一.噴涂工藝基本情況介紹
定義:噴涂通過噴槍或碟式霧化器,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)品的表面增加一個薄薄的涂層是涂裝工藝的一種。說起它的作用,大家比較熟悉的應(yīng)該是防銹和美觀。其實還有另外兩個作用, 一是品牌作用,比如,只要我們一看到招牌式的Cat?(卡特)黃,潛意識里就會和Cat的品牌和設(shè)備聯(lián)系起來;另一個是特殊功能,比如隱身轟炸機表面增加特殊的涂層后可以吸收雷達波起到隱身的作用。
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,對應(yīng)的施工過程分別為噴液體漆、粉末噴涂、電泳和自泳浸漆等。早期的噴涂以噴液體漆為主,大家習慣性簡稱為噴漆。噴漆在很多場合也被當作是噴液體漆、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械咬合力,使凈化處理過的表面更加活化,以提高涂層與基材的結(jié)合強度.同時基材表面粗化還改變涂層中的殘余應(yīng)力分布,對提高涂層的結(jié)合強度也是有利的。
粗化處理的方法有噴砂、機械加工法(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,噴砂介質(zhì)的種類和粒度、噴砂時風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行合理的選擇。對于各種金屬基體,推薦采用的砂粒粒度約為16-60號砂,粗砂用于堅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是,用于噴砂的壓縮空氣一定要是無水無油的,否則會嚴重影響涂層的質(zhì)量。噴涂前工件表面的粗化程度對大多數(shù)金屬材料來說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,但是當表面粗糙度超過10 μmRa后,涂層結(jié)合強度的提高程度便會減低。
對于一些與基材粘結(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的界面溫度,以提高涂層與基體的結(jié)合強度;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行噴涂主要取決于選用的噴涂材料、工件的工況及對涂層質(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?傊瑖娡糠椒ǖ倪x擇一般來說是多樣的,但對某種應(yīng)用來說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間內(nèi)進行噴涂,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)合強度高的高質(zhì)量涂層。
4.涂層后處理
噴涂所得涂層有時不能直接使用,必須進行一系列的后處理。用于防腐蝕的涂層為了防止腐蝕介質(zhì)透過涂層的孔隙到達基材引起基材的腐蝕,必須對涂層進行封孔處理。用作封孔劑的材料很多,有石臘、環(huán)脂、硅樹脂等有機材料及氧化物等無機材料,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行考慮。
對于承受高應(yīng)力載荷或沖擊磨損的工件,為了提高涂層的結(jié)合強度,要對噴涂層進行重熔處理(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,要對涂層進行機械加工。由于噴涂涂層具有與一般的金屬及陶瓷材料不同的特點,如涂層有微孔,不利于散熱;涂層本身的強度較低,不能承受很大的切削力;涂層中有很多硬的質(zhì)點,對刀具的磨損很快等,因而形成了噴涂涂層不同于一般材料的難于加工的特點。所以必須選用合理的加工方法和相應(yīng)的工藝參數(shù)才能保證噴涂層機械加工的順利進行和保證達到所要求的尺寸精度。
涂料通過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,一般會使用烘烤爐進行烘烤來實現(xiàn)快速的固化。液體漆一般會烘烤到100°C左右,電泳和粉末涂料一般會烘烤到200°C左右。
對于不同的產(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。對于較厚的零部件,一般底涂和面涂都會選擇液體,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,是當今現(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),可以說是一種操作方便、換色容易、霧化效果好、可以得到細致修飾的高質(zhì)量表面的涂裝方法。
噴槍結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉,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噴等缺點,不但浪費了涂料,對環(huán)境也造成了相當?shù)奈廴尽?/span>
由于涂料與壓縮空氣直接接觸,所以對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濾器或冷凍干燥過濾器等分水濾氣裝置來凈化壓縮空氣,特別在南方及雨季空氣濕度較大時,更顯必要。
高壓無氣噴涂設(shè)備
高壓無氣噴涂是一種較先進的噴涂方式,采用增壓泵將涂料增至高壓(常用壓力120-390kg/cm?),通過很細的噴孔噴出使涂料形成扇形霧狀。在噴大型板件時,可達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速率及較高的涂料傳遞效率和生產(chǎn)效率,因此無氣噴涂在這些方面明顯地優(yōu)于空氣噴涂。
無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,作精細噴涂時不如空氣噴涂細致,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)點綜合成一個新的噴涂方法。在接地工件和噴槍之間加上直流高壓,就會產(chǎn)生一個靜電場,帶電的涂料微粒噴到工件時,經(jīng)過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的作用范圍內(nèi),它會環(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地方,可以減少涂料過噴、節(jié)省涂料。
涂料傳遞效率高達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,以空氣為動力的小渦輪發(fā)電機組件產(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,工程機械、動力機械等行業(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間,所以在短時期內(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?)及大風量的一種新型涂裝設(shè)備。其涂料傳遞效率高達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)計與傳統(tǒng)噴槍亦不相同,LVMP噴槍的最大優(yōu)點在于它的涂料收益率大大高于傳統(tǒng)的空氣噴槍。特別適合對單件、小批形狀復(fù)雜、表面要求高的工件作精細噴涂及對環(huán)境要求無污染的場合。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
說到噴涂,必須要先講一下涂料;涂料,在中國傳統(tǒng)名稱為油漆。所謂涂料是涂覆在被保護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,也有越來越多的涂料采用水做容劑,不過由于手機測試要求高,目前水性涂料還極少應(yīng)用在手機上;
顏料是對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)需求會加入不同類型的添加劑;涂料工業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展,工藝成熟度非常高,能實現(xiàn)及其豐富的效果。很多情況下,我們會在涂料中加入一些效果粉體,如銀粉,珠光粉,玻璃粉等以實現(xiàn)不同的視覺效果。
涂料的作用
1.裝飾作用
2.保護作用
3.掩飾產(chǎn)品的缺陷或其他特殊作用,提升產(chǎn)品的價值;
五.噴涂常見問題及解決方案
1.附著力測試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。所以對于附著力測試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提高烘烤溫度及延長烘烤時間來提高底漆的固化;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,如果劃百格時刀口崩裂現(xiàn)象嚴重則基本上可以判定UV發(fā)生脆變,則可以通過降低UV膜厚或降低UV能量來改善,或同時進行;如果面漆未發(fā)生脆變,則通過延長面漆烘烤時間或通過提高UV能量提高面漆的固化來改善;
一些特殊的材料如:PA+GF則需要增加primer來提高附著力;以上分析對常溫附著力及環(huán)測后附著力測試NG均適用;
2.硬度,酒精耐磨測試有劃痕
此問題一般是由于面漆未固化完全引起,可通過提高UV面漆膜厚或提高UV能量來改善;對于PU漆或橡膠漆要通過提高固化劑比例進行改善;PU漆及橡膠漆需要下件后80度烘烤6-8H后測試;
3.RCA測試透底
此情況一般是由于面漆未固化完全引起,可通過提高UV面漆膜厚或提高UV能量來改善;對于PU漆或橡膠漆要通過提高固化劑比例,提高面漆膜厚進行改善;PU漆及橡膠漆需要下件后80度烘烤6-8H后測試;
4.鹽霧,手汗,恒溫恒濕起泡
此問題一般由于底漆烘烤時間未達到要求,底漆稀釋劑未完全揮發(fā),需要通過提高底漆烘烤溫度,延長烘烤時間來改善;尤其是在冬天,IR爐溫會處于波動范圍的下限,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,可通過用清洗劑清洗素材2-3次再進行噴涂;
5.跌落+儲存測試殼料出現(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。需要對比多種型號的油漆,如果底漆為單液型涂料可以通過更改為雙液型涂料改善;
無塵車間級別劃分:
無塵車間即凈化車間,凈化車間,亦稱為無塵室或潔凈室。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,從而達到適當?shù)奈⒘崈舳燃墑e。 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。無塵車間可以分為以下幾個級別:
1級 這個級別的無塵車間主要用于制造集成電路的微電子工 業(yè),對集成電路的精確要求為亞微米。
10級 這個級別的無塵車間主要用于帶寬小于2微米的半導(dǎo)體工業(yè)。
100級 很多人認為,這一級無塵車間是最常用因而是最重要的無塵車間,人們常常錯誤地將100級潔凈室稱為無菌室,以說明“無菌”的或“無塵”的環(huán)境要求,100級無塵室可用于醫(yī)藥工業(yè)的無菌制造工藝等,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,那些對細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 這個級別的無塵車間主要用于高質(zhì)量光學產(chǎn)品的生產(chǎn),還用于測試,裝配飛機蛇螺儀,裝配高質(zhì)微型軸承等。
10000級 萬級無塵車間用于液壓設(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,萬級無塵車間在醫(yī)工業(yè)中也很常用。
100000級 十萬級無塵車間用于很多的工業(yè)部門,比如光學產(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)也常常使用這一級無塵車間。
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