原理：工作時靜電噴（pēn）塗的噴槍或噴、噴（pēn）杯部分（fèn）接負極，工件接正極（jí）並（bìng）接地，在高壓（yā）靜電發生（shēng）器的高電壓作用（yòng）下，噴槍（qiāng）（或噴盤、噴杯）的端部與工件之間就形成（chéng）一個（gè）靜電場。塗料（liào）微粒所受到的電場力與靜電場的電壓主和塗料（liào）微粒的帶電量成正（zhèng）比，而與噴槍和工（gōng）件間的距離成反比，當電壓足夠高時，噴槍（qiāng）端部附近區域形成空（kōng）氣電離區，空氣激烈地離子化和發熱，使（shǐ）噴槍端部銳邊或極針周圍形成一個暗紅色的暈圈，在黑暗中能明顯（xiǎn）看（kàn）見，這時空氣產生強烈的電暈（yūn）放電。

塗料中的成膜物即樹脂和顏料等大多數是由高分子有機化合（hé）物組成，多成為導電（diàn）的電介質，溶劑形塗料除成膜物外（wài）還有（yǒu）有機溶劑、助溶（róng）劑、固化劑、靜電稀釋劑、及其他各類添加劑等物質。這類溶劑性（xìng）物質除了苯、二甲苯、溶劑汽（qì）油等，大多是極性物質，電阻率（lǜ）較低（dī），有一定的導電能力，它們能提高塗料的帶（dài）電性（xìng）能。電介（jiè）質的分子結構可分為極性分子和非極性分子二種。極性分子（zǐ）組成的電（diàn）介質在受外加電場作（zuò）用時，顯示出（chū）電性；非極性分子組成的電介質在外加（jiā）電場（chǎng）作用下，顯示電極性（xìng），從而對外來的導性電荷產生親合力，使電介質在外加電場中其外表麵能局部（bù）帶電。

塗料經噴（pēn）嘴霧化後噴出，被（bèi）霧化的塗料（liào）微粒通過槍口的極針或噴盤、噴杯（bēi）的邊緣時（shí）因接觸而帶電，當經過電暈放電所產生的氣（qì）體電離區時，將再一次增加其（qí）表麵電荷密度。這些帶負電荷的塗料微（wēi）粒的靜電場作用下，向導極性（xìng）的工（gōng）件表麵運動，並（bìng）被沉積在工（gōng）件表麵上形成均勻的塗膜。

工藝：

1、表（biǎo）麵預處（chù）理

主要是脫脂（zhī）、除鏽，其方法與（yǔ）塗液態漆的預處理相同。

2、刮膩子

根據工件缺陷程度塗刮導電膩子，幹燥後用砂（shā）紙磨（mó）平滑，即（jí）可進行下道工序。

3、保護（也稱蔽覆（fù））

工件上若某些部位不要求有塗（tú）層，在（zài）預（yù）熱前可采用保護膠等掩蓋起來，以避免噴上塗料。

4、預熱

一般可不需預熱。如果要求塗層（céng）較厚，可將工件預熱（rè）至180～20℃，這樣可以增加塗（tú）層厚度。

5、噴（pēn）塗

在高壓靜電場下，將噴粉槍接負極，工件接地（正極（jí））構成回路，粉末借助壓縮空氣由噴槍噴出即帶有負電荷，按異性相吸原（yuán）理噴塗到工件上固化。

6、固化

噴塗後的工件（jiàn），送入180～200℃的烘房內（nèi）加熱，使粉末固（gù）化。

7、清理

塗（tú）層（céng）固化（huà）後，取下保護物，修平毛刺。

8、檢驗

檢查工（gōng）件塗層，凡有漏噴、碰傷、針氣泡等缺（quē）陷的，都應返（fǎn）工（gōng）重噴。

9、缺陷處理

對被檢出的有漏（lòu）噴、針孔、碰傷、氣（qì）泡等缺陷的工件，進行返修或重噴。

應用：

靜電噴塗所噴工件表麵的漆（qī）層其均（jun1）勻度、光澤度（dù）以及附著力均比普通手工噴漆尤佳。同（tóng）時靜電噴漆不論是（shì）普通噴漆、油性和磁性的調和（hé）漆、過氯乙烯漆（qī）、氨基樹脂（zhī）漆、環氧樹脂漆等都可以（yǐ）噴，操作（zuò）簡（jiǎn）單，且比一般氣噴能節省50％左右的（de）油漆。

通常要求氣壓高，漆粒細，速度快。但氣壓過高，則會破壞電力的作用。應根據（jù）所用油漆（qī）塗料品種、塗裝現場（chǎng）和待塗工件等的不同，而選擇相（xiàng）適應的漆壓和氣壓。若（ruò）塗料中含有較高重質顏料，可采用較高的漆（qī）壓和氣壓；反之，則（zé）可降低漆（qī）壓和氣壓。一般情況下，輸漆壓力為0.12～0.24MPa，霧化氣壓（yā）為0.15～0.20MPa。

世界上第一套粉末靜電噴塗設備於1962年由法國的SAMES公司研製（zhì）成功，此後粉末靜電噴塗技術在世界各國迅（xùn）速（sù）發展，正逐漸取代溶劑型塗料塗裝技術。我國的粉末靜電（diàn）噴塗技術發展較晚，但發展（zhǎn）潛力很大。粉末塗料不含溶劑，粉末塗料依靠靜電噴塗（tú）到工件表麵上，互相不（bú）粘連的粉末粒子（zǐ）層經過加熱熔融後形成牢固的塗層與工件表麵緊密（mì）結合。這種塗層具有優良的防腐蝕性能和裝（zhuāng）飾功能。同傳統的溶劑型塗（tú）料相比，它具有更加安全、汙染小、適應性好、效率高（gāo）和不依賴石油為原料的（de）優點（diǎn）。但它目前也存在一些缺點：一次性投資大、更換顏色不方便等。

本公司生（shēng）產的電冰箱外殼采用粉末靜電噴塗（tú）技術，使（shǐ）用美國（guó）諾信公司20世紀90年代末製造的粉末靜電噴塗設（shè）備。在此以這套設備及其（qí）應用技術為例談談（tán）筆者的認識。

1、粉末靜（jìng）電噴塗技術的典型工藝流程

工件前處理→噴粉→固化→檢查→成品

1.1前處理

工件經過前處理除掉冷軋鋼板表麵的油汙和灰塵後（hòu）才能噴塗粉末，同時在（zài）工件表麵形成一層鋅係磷化膜以增強噴粉後的附著力。前處理後的工件必須完全烘幹水分並且充分冷卻到35℃以下才能保證（zhèng）噴粉後工件的理（lǐ）化性能和外觀質量。

1.2噴粉（fěn）

1.2.1粉末靜（jìng）電噴塗的基本原理

工件通過輸送鏈進入（rù）噴粉房的噴槍（qiāng）位置準備噴塗作業。靜電發（fā）生器通過噴（pēn）槍槍口的（de）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（de）混合（hé）物以及電極（jí）周圍空氣（qì）電離(帶負（fù）電荷)。工件經過掛具通過輸送（sòng）鏈接地（dì）(接地極)，這樣就在（zài）噴槍和（hé）工件之間形成一個電場占粉末在電場力（lì）和（hé）壓縮（suō）空氣壓力的雙重推動下到達工件表麵，依靠靜電吸引在工件表麵形成一層均勻的塗層。

1.2.2粉末靜電噴塗的（de）基本原料

用室內型環氧聚酯粉末塗料。它的主要成分是環氧樹脂、聚酯樹脂、固化（huà）劑、顏料、填（tián）料（liào）、各種助劑(例如流平劑、防（fáng）潮劑、邊角（jiǎo）改性（xìng）劑等).粉末加熱固化後在工件表麵（miàn）形成所需塗層。輔助材（cái）料是壓縮空（kōng）氣（qì），要求清潔幹燥、無油無水[含水量小於1.3g/m3、含油量小於1.0×10-5％(質量分數)]

1.2.3粉末（mò）靜電噴塗的施工工藝

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（lǜ）低。

靜電電流10～20μA。電流過高容易產生放電擊穿（chuān）粉末塗層；電流過低上粉率低（dī）。

流速（sù）壓力0.30-0.55MPa。流速壓力越（yuè）高則粉末的沉（chén）積速度越快，有利（lì）於快速（sù）獲得預定厚度（dù）的（de）塗層，但過高就會增加粉末用量和噴槍的（de）磨損速度。

霧化壓力（lì）0.30～0.45MPa。適當增大霧化壓（yā）力能夠保持粉末塗層的厚度均勻，但過高會使送粉部件快（kuài）速磨（mó）損。適當降低霧化壓力能（néng）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（yā）力0.5MPa。清槍（qiāng）壓力過高會加速（sù）槍頭磨損，過低容易（yì）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（guò）高會降（jiàng）低（dī）粉末密度使生產效率（lǜ）下降（jiàng），過低容易出現供粉不足或者（zhě）粉末結團。

噴槍口至工件的（de）距離150～300mm。噴槍口至工（gōng）件的距離過近容易產生放電擊（jī）穿粉末塗層，過遠會增加粉末用量和降低生（shēng）產效率。

輸送鏈（liàn）速度（dù）4.5～5.5m／min。輸送鏈速度過快會引起（qǐ）粉（fěn）末塗層厚度不夠（gòu），過慢則（zé）降低生產效率。

1.2.4粉末靜電噴塗的主要（yào）設備

噴槍和靜（jìng）電控（kòng）製器

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（shǐ）靜（jìng）電場更加均勻（yún）以保持粉末塗層的厚度均勻（yún）。靜電控製器產生需要的靜電（diàn）高壓（yā）並維持其穩定，波動範圍（wéi）小（xiǎo）於10％。

供粉係統

供粉係統由新粉桶、旋轉篩和（hé）供粉桶（tǒng）組成。粉末塗料先加入到新粉桶，壓縮空氣通過新粉桶底（dǐ）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（fèn）離出粒徑（jìng）過大的粉（fěn）末粒子(100μm以上)，剩餘粉末下（xià）落到供粉桶。供粉桶將（jiāng）粉末流化到（dào）規定程度後通過粉泵和送粉管供給噴槍噴塗工件。

回收係統

噴槍（qiāng）噴出的粉末除一部分吸附到工件表麵上(一（yī）般為50％～70％，本公司為70％)外，其餘部分自然沉降。沉降過程中的粉末一部分（fèn）被噴粉棚側壁的旋風回收器收（shōu）集，利（lì）用離心分離原理使粒（lì）徑較大的（de）粉末粒子(12μm以上（shàng）)分離出來並送回旋轉篩重新利用。12μm以下（xià）的粉末（mò）粒子被送到濾芯回收（shōu）器內，其中粉末被脈衝壓縮空氣振落（luò）到濾（lǜ）芯（xīn）底（dǐ）部（bù）收集鬥內，這部分（fèn）粉末定期清理裝箱等待出售。分離出粉（fěn）末的潔淨空氣（含有的（de）粉末粒徑小於1μm、濃度小於5g/m3）排放到噴粉室內以維持噴粉室（shì）內的微負壓。負壓過大容易吸入噴粉室外的灰塵和（hé）雜（zá）質，負（fù）壓過小或正壓容易造成粉末外溢。沉降到（dào）噴粉棚底部的粉末收集後通過粉泵進入旋轉篩重新利用。回收粉末與新粉末的混合比例為(1:3)～(1:1)。使用該回收係統，本公司的總體粉末利用率（lǜ）平均達到95％。

噴粉室體

頂板和壁板采用透（tòu）光聚丙烯塑料材質，以大限度減少粉末黏附量，防止靜電荷累積幹擾靜電場（chǎng）。底板和基座采用不（bú）鏽鋼（gāng）材質，既便於清潔（jié）又（yòu）具有足夠的機械（xiè）強度。

輔助係統

包括空調器、除（chú）濕（shī）機（jī）。空調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(風速小於0.3m/s)保持噴粉室（shì）的微負壓。除濕機的作（zuò）用是保持噴粉室相對濕度為45％～55％，濕度過大空氣容易產（chǎn）生放電擊穿粉末塗層，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（zhī）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（zǐ）網狀體，同時釋放出小分子氣體(副產物)。固（gù）化過程分為熔融、流平、膠化和固化4個階段。溫度升高到（dào）熔（róng）點後工件上的表層粉末（mò）開始融化，並逐漸與內部粉末形成漩渦直至全部融化。

粉末全部融化後開始緩慢流動，在工件表麵形成薄而平整的（de）一層，此階段稱（chēng）流平（píng）。溫度繼續升（shēng）高到達膠點後有幾（jǐ）分短暫的膠化（huà）狀態(溫（wēn）度保持不變)，之後溫度繼續升高粉（fěn）末發生化學反應而固化。

1.3.2粉（fěn）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（dù）和時間是指工件的實際溫度和維持不低於這一溫度的累積時間，而不是固化爐的（de）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（lú）溫跟蹤儀測量大工件的上、中、下3點表麵溫度及累積時間，並根據測量結果（guǒ）調整固化（huà）爐設定溫度和輸送（sòng）鏈速度(它決定工件在爐（lú）內的行走時間)，直至符合（hé）上述固化工藝要求。這樣就可以得出兩者之間的對應關係，因此在一段（duàn）時間內(一般為2個月)隻需要控製速度即可保證固化工藝（yì）。

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（jí）風管、爐（lú）體3部分。本公司使用的供熱燃燒器（qì）為德國威索產品（pǐn），使（shǐ）用0～35#輕柴油。具有發熱效率高、省油的優點。循環風機進行（háng）熱交（jiāo）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1200mm工件範圍內溫度波動小於5℃，防止工件上下色差（chà）過大。回（huí）風管在爐體頂部，這樣可以保證爐體（tǐ）內上下（xià）溫度盡可能均勻。爐體（tǐ）為橋式結構，既（jì）有利於保存熱空（kōng）氣，又可以防止生產結束後爐內（nèi）空氣體積減小吸人外界灰塵和雜質（zhì）。

1.4檢查

固（gù）化後的工件，日（rì）常主要檢查外觀(是否平整光亮、有無顆（kē）粒、縮孔等（děng）缺陷)和厚（hòu）度(控製在55～90μm)。如果首次調試或需要更換粉末時則要求使（shǐ）用相應的檢（jiǎn）測儀器檢測如下項（xiàng）目：外觀、光澤、色差、塗層厚度、附著力(劃格法)、硬度(鉛筆法)、衝擊強度、耐鹽霧性(400h)、耐候性(人工加速老化)、耐濕熱性(1000h)。

1.5成品

檢查後的成品分類擺放在運輸車（chē）、周轉箱（xiāng）內，相互（hù）之間用報紙等軟（ruǎn）質（zhì）材料隔離，以（yǐ）防止劃傷並（bìng）做好標識待用。

2、粉末靜電噴塗作（zuò）業的常見（jiàn）問題及（jí）解決方法

2.1塗層雜（zá）質

常見（jiàn）雜質主要來源於噴粉環境（jìng）中的顆粒，以及其他各（gè）種因素引起的雜質（zhì），現概括如下：

固化爐內雜（zá）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（xuán）掛鏈和（hé）風管縫隙處。如果是黑色大顆粒雜質就（jiù）需要檢查送（sòng）風管濾網是否有破損處，有則及時更換。

噴粉室內雜質。主要是（shì）灰塵、衣物纖維、設備磨粒和噴粉係統積垢。解決方法是每天開工（gōng）前（qián）使（shǐ）用壓縮空（kōng）氣吹掃噴粉係統，用濕布和吸（xī）塵（chén）器徹底清潔噴粉設備和噴粉室。

懸掛鏈雜質。主要是懸掛鏈擋油板和一次吊具接水盤(材質（zhì）為熱鍍鋅板)被（bèi）前處理酸、堿蒸氣腐蝕後的產物。解決方法是定期清理這些設施。

粉末雜質。主要是粉末添加劑過（guò）多、顏料分散不均、粉（fěn）末受擠壓造成的粉點等。解決方法是提高粉（fěn）末質量，改進粉末儲運方式。

前處理雜質。主要是磷化渣引起的（de）大（dà）顆粒（lì）雜質和磷化膜黃鏽引起的成片小雜質。解決方法是（shì）及時清理磷（lín）化槽和噴（pēn）淋管路內積渣（zhā），控製好磷化槽液濃度和比例。

水質雜（zá）質（zhì）。主要是前處理所使用的水（shuǐ）中含砂量、含鹽（yán）量過大引起的雜質。解決方法是增（zēng）加水（shuǐ）過濾器，使用純水做（zuò）為（wéi）最後兩級清洗水。

2.2塗層縮（suō）孔

前處理除油不淨或者除油後水洗不淨造成表麵活性劑殘留而引起的縮孔。解決方法是控製好預（yù）脫脂槽、脫脂槽液的濃（nóng）度和比（bǐ）例，減少工件帶油量以及強化水洗效果。

水質含油量過大而引起的（de）縮孔。解決方法是增加進水過濾器（qì），防止供水（shuǐ）泵漏油。

壓縮空氣含水量過大而引（yǐn）起的（de）縮（suō）孔。解決方法是及時排放壓縮空（kōng）氣冷凝（níng）水。

粉末受潮而引起的縮孔。解決方法是改善粉（fěn）末儲運條件，增加除濕（shī）機以保證回收粉末及時使用。

懸掛鏈上油汙（wū）被空（kōng）調風吹落（luò）到工件上而引起的縮孔。解決方法是改變空調（diào）送風口位置和方向。

混粉而（ér）引起的縮孔。解決方法（fǎ）是換粉時徹底清理噴粉係統。

2.3塗層色差

粉末顏（yán）料分布不均勻引起的色差。解決的方（fāng）法（fǎ）是提高粉末質量，保證粉末（mò）的L、a、b相差（chà）不大而且正負統一。

固（gù）化溫度不同引起的色差。解決方法是控製好（hǎo）設定溫度和輸送鏈速度，以保持（chí）工件（jiàn）固化溫（wēn）度和時（shí）間的一致性和穩定性。

塗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（zhèng）噴粉（fěn）設（shè）備運行良好以確保塗層厚度均勻一致。

2.4塗層附著力差（chà）

前處理水洗不（bú）徹底（dǐ）造成工件（jiàn）上殘留脫脂劑、磷化渣或者水洗槽被堿液汙染而引起的附著力（lì）差。解決（jué）方法是加強（qiáng）水洗，調整好脫脂工藝參數以及防止脫脂液進入磷化後的水洗槽。

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（jué）方法（fǎ）是調整好磷化槽液濃度和比例，提高磷化溫度。

工件邊角（jiǎo）水分烘幹不淨而引（yǐn）起的附著力差。解決方法是提高烘幹溫度。

固化溫度不夠而（ér）引（yǐn）起的（de）塗層大麵積附著力差。解決方法是提高固化溫度（dù）。

深井水含油量、含鹽量過大而引起的附著力差。解（jiě）決方法是增加進水過濾器，使用純水做為最後2道清洗（xǐ）水。

總之，粉末靜電噴塗技術及其應用方法還有很（hěn）多，在（zài）實踐中需要（yào）靈活（huó）運用。