喷涂与涂装设备ppt课件.ppt
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1、目录,第一章 粉末喷涂系统概述与诀窍第一节、涂装的定义及功能第二节、粉末喷涂环境第三节、动力设 施第四节、前处理第五节、悬链与挂具第六节、粉末喷涂系统第七节、供粉系统第八节、固化炉第九节、日常维护与工艺参数第十节、上粉率:优质涂层的关键第二章 涂装中常见涂料、涂膜缺陷及防第一节、涂料贮运中产生的缺陷及防治第二节、涂装过程中产生的涂膜缺陷及防治第三章 漆膜常用检验标准及方法第四章 涂装安全,第一节、涂装的定义及功能,涂装的定义: 涂装是指将涂料覆于(基底表面)物面上,经干燥成膜的工艺。有时也将涂料在被涂物表面扩散开的操作也称为涂装,俗称“涂漆”或“油漆” ,已固化的涂料膜称为涂膜(俗称漆膜)或涂
2、层。涂装功能:涂装有以下几方面的功能:保护作用 保护被涂物,使其免受周围介质的浸蚀,起防腐蚀、抗老化和耐各种介质的作用。,装饰作用 涂装可使被涂物具有色彩、光泽、鲜映性、平滑性、立体感和标志等,给人以美的视觉感受。特种功能 涂装能调节热、电等能量的传导性,防止微生物的附着(杀菌),显示,控制声波的散发、反射和吸收,产生夜光等。在美化环境的同时还起到色彩对心理和生理的调节作用,能改善工厂、医院、学校、船舶和车辆等内部环境,防止灾害和提高工作效率等。总之,涂装与整个国民经济以及人民生活是紧密相关的,从建筑物、大油轮到细小的工艺制品,几乎都要用涂料来保护和装饰,以提高制品的性能,延长其使用寿命。尤其
3、是涂膜的光泽和色彩能丰富人民生活,给人们创造五光十色、绚丽多彩的美好环境。,第二节、粉末喷涂环境,粉末喷涂必须在洁净环境中进行,许多涂装产量大的公司都设有单独的“粉房”,这种“粉房”所具备的有优点是:提供了一个独立的、可行“温度调节”的区间,通过安装空调,达到理想的喷粉环境,在湿度高的地区应用十分理想。无需通风设备,容易实现最大上粉率,更好地将粉末保持在粉房内,对于喷粉作业区附近设有大型装卸门的工厂车间尤为适用。降低废品率,保证洁净而又无污染的生产环境。 该粉房通常由三夹泡沫板制成,用空调对粉房设施加正压,并保持粉房内湿度恒定,从而保证上粉均匀。,第三节 动力设 施,喷粉系统应当配置稳定的电源
4、以保证涂装设备及滤芯清洁计时器中线路板的安全。压力适中的清洁干燥空气是影响涂装质量十分重要的因素,但往往是大家容易忽略的因素。 涂装系统中耗电量最大的是回收系统中的风机电机,自动喷粉系统中的该风机功率为7.5-15KW,其他设备的用电量都很小,包括喷枪、喷枪升降机电机(0.5-1.0KW)、供粉器(0.5KW)等。 空气压缩机出来的空气含有水和油,因此必须在空压机和粉房之间安装空气干燥器和滤油器,以自动除去水分和油,使空气干燥。一般空气压力控制在0.5-0.7MPa之间,空气的露点温度保持在2左右。露点温度为15 的分析纯空气不能满足喷粉系统的要求。粉末涂料的吸水性强,吸湿后其流化性能、输送性
5、能和粒子带电性能都将恶化。干燥不彻底的空气在通过回收系统时,其中的水汽在滤芯反吹清洁时使滤芯损伤。如果空气干燥离粉房很远,或空气管道经过配备有空调的区域,这时最好将组合式过滤器安装在靠近粉房的前面。,第四节、前处理,粉末涂层的可靠性和耐久性与粉末涂料、金属基材及工件的表面状况有关。金属基材的前处理包括以下多道工序:清洁金属表面,去除金属材料成型、储运过程中产生的油腻和污垢(防锈油、冷却油、乳化液),常用处理方法为溶剂清洗和碱液清洗。去除金属表面的锈蚀,用酸性溶液浸渍金属(酸洗),以提高粉末与工件的结合牢固。在粉末喷涂之前,先在工件表面喷涂一道防锈层,以免喷涂表面以外损伤造成工件锈蚀。普通金属基
6、材大多采用锌铁系磷化处理防腐;有色金属一般采用铬酸盐前处理。整过前处理工序由3-5道工序组成。,第五节、悬链与挂具,机加工部件类似的大型工厂往往采用悬链输送方式,即将工件从前处理工段输送至粉房和固化炉。如果工件不是特别大或特别重,可以采用“单轨式”悬链。 “单轨式”悬链以单根结构梁吊挂工件,并以恒定的速度输送工件,悬链速度,是根据工序工艺速度决定的,若工厂的空间有限,或工件很重、很大、很长,则可采用P&F悬链。 P&F悬链的初始投资较高,但其纵向和横向的行程可以调节,可与较慢的工序配合使用,并可在某一工位将某一工件停下对其单独进行操作而后恢复正常输送。经固化炉的悬链应当采用耐高温的润滑油和/或
7、通风管道。粉末喷涂时,吊挂工件所用的金属挂具可能是建造一个新涂装系统时初始投入和日常运行费用中非常重要的一环。工件在悬链上吊挂越密集,其传送的线速度应该越低。一般而言,悬链速度越低,整个系统的初始投入成本和日常运行费用就越低,根据工件的重量、尺寸和形状,可以适当增加输送链的吊挂密度,使工件的涂装成本降低。高密度吊挂有以下优点:降低单个工件的涂装成本。成本高低主要与前处理系统有关。对于干燥和固化炉来说,在给定时间内通过一个工件和1000个工件的成本是一样的。提高粉房的上粉率。大多数粉末涂料都附着在工件上而只有少数粉末未进入回收系统。改进工件膜厚的均匀性,减少肥边死角。吊具的设计与建造、以及挂具的
8、清洁对于粉末喷涂工艺的操作十分重要。高效的粉末喷涂有赖于带电粉末粒子和待涂工件之间的静电引力(工件通过于挂具和输送链连接而接地)。设计制造差或粘满粉末的挂具会严重阻碍工件的上粉率,需要大量的手工补喷,废品率高,并且需要经常清洗粉房。,第六节、粉末喷涂系统,粉末喷涂系统包括:粉房、回收系统、喷枪、喷枪移动(升降机)器等6.1粉房粉房是对工件进行粉末喷涂操作的封闭空间。粉房构造和粉房气流的设计对喷粉造作影响很大,因此必须根据客户的需要定制粉房,需要考虑被涂工件的最大尺寸及喷涂方式。粉房通常由不锈钢底板以及粉房顶和粉房壁构成,粉房顶和粉房壁常采用不锈钢或半透明塑料板(如聚四氟乙烯)制成。喷塑钢板是最
9、便宜的材料,将其与半透明塑料板配合用以建造粉房十分经济,可长期可靠地使用。不锈钢材料制造的粉房壁在中国十分流行,因为它十分经久耐用,并能长期保持良好的外观。亚光型不锈钢板(如3042B)因磨损产生的刮痕不明显而使用广泛;抛光型不锈钢板外形美观,但对光线反射过于强烈,造成手工补喷的困难,并在换色时导致“过渡清洁”。,坚固的聚丙烯材料在北美很受欢迎,可透自然光,不会象钢质粉房壁那样容易粘粉。采用聚丙烯制造粉房顶较好,粉房顶是粉房中最难清洁的地方,这种结构材料不易粘粉,只需要在粉房外部上方挂几盏日光灯,粉房内即可得到良好的照明。有些客户要求采用不锈钢粉房顶,将日光灯安装在粉房内部,实践证明灯轴会在粉
10、房内形成散布大块阴影,同时日光灯会吸附粉末,因而需要经常清理。在中国,通常采用先自动喷涂工件,然后手动补喷漏喷的部位。北美的实践证明,若将手动工位放在自动喷涂之前,其喷涂效果会更好。这样能使操作工更好地观察道工件需要补喷的部位,并喷涂适量的粉末,而不会像手动工位放在最后那样可能喷上过量的粉末。,6.2回收系统,回收系统是一个机械装置,用以收集粉房气流中的粉末粒子,将其从气流中分离出来回收在利用。回收系统的风机以20-25m/s的风速将粉房中的气流抽走。未被粘附于工件表面的粉末随气流被抽入回收系统,由滤芯或各种类型的“旋风”分离器将气流中的粉末分离出来。如果生产所使用的粉末涂料颜色仅有几种,一般
11、可选择移动滤芯回收系统;频繁换色的厂家则需要采用旋风回收系统。北美和亚洲其他国家一些客户,若只喷涂一种颜色,则流行采用固定式滤芯回收系统。这种回收系统直接固定在滤芯式粉房上,较“移动式”回收系统显著节省成本。,6.3粉末喷枪,粉末喷枪是通过使粉末粒子带上静电荷,然后将其喷涂道金属工件表面的装置。粉末喷枪有手动喷枪荷自动喷枪两种。自动喷枪被安装在可上下移动的枪架上而实现自动喷涂作业的。根据喷枪充电方式的不同又分为电晕喷枪和摩擦喷枪。电晕喷枪内部或外部安装有高压静电发生器,对放电针施加电压(100KV左右)使之在放电针周围产生静电场。粉末从枪体喷出而雾化,通过该电场时带上负电荷,从而吸附在接地的工
12、件表面。喷枪出口通常采用喷嘴来引导粉末流出形状,一般为扇形或圆形。,摩擦喷粉枪是一种自感应式静电充电喷枪。当粉末在喷枪中流过时令其与一种摩擦材料(一般为特氟龙材料)产生摩擦,使其中的负电荷或电子被带走,仅剩下质子或带正电的粉末粒子通过喷嘴而被引向工件。摩擦枪的出粉更为柔和,粉末粒子带电量低,可通过“指掌式”喷嘴将粉末喷涂到特定部位或难喷涂的部位。因此摩擦枪的上粉率更高,能够覆盖电晕喷枪无法喷涂的死角。基于对难喷涂工件的设备要求,目前国内有多种优良的摩擦喷枪可供选择。“旋杯式”摩擦喷枪是近期开发的革新性摩擦枪。这是一个主要安装在大型往复机上的自动喷涂系统,由多把摩擦枪组成。将粉末输送到经特殊设计
13、的旋杯上,产生圆形的喷涂图形,适于喷涂沿“”悬链输送的细长型工件。,6.4喷枪移动器,如果粉末喷枪不是固定于一点,则可以喷涂更大的表面区域。喷枪移动器是一种机电装置,在粉房内移动自动喷枪使它们的喷涂区域加大,其移动方式多为垂直的上下移动,可以喷涂较长的工件。有时移动器也有水平方向的动作,移动器主要分以下几种;升降机:通常在整个行程范围内作匀速运动。往复机:通常由偏心轮/曲轴和不断改变喷枪位置的连接杆组成。往复机的行程一般控制在600mm左右,行程的调整往往需要在停机状态下进行。多轴多喷枪移动器:是一种特殊的装置,根据预先设计程序可在2个或3个平面上移动喷枪。,第七节、供粉系统,供粉系统是在粉末
14、涂料输送至喷枪之前,用于混合、筛分和流化粉末涂料的器件总称。在由室温控制的条件下,供粉系统包含以下几个部分。带有流化床的供粉桶:是供粉系统的主要部件,是利用空气将粉末流化的容器或桶。在流化过程中,潮湿的粉末被风干并使新粉与回收粉充分混合,从而保证稳定的喷涂效果。应当选择一个具有足够大容量(80-200kg)的供粉桶,以便在夜晚停工时将粉房内所有的粉末都装在内。粉筛:为带有导入式旋风装置的旋转筛,安装在供粉桶顶部。该装置应当与喷粉量和表面处理要求相适应,家电行业中的大型自动化系统要求涂层“A级”标准,应选用筛网精细的旋转筛,由此得到的涂层保护性和装饰性均优异。在喷涂工业设备时,可选用旋转筛或较便
15、宜的振动筛(筛网较粗),铸件对涂层的要求仅仅是保护功能,所以只需要将粉末中的团块筛出来即可,一般选用振动筛便可满足要求。振动筛需要经常性的人工清理,并且很难处理湿的腊状粉末。,磁性分离器:安装在粉筛底部,是带有永久磁铁的装置,用以吸附分离易在喷涂表面形成斑点的细小金属粒子。磁性分离器通常应用于空气中带有金属粒子的铸造环境中。粉位控制器:可自动添满粉桶。添粉装置:有盒式、粉桶式或托盘式添粉装置,在粉位控制器的作用下将新粉添入粉筛装置中,轻轻振动粉盒,通过输粉泵和粉管将粉末抽出。上述几种添粉装置的主要区别在于:所处理的粉末量不同。盒式添粉装置的粉末处理量位20-25kg/盒;粉桶式添粉装置的粉末处
16、理量为200L/桶;而托盘式添粉装置的尺寸较小,所以粉末处理量也较小。粉泵:粉末带有吸粉管。旋风抽吸式供粉桶是一种锥形供粉桶,可与现有的旋风系统相连接,自动将从旋风分离器回收的粉末送回供粉系统。,第八节、固化炉,概述被涂物表面涂层由液体或粉末转化成无定型的固态薄膜的过程称为涂料的成膜过程。涂料的成膜过程就是涂层的固化过程,对溶剂型涂料俗称涂料的干燥。加热固化的烘干规范(温度和时间)取决于被烘干的涂料类型、被涂物的材质。一般情况下,粉末涂料充分固化条件:温度180-200左右(视粉末而定),时间为10-15min左右(视粉末、工件而定)。但无论是何种粉末或工件,进炉口的设定温度都必须高于出炉口设
17、定温度5-15 。涂料固化应具备的条件固化场所必须满足环保、消防和劳动卫生的法规。涂层固化前已经充分流平。固化场所的温度、湿度必须符合涂料的固化要求固化场所应清洁、无灰尘。,影响粉末固化的效果主要有以下几点:升温时间:工作表面粉末的升温时间影响到粉末的流平性,固化炉加热对工件升温时间快,涂膜的流平性相应地也好,一般情况下升温时间在8-10min较好。炉内温度的均匀性:直接影响到喷涂质量,炉内截面温差越小固化后工件表面质量越高,为了保证工件的质量,设计的一般要求,炉体截面工件区的温差在5以下。热风机循环器的机理流体流过固体壁面情况下所发生的热量传递称为对流换热。对流换热过程既包括流体移位所产生的
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