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喷涂工艺简介山东华建铝业有限公司工艺技术部山东华建铝业有限公司2/582019/10/7Contents喷涂车间粉末喷涂工艺技术氟碳喷涂工艺技术卧式粉末喷涂立式粉末喷涂木纹粉末喷涂山东华建铝业有限公司3/582019/10/7喷涂工艺简介有机高聚物涂装工艺是指用有机高分子材料通过一定的工艺方法产生交联聚合而在工件表面上形成一定厚度涂层的工艺过程，这种涂层称为有机高聚物涂层。涂层的主要作用有三种。山东华建铝业有限公司4/582019/10/7保护作用:铝合金材料在使用过程中，长期暴露于空气中，会受到氧、水分、酸雾、盐雾及各种腐蚀性气体、紫外光线等的侵蚀和破坏。在铝型材工件表面通过一定的涂装工艺方法形成一定厚度的高聚物涂层（即保护层），就能有效地阻止或延缓这些侵蚀和破坏的发生和发展，从而起到保护作用。山东华建铝业有限公司5/582019/10/7装饰作用:随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，人们对产品质量及美化装饰的要求也逐渐提高，有机高聚物涂料可以配制出多种多样的颜色，加上涂层平整光亮，甚至可以做出各种立体质感的效果，如锤纹、橘纹、晶纹、绒面等，使产品形成美丽的造型和外观以及所需的特种性能，起到美化人类生活环境的作用。其他作用:其它特殊的功能作用，如电绝缘、导静电、防污、耐热、耐磨、保温、反光、防噪声、减震、防滑、防紫外线等。山东华建铝业有限公司6/582019/10/7涂层的这些特殊功能，增强了产品的使用性能，拓宽了产品的适用范围，使有机高聚物涂层在国民经济领域的应用越来越广泛。在铝合金领域中，粉末涂装大量应用于建筑铝型材，以其色彩丰富易控、使用环境广泛、生态环境优良等特点，在近年来受到市场的青睐，使得粉末涂装的工艺技术在铝合金表面防腐的应用领域中得到了长足的发展。山东华建铝业有限公司7/582019/10/7静电粉末喷涂原理静电粉末喷涂是利用高压静电电晕电场原理。喷枪头上的金属导流环接上高压负极，被涂工件接地形成正极，在喷枪和工件之间便形成较强的静电场。当运送载体（压缩空气）将粉末涂料从供粉桶经输送管送至喷枪的导流环时，由于导流环接上高压负极产生电晕放电，其周围便产生密集的电荷而使粉末带上负电荷。在静电力和压缩空气这两个动力的共同作用下，粉末从喷枪口飞向工件并均匀地吸附在工件表面，经过加热，粉末熔融并流平固化成均匀、连续、平整、光滑的涂层。山东华建铝业有限公司8/582019/10/7静电粉末喷涂的工艺流程山东华建铝业有限公司9/582019/10/7为什么要进行前处理？为了获得性能优良的涂层，在喷涂前必须对被涂工件表面进行预处理。铝合金材料中由于含有合金元素，其机械强度得到了提高，但抗腐蚀性能却下降了，它同空气中的氧、水汽反应生成疏松的不具有保护作用的转化膜，而且在挤压成型或其他的机械加工过程中，工件表面受到不同程度的污染，不但影响底材与涂层的结合力，而且会使涂层产生针孔等表面缺陷。为了取得良好的装饰及防腐效果，铝合金一般都须经过预处理，使之生成一层耐蚀且与粉末涂层结合力良好的化学转化膜，然后再进行粉末喷涂。山东华建铝业有限公司10/582019/10/7前处理准备工作了解上一班的设备运行情况，确定各类机电设备运转正常后，方可生产。检查各槽液面浓度、PH值、链速与槽液浓度的关系是否在工艺、操作要求范围内，如不符合，则进行调整。合上电源总闸，打开自来水开关，打开各循环管道阀门，加热、通风、送气。熟悉生产计划内容，按生产计划指令组织生产。山东华建铝业有限公司11/582019/10/7从配料班领取经检验合格的型材，按各订单要求集中堆放。要核对数量、型号、长度与生产订单是否相符，并做好记录。备料过程中要注意轻拿轻放，保护型材。发现问题型材，要及时与生产部沟通，避免影响正常生产。上排前操作者应复检坯料外观质量，凡有表面腐蚀、变形、油污、表面粗糙、毛刺、碰伤、起皮、孔洞、夹渣、汽泡、弯曲、扭拧等缺陷不符合质量要求的型材，要采取一定的补救措施（如油污太多，可用溶剂擦去；表面腐蚀、划痕等可以用砂纸打磨；变形的可以适当矫正等）方可上排，无法补救的作好标记，过磅退回挤压车间或送熔铸车间。山东华建铝业有限公司12/582019/10/7预处理工艺流程除油水洗铬化水洗烘干水洗山东华建铝业有限公司13/582019/10/7前处理上排工序运料、抬料、扎排过程注意保护型材，避免操作不当引起材料报废。扎架时，整条型材扎架后的水平倾角要求3°以上（6米料前后的高低差不小于300mm，吊机操作位偏高），上架型材最高点距池液面≥100mm。在扎排时每支型材之间要保持一定的间距，上下型材相互之间不得相碰。对采用双杆扎排容易下弯变形的型材，可采用三杆或中间用铝线吊稳的方法固定，并扎牢固，以避免接触位置清洁不良，影响铬化质量。型材上架时，应注意暗角等部位不应阻滞气泡、杂物逸出，型材的凹面、沟、槽扎架方向尽量方便液体排出。每扎完一排要再检查一次坯料是否存在问题，有问题及时处理，同时做好上排记录。山东华建铝业有限公司14/582019/10/7预水洗工序本工序旨在先清除铝型材两端切割后的残余铝屑、表面上的灰尘、浸润型材表面的顽渍，以减少除油槽的污染，延长除油槽使用寿命，降低除油剂的使用量。预水洗时间一般控制在3～10分钟。山东华建铝业有限公司15/582019/10/7除油工序本工序为表面活性剂（酸性）除油法，的目的在于清除铝材表面的自然氧化膜、水垢、油脂（主要是型材两端的锯切油）、手汗、尘土等。立式线采用SPC除油剂，卧式线采用AC除油剂。除油必须干净、彻底。一般处理时间6～15分钟，若坯料表面情况较差，应适当延长时间。水洗后铝材表面挂水均匀可作为生产时除油是否彻底的参考。重点检查铝材的两端部位。山东华建铝业有限公司16/582019/10/7除油槽液面的悬浮物要及时清理。长期使用后槽底会积累油污，一般至少一季度清理一次。除油剂的补充应视除油效果及时补充。一般立式线2小时补充一次，卧式线5～8小时补充一次。采用观察反应的方法，若槽液反应慢，产生气泡少，即应适量补充。除油结束，将阳极架倾斜吊离液面，待酸液基本滴尽后转入水洗槽。山东华建铝业有限公司17/582019/10/7铬化工序铬化的目的是在铝合金表面形成金黄色的非晶铬酸盐化学转化膜，以提高涂装层与铝基材的附着力，并提高耐蚀能力。铬化槽要避免其他槽液的过多带入量，特别是使用碱性除油或经过碱性处理的型材，必须彻底清洗干净后再转序至铬化处理，减少任何可能的污染。铬化时间一般控制在1～5分钟，生产时视具体情况掌握，要求铬化膜颜色均匀，由浅金黄色到金黄色，绝对不能为褐色。山东华建铝业有限公司18/582019/10/7粉末静电喷涂为了提高粉末涂层与铝合金基体的结合力，要对铝合金进行铬化处理，使铝型材表面形成一层均匀、细密、具有的铬化膜，以保证粉末涂层涂装质量，增强装饰效果。铬化剂基本配方：山东华建铝业有限公司19/582019/10/7山东华建铝业有限公司20/582019/10/7对铬化膜影响因素1.除油：型材铬化前要求表面洁净，有一定的活性，而一般的型材都沾有油污和自然氧化膜，因此要进行除油处理。除油剂主要是氢氟酸-硫酸体系。除油的型材要水洗干净转入铬化处理，否则会导致交叉污染，使铬化槽PH降低，槽液的溶解性增加，铬化膜不易形成，甚至形成疏松的铬化膜。2.温度：温度偏高有利于铬化膜的形成。但是温度过高会导致铬化膜疏松，附着力差，表面易挂灰，铬化液已形成不溶性铬渣。温度低形成的铬化膜过薄，过细，铬化膜与铝基体结合力差。3.时间：与温度相同。山东华建铝业有限公司21/582019/10/74.PH:PH过低型材被浸蚀的可能性增大，易形成粗大晶粒状膜层，影响粉末涂层的外观质量及粉末涂层与型材基体的结合力。山东华建铝业有限公司22/582019/10/7槽液最佳工作温度应在15～25℃，过低槽温会使铬化速度转慢，较高槽温会促使槽液分解，使铬化剂耗量增加。铬化的过程中注意开启空气搅拌，使铬化效果更好。铬化水洗后颜色偏浅，可返回铬化槽重新铬化。若仍不能解决则返工处理。山东华建铝业有限公司23/582019/10/7铬化槽液控制注意事项PH值控制在1.7～2.5（立式2.0～2.5）。正常生产情况下，PH值会逐渐上升，正常补充铬化剂即可调低PH值，若仍偏高，可加入工业硝酸调整；正常生产情况下，PH值下降，应属异常现象，要彻底分析原因。正常补充铬化剂可调高PH值，若仍偏低并明显影响质量，可加氨水调解。CRY浓度控制在1.6～2.5%（立式0.8～2.5%），生产时应根据产量，采取分批多次的方法加入铬化剂，尽量维持槽液的相对稳定；山东华建铝业有限公司24/582019/10/7沥干工序铬化后水洗干净的铝材，倾斜放置在晾料架上，用强力风扇吹干。滴水端的凝聚水入烘干炉前，用压缩空气吹去，吹散，以便烘干。铬化后沥干的型材不宜停留太久，以免碱气酸雾的污染。进入烘干炉的型材要采取先出先进的顺序。铬化后最后一道水洗最好用纯水（去离子水）清洗，如采用自来水清洗时，因本地水质硬度较高（Ca2＋、Mg2＋含量较高），凝聚水聚集处易留下痕迹，不利铬化质量，因此要加强压缩空气吹料频次。山东华建铝业有限公司25/582019/10/7烘干工序铝材经化学转化后须立即进行烘干，使表面不残留水分，如果工件表面留有水分进入喷粉工序，则涂层会产生气泡缺陷。需要注意的是烘干温度不宜过高，否则将使转化膜过多失去结晶水而发生转型，导致转化膜疏松而使涂层附着力下降。烘干炉控制温度75～95℃，时间15～30分钟。烘干后的型材应及时卸排转移出前处理区域，避免二次污染。山东华建铝业有限公司26/582019/10/7铬化膜的外观检测铬化膜为浅金黄色至金黄色，有时会出现彩虹色，膜层均匀，无挂灰，无流痕，无起粉现象或者杂物粘住铝材。用白布或白纸揩试膜层表面，白布或白纸洁净，不得留有金黄色痕迹。用白布或白纸沿挤压方向揩试膜层表面，感觉顺滑，不得有粘滞感（重点检查扎线位置）。铬化转化膜层上不允许有水迹、油迹、碱雾腐蚀痕迹等。山东华建铝业有限公司27/582019/10/7喷涂前的准备工作检查喷涂工序所有设备是否正常运转，接地是否良好，流化桶、粉管、喷枪、粉房、升降机、回收系统是否干净，确认正常后方可投入新粉，调试喷枪，如果设备有问题通知机修车间维修，不干净要彻底清理，保证不会由于设备不干净而出现杂色。按生产订单指定的色号，领取经质检确认合格的粉末，根据粉末固化条件和工件厚薄调节固化炉温度和输送链速度。新粉的检验严格依据《粉末检验程序》进行。每生产一个订单前，必须先喷四块试板（试板必须与产品同时铬化），一块用于物理测试，一块用于沸水试验，车间和质检各执一块。试板与标准色板核对，色差在允许的范围内（ΔEab＊≤1.5且目视无明显色差），并在确认合格的情况下，方能开线生产。山东华建铝业有限公司28/582019/10/7喷涂上架工序铬化后的型材，按照车间下达的生产指令，做好铬化料的分流工作，并做好上架记录。注意复检铬化料，有起泡、变形、严重划伤、碰伤、孔洞、夹渣、弯曲、扭拧等缺陷不能打磨处理的以及水迹、油迹等质量不合格的铬化后型材不能上架。当由于外观质量不能决定时，必须征求质检员意见，由质检员决定是否上架。轻微的表面缺陷可用丙酮等溶剂擦干净后或用细砂纸打磨干净后上架。山东华建铝业有限公司29/582019/10/7挂料的基本要求对于空心型材和半开口型材等截面，一般采用串联的连结方式的挂式法；对于实心型材，一般采用中间部位吊式法。中间部位使用的夹具在制作及使用过程应尽量减少夹具与型材的接触面积。山东华建铝业有限公司30/582019/10/7使用后的挂具要放整齐。导电梁及挂具随着循环使用次数的增多，涂膜会越积越多，影响导电梁及挂具的导电性，进而影响到粉末在型材表面的均匀分布，导电梁及挂具上的涂膜应及时打磨或选择适当的方式进行清除。铬化料喷