2粉末受潮
3粉末太細
4輸粉管過長
5壓縮空氣不穩
6空氣壓力不穩
7文氏管老化、磨損
8槍距太近
解決措施
?1檢查流化空氣壓力
2更換粉末或與廠家聯系
3檢查并調整回收粉與原粉比例
4適當調整輸粉管長度
5檢查壓縮空氣，安裝干燥裝置
6檢查是否壓縮空氣過載
7更換
8增大槍距
十一)流化不好
?可能原因
1粉末太細
2流化床多孔阻流板的孔太細
3流化床多孔阻流板阻塞
4流化床供應的壓力太低
5供粉桶內的粉太多或太少
?解決措施
?1更換粉末或與廠家聯系
2替換
3替換
4增大供粉壓力
5粉桶內的粉處于1/3-3/4處
十二)小區域變色
可能原因
?1前處理不徹底
2工件表面 有較大的色差區域
解決措施
?1檢查前處理
2用化學方法進行前處理清除
十三)不均勻變色
可能原因
1爐溫太高或固化時間太長
2固化爐排風效果不好
3涂膜厚度相差太大
?解決措施
1降低爐溫，用爐溫儀測量爐溫
2檢查排風系統
3參照“涂層不均勻”
十四)涂層不均勻
可能原因
?1上粉率差
2操作者疲勞
3粉末粒徑不合適
4槍的各部分安裝不牢
5鏈速不合適
6噴槍中出粉不勻
7槍的往復不匹配鏈速
8槍的布局不合適
9槍的角度/距離不合適
解決措施?
2輪班工作，或自動噴涂
3與粉末供應商聯系
4檢查槍各部分安裝確保牢固
5調整鏈速
6參照以上
7調整噴粉線的參數
8調整槍的布局
9檢查槍的布局
10調整槍不要使槍直接相對
靜電粉末涂層表面缺陷形成原因及解決方法B
1、涂膜光澤不足：固化時烘烤時間過長；溫度過高；烘烤內混有其它有害氣體；工件表面過于粗糙；前處理方法選擇不當。
? ? ?2、涂膜變色：多次反復烘烤；烘箱內混有其它氣體；固化時烘烤過度。
? ? ?3、涂膜表面桔皮：噴涂的涂層厚薄不均；粉末霧化程度不好，噴槍有積粉現象；固化溫度偏低；粉末受潮，粉末粒子太粗；工件接地不良；烘烤溫度過高；涂膜太薄。
? ? ?4、涂膜產生凹孔：處理不當，除油不凈；源受污染，壓縮空氣除油，除水不徹底；工件表面不平整；受灰塵或其它雜質污染。
? ? ?5、涂膜出現氣泡：工件表面處理后，水分未徹底干燥，留有前處理殘液；脫脂，除銹不徹底；底層揮發物未去凈；工件表面有氣孔；粉末涂層太厚。
? ? ?6、涂膜不均勻：粉末噴霧不均勻；噴槍與工件距離過近；高壓輸出不穩。
? ? ?7、涂膜沖擊強度和附著力差：磷化膜太厚；固化溫度過低，時間過短，使固化不完全；底金屬未處理干凈；涂工件浸水后會降低附著力。
? ? ?8、涂膜產生針孔：空氣中含有異物，殘留油污；噴槍電壓過高，造成涂層擊穿；噴槍與工件距離太近，造成涂層擊穿；涂層太??；涂膜沒有充分固化。
? ? ?9、涂膜表面出現少量沙粒：噴霧堵塞或氣流不；噴槍霧化不佳；噴粉室內有粉末滴落；有其它雜物污染工件表面。
? ? ?10、涂層脫落：工件表面處理不好，除油除銹不徹底；高壓靜電發生器輸出電壓不足；工件接地不良；粉時空氣壓力過高；
? ? ?11、供粉量不均勻：供粉管或噴粉管堵塞，粉末在噴嘴處粘附硬化；空氣壓力不足，壓力不穩定；空壓機混有油或水；供粉器流化不穩定，供粉器粉末過少；供粉管過長，粉末流動時阻力增大。
? ? ?12、粉末飛揚、吸附差：靜電發生器無高壓不足；工件接地不良；氣壓過大；回收裝置中風道阻塞。
? ? ?13、噴粉量少：氣壓不足，氣量不夠；氣壓過高，粉末與流的混合體中空氣比例過高；空所中混有水氣和油污；噴槍頭局部堵塞。
? ? ?14、噴粉管阻塞：由于噴粉管材質故，粉末容易附著管壁；輸出管受熱，引起管中粉琳結塊；輸粉管彎拆，扭曲；粉末中混有較在的顆粒雜質。
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