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提高粉末涂料上粉率的7种方法!
2022年01月06日    阅读量:2432    新闻来源:中网行业信息网  |  投稿

粉末涂料的上粉率,也可理解为粉末喷涂工件的覆盖率,粉末涂料上粉率是对其利用率最具体的表现。


理想状态下我们希望喷出的涂料100%吸附在工件上,没有任何涂料进入回收系统。而现实状况是由于喷涂系统、粉体特性、工件形状等因数的影响,粉末涂料一次上粉率正常都在60%以下涂料在线coatingol.com

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在确保粉末涂膜的外观、机械性能等前提下,单位耗粉量是客户最重要的生产成本控制指标,所以粉末涂料的上粉率显得非常重要。


那么,粉末涂料上粉率的影响因素有哪些?怎样才能提高粉末涂料的上粉率呢?今天我们就来共同探讨一下。


#影响上粉率的因素


粉末涂料本身的带电性


影响上粉率的因数很多,从喷涂角度考虑(如下图),粉末涂料从喷涂系统出来后受到压缩空气推动力(蓝色)、空气阻力(黄色)、粉体重力(绿色)、静电力(红色);

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理想状态是当粉末接近所需喷涂的工件时,压缩空气推动力、空气阻力、重力其合力为0,粉漆颗粒仅在静电力的作用下吸附到工件表面。


由此我们可以推断出常规影响粉末上粉率的因数主要是粉末涂料粉体带电性。根据库伦定律,在一定时间内,粉末涂料颗粒的带电量有如下的公式,可见通过提高粉末涂料的带电性可以明显提高粉末涂料的上粉性能。

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其他影响因素


除粉末涂料本身的特性,此外影响粉末涂料上粉率的因数还与喷枪的类型、工艺参数等有关。


喷枪的距离直接影响上粉率,喷枪距离工件越近,粉末上粉率越好,但随着枪距近,反向电离和击穿现象加剧。


工件的接地也影响到上粉性能,良好的接地有利于粉末颗粒的吸附。此外影响因数还有工件形状,工件挂件密度,喷枪的位置设置等等。


#提高粉末涂料上粉率的方法


控制粉末涂料颗粒粒度及分布


由于粉末涂料的粒径与带电量是相关的,粒径越大,其带电量越大,如果粉末涂料粒径分布不均匀,就会出现粒径大的先到达被喷涂物表面,粒径小的后到达或者不能到达,这样使得一次上粉率降低,而且容易出现漆膜外观质量问题。


所以需要将粉末涂料的粒径控制在一定的范围内,不能太大也不能太小,每个企业根据下游客户的需求,会制定企业自己的标准,一般粒径在40-50μm左右。

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提高粉末涂料的带电性


在粉末涂料的配方中适量加入导电助剂(作用机理:能让粉末粒子带上更多的电荷),在高压静电喷枪至工件的区域内存在一个强电场,且空气被电离产生数以亿计的离子,增电剂的粉末粒子经过这个区域时被极化,它能捕作更多负离子而带上更多的电荷。对于凹槽死角等部位由于法拉弟效应电力线较弱,这时带有较多电荷的粉末粒子就能靠自身的力量到达工件表面,从而改善这些部位的上粉。

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提高树脂含量


粉末涂料组成成分里,树脂作为高分子化合物,其的介电常数最高,颜料、填料等介电常数较低。


粉末涂料里如果有较多的物质有较高的介电常数,在喷涂时会提高一次上粉率,不过同时也会增加成本,需要涂料企业按照客户需求来配置树脂的含量。


合理选用填料


填料细度和分散与上粉很有关系。沉淀上粉比一般超细重钡的要高,硫酸钡比碳酸钙的要好。

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粉末流动性/水分等物性指标的控制


粉末涂料在制造过程中的水分含量及粉体流动性也密切关系到上粉率。


在设备清洗或天气及冷凝水的影响下,粉末或多或少的会含一部分水份,会直接影响到粉末上流动性和涂膜表面,也降低上粉率,所以我们要通过减少水洗设备,控制进风口湿度,减少高湿度天气生产等手段减少水份进入粉体。


另外利用气相二氧化硅和氧化铝C等流动助剂提高粉体流动性也是提高上粉率的有效方法。需要注意的是流动助剂的种类及流动性的大小需要结合粉末涂料生产的工艺、空气气温、湿度和客户的设备需求做相应调整。

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选择适合的喷枪


喷枪一次上粉率的大小与喷枪的类型、工艺参数、工件的形状以及喷涂方式有关。谈到粉末喷涂,不能忽视一次上粉率的重要性,好的喷枪可以达到80%的额定上粉率。


就喷枪而言,密集的粉末会互相挡住充电的途径,使后面的粉末充不到电,或只充到很少的电荷。


从喷涂过程来看,当涂层表面达到静电平衡时,后面而来的粉末粒子和涂层表面上的粒子会发生相互排斥,甚至逆电离的相反运动而掉落,被回收设备回收。


因此,出粉量应根据喷枪的带电能力来衡量,多考虑这些粉末是否都充分带电,还要根据喷涂工件的形状,依据反复的实验而定。


每当更换新供应商提供的粉末、喷涂新形状的工件或生产链速改变时,均应进行实验,确定工作电压、输出电流、压缩空气压力、出气流量和工件吊挂方式等,以确定最佳工艺参数,而不要简单地调高电压、调大出气量。

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合理的喷涂距离


在静电压确定的情况下 , 电场强度与极间距离成反比。当喷枪与工件间距离过短时 , 会产生火花放电 ; 距离太远 , 则粉末的上粉率将降低。


喷枪距离与击穿电压的关系如下图所示 , 从图中可以看出:当静电压控制在60~90kV时, 静电喷涂距离在250 ~350 mm 之间较适宜。

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#小结


粉末上粉率是由多种因素决定的一个技术指标,粉末喷涂过程中不止有一个固定参数,除以上因素之外,上粉率还与粉末的储存条件,喷涂工艺参数如施工电压,枪距等有关系,需要根据实际应用中出现的问题进行灵活调整。

标签:工业涂料工程建筑涂料技术中心粉末涂料
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