工（gōng）作時靜電噴塗的噴（pēn）槍或噴、噴杯部分（fèn）接負極，工（gōng）件接正極並接地，在高壓靜電發生器的高電壓作用下，噴槍（或噴盤、噴杯（bēi））的端部與工件之間就形成一個靜電場。

塗料微粒所受到的電場力與靜電場的電壓主和塗料（liào）微粒的帶電量成正比，而（ér）與噴槍和（hé）工件間的距離成反（fǎn）比；

當電壓足夠高時（shí），噴槍端部附近區域形成空氣電離區，空氣激烈地離子化和發熱，使噴槍端部銳邊或極針周圍（wéi）形（xíng）成一個暗紅色的暈圈，在黑暗中能明顯看見，這時空氣產生強烈的電暈放電。

塗（tú）料（liào）中的成膜物即樹脂和顏料等大多數是由高分子（zǐ）有機化合物組（zǔ）成，多成為導電（diàn）的（de）電介質，溶劑形塗料除成膜物外還有有機溶劑、助溶劑、固化（huà）劑（jì）、靜電稀釋劑、及其他各類添加劑等（děng）物質。

這類溶劑性物質除了（le）苯、二（èr）甲苯、溶劑汽油等，大多是極性物質，電阻率較低，有一定（dìng）的導電能力，它們能提（tí）高（gāo）塗料的帶電性能（néng）。電介質的分子結構可分為極性分子和非（fēi）極性分子二種。

極（jí）性分子組成的電（diàn）介質在受外加電場（chǎng）作（zuò）用（yòng）時，顯示出電性（xìng）；非極性分子組成的電介質在外加電場作用下，顯（xiǎn）示電極性，從而對外（wài）來的導性電荷產生親合力，使電介質在外（wài）加電場中其外（wài）表麵能局部帶電。

塗料經噴嘴霧化（huà）後噴出，被霧化的塗料微粒通過槍口的極（jí）針（zhēn）或噴盤、噴（pēn）杯的邊緣時因接觸而（ér）帶電，當經過電暈放電所產生的氣體電離區（qū）時，將再（zài）一次增加（jiā）其表麵電荷密度。

這些帶（dài）負電荷的塗料微粒的靜電場（chǎng）作（zuò）用下，向導極性的工件表麵運動，並被沉積在工件表（biǎo）麵（miàn）上形成均勻的塗膜。

二、工藝

（1）表麵預處理。主要是（shì）脫脂、除鏽，其方法與塗（tú）液態漆的預處理相同。

（2）刮膩子。根（gēn）據工件缺（quē）陷程度塗刮導電膩子，幹燥後用砂紙磨平滑，即可進行（háng）下道工序。

（3）保護（也稱蔽覆）。工件上若某些部位不（bú）要（yào）求有塗層，在預熱前可采用（yòng）保護膠等掩蓋起來，以避免（miǎn）噴上塗料。

（4）預熱。一般可不需預熱。如果要求塗層較厚，可將工件預熱至180～20℃，這樣可（kě）以增加塗層厚度。

（5）噴塗。在高壓靜電（diàn）場下，將噴粉槍接（jiē）負極，工件接地（正極）構成回路，粉末借助壓縮空氣由噴槍噴出即帶有負（fù）電荷，按異性（xìng）相吸原理噴塗到（dào）工件上。

（6）固化。噴塗後的工件，送入180～200℃的烘房內加熱，使粉（fěn）末固化。

（7）清理。塗層固化後，取下保護物，修平毛刺。

（8）檢驗。檢（jiǎn）查工件塗層，凡有漏噴、碰傷、針氣泡等缺陷的，都應返工重噴。

（9）缺陷處理。對被檢出的有漏（lòu）噴、針孔（kǒng）、碰傷、氣泡等（děng）缺陷的工件，進行（háng）返修或重噴。

三、應用

靜電噴塗所噴工件表（biǎo）麵的漆層其均勻度、光澤度以及附著力均比普通手工噴（pēn）漆（qī）尤佳。

同時靜電噴漆不論是普通噴漆、油性和磁性的調和漆、過氯乙烯漆（qī）、氨（ān）基樹脂漆、環氧樹脂漆等都可以噴，操作簡單，且比一（yī）般氣噴能節省50％左右的油漆。

通常要求氣壓（yā）高，漆粒細，速度快。但氣壓過高（gāo），則會破壞電力的作用。應（yīng）根據所用油漆塗料品種、塗裝現場和待塗工件等（děng）的不同，而選擇相適（shì）應的漆壓和氣壓。

若塗（tú）料中含有較高重質顏料，可采用較高（gāo）的（de）漆壓和氣（qì）壓；反之，則可降低（dī）漆壓和氣壓（yā）。一（yī）般情況下，輸（shū）漆壓力為0.12～0.24MPa，霧化氣壓為0.15～0.20MPa。

世界上第一套粉末靜電噴塗設備於1962年由（yóu）法國的SAMES公司研製成功，此後粉末靜電噴塗技術在世界各國迅速發展，正逐漸取代溶劑型塗料塗裝技術。

我國的粉末靜（jìng）電噴塗技術發展較晚，但發展潛力很大。粉末塗料不含（hán）溶劑，粉末塗料（liào）依靠靜電（diàn）噴塗到工件表麵上，互相不粘連的粉末粒子層經過加熱熔融後形成牢固的塗層與工件表麵緊密結合。

這種塗層具 有優（yōu）良（liáng）的（de）防腐蝕性能和裝飾功能（néng）。同傳統的溶劑型塗料相比，它具有更加安全、汙染小、適應性好、效率高和不依賴（lài）石油為原料的優點。但（dàn）它目前也存在一些缺點：一次性投資（zī）大、更換顏色不方便等。

本公司生產的電冰箱外殼采用粉末靜電噴塗技術，使用美國諾信公司20世紀90年代末製（zhì）造的粉末靜電噴塗設備。在此以這套設備及其（qí）應用技術為例談談筆者的認識。

1、粉末靜電噴塗（tú）技術的典型工（gōng）藝流程

工件（jiàn）前處理→噴粉→固化→檢查→成品

1.1前處理

工（gōng）件經過（guò）前處理除掉冷軋鋼板表麵的油汙和灰塵後才（cái）能（néng）噴塗粉末，同時在工件表麵形成一層鋅係磷化膜以增強（qiáng）噴粉後的附著力。

前處（chù）理後的工件必須完全烘幹水分並且（qiě）充分冷卻到35℃以下才（cái）能保證噴粉後工件的理化性能和（hé）外觀（guān）質量。

1.2噴粉

1.2.1粉末靜電噴塗的基本原理

工件通過輸送鏈進（jìn）入噴粉房的噴槍（qiāng）位置準備噴塗作業。靜電發生器（qì）通過噴槍槍口的電極針向工件方向（xiàng）的空間釋放（fàng）高壓靜電（diàn）(負（fù）極)，該高壓（yā）靜電使從．噴槍口噴出的粉末和壓縮空氣的混合物以及電極（jí）周（zhōu）圍空氣電（diàn）離(帶負電荷)。

工件經過掛（guà）具通過輸送鏈接地(接地極)，這（zhè）樣就在噴槍和工件之間形（xíng）成（chéng）一個電場（chǎng）占（zhàn）粉末（mò）在電場力和壓縮（suō）空氣（qì）壓力的（de）雙重推動下（xià）到達工件表麵，依靠靜電吸（xī）引（yǐn）在工件表麵形成一層均勻的塗層。

1.2.2粉末（mò）靜電噴塗的基（jī）本原料

用室內（nèi）型環氧聚酯粉末塗料。它的主要成分是環氧樹脂、聚酯樹脂、固化劑、顏料、填料、各種助劑(例如流平劑、防潮（cháo）劑、邊角改性劑等).粉末加熱固化後在工件表麵形成所需塗層。

輔助材料（liào）是壓縮空（kōng）氣，要求清潔（jié）幹燥、無油無水[含水量小於1.3g/m3、含（hán）油（yóu）量小（xiǎo）於1.0×10-5％(質量分數)]

1.2.3粉末靜（jìng）電噴塗的施工工藝（yì）

靜電高壓60-90kV。電壓過高容易（yì）造成（chéng）粉末（mò）反彈和邊緣麻（má）點；電壓過低上粉率低。

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

流速壓力0.30-0.55MPa，流速壓力越．高則粉末的沉積速度越快，有利於快速獲得預定厚度（dù）的塗層，但過高（gāo）就會增加粉末用量（liàng）和（hé）噴槍的磨損速度。

霧化壓力0.30～0.45MPa。適當增大（dà）霧化壓力能夠（gòu）保持（chí）粉末塗（tú）層的厚度均勻，但過（guò）高會使送粉部件快速磨損。適當（dāng）降低霧化壓力能夠提高粉末（mò）的覆蓋能力，但過低容易使送粉部件堵塞。

清槍壓力0.5MPa。清槍壓力過高會加速槍頭磨損，過低容（róng）易造成槍頭堵塞。

供粉桶流化壓力0.04～0.10MPa。供粉桶流化壓力過高會降低粉末密（mì）度（dù）使生產（chǎn）效率下降，過低容易出現供粉不足或者粉末結團。

噴槍口（kǒu）至工件的距離150～300mm。噴槍口至工件的距（jù）離過近容易產生放電擊穿粉末塗層，過遠會（huì）增加粉末用量和（hé）降低生產效率。

輸送鏈速度4.5～5.5m／min。輸送鏈（liàn）速（sù）度過快會引起粉（fěn）末塗（tú）層厚度不夠，過慢則降低生產效率。

1.2.4粉末靜電噴塗（tú）的主要設備

● 噴槍和靜電控製器

噴槍除了傳統的內藏式電極針，外部還設置了環形（xíng）電暈而使（shǐ）靜電場更加均勻以保持粉（fěn）末塗層的厚度（dù）均勻。靜電控製器（qì）產生需要的靜電高壓並維持其穩定，波動範圍小於10％。

● 供粉係統

供粉係統由新粉（fěn）桶、旋轉篩和供粉（fěn）桶組成。粉末塗料先加入到新粉桶，壓縮空氣通過新（xīn）粉桶底部（bù）的流化板上（shàng）的微孔使粉末預流化，再經過粉泵輸送（sòng）到旋轉篩。

旋（xuán）轉篩分離出粒徑過大的（de）粉末粒子(100μm以上)，剩餘（yú）粉末下落到供粉桶。供粉桶將粉末流化到（dào）規（guī）定程（chéng）度後通過粉泵和送粉管供給噴槍噴塗工件。

● 回（huí）收係統

噴槍噴出的粉末（mò）除一部分吸附到工（gōng）件表（biǎo）麵上(一般為50％～70％，本公司為70％)外，其餘部分自然沉（chén）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集，利用離心分離（lí）原理使粒徑較大的粉（fěn）末粒子(12μm以上)分離出來並（bìng）送（sòng）回旋轉（zhuǎn）篩重新利（lì）用。

12μm以下的粉末粒子被送到濾芯回收器內，其中粉末被脈衝壓縮空氣振落到濾芯底部（bù）收集鬥內，這部分粉末定期清理裝箱等待出售。

分離出粉末的潔淨（jìng）空氣(含有的粉末粒徑小於1μm、濃度（dù）小於5g/m3)排（pái）放到噴粉室內以維持噴粉室內的（de）微負壓。

負壓（yā）過大容易吸入噴粉室外的灰塵和雜質，負壓過小或正壓容易造成粉末外溢。沉降到噴粉棚底部的粉末收集後通過粉泵（bèng）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（shǐ）用該回收（shōu）係統，本公司的總體粉末利用率平均達到（dào）95％。

● 噴粉室體

頂板和壁板采用（yòng）透光聚丙烯（xī）塑料材質，以最（zuì）大限（xiàn）度減（jiǎn）少粉末黏附量，防（fáng）止靜電荷累積幹擾靜電場。底板和基座采用不鏽鋼材質，既便於（yú）清潔又具有（yǒu）足夠的機械強（qiáng）度。

● 輔助係統

包括空調器（qì）、除濕機。空調（diào）器的作用一是保持（chí）噴粉溫度在（zài） 35℃以下以防止粉（fěn）末結塊；二是通過（guò）空氣循（xún）環(風速小於0.3m/s)保（bǎo）持噴粉室的微負壓。

除濕機的作用是保（bǎo）持噴粉室相對濕度（dù）為45％～55％，濕度過大（dà）空氣（qì）容易產生（shēng）放電擊穿粉末塗層，過小導電性（xìng）差不易（yì）電離。

1.3固化

1.3.1粉末固化的基本原理

環氧（yǎng）樹脂中的環氧基（jī）、聚酯樹（shù）脂中的羧基與固化劑中的胺基發生縮聚（jù）、加成反應交聯（lián）成（chéng）大分子網狀體（tǐ），同時（shí）釋放出小分子氣體(副產物)。

固（gù）化過程分為熔融、流平（píng）、膠化和固化4個階段。溫度升高到熔點後工件上的表層粉末開始融（róng）化，並逐漸與內部粉末（mò）形成漩渦直至全部融化。

粉末全部融化（huà）後開始緩慢流動（dòng），在工件表麵（miàn）形成薄而平整的一層，此階段稱流平（píng）。溫度繼（jì）續升高到（dào）達膠點（diǎn）後有幾（jǐ）分短暫的膠化狀態(溫度保持不變)，之後溫度繼續升高粉（fěn）末發生化學反應而固化。

1.3.2粉末（mò）固化的（de）基本工藝

采用的粉末固化工藝為 180℃，烘15min，屬正常（cháng）固化。其中的溫度和時間是指工件（jiàn）的實際溫度（dù）和維持不低於這（zhè）一溫度（dù）的累積時間，而不是固化（huà）爐的設定溫度和工件在爐內的（de）行走時間。

但兩者之間相互關聯（lián），設備最初調試時需要使用爐溫跟蹤儀測（cè）量最大（dà）工件的上、中、下3點表麵溫（wēn）度及累積時間，並根據測量結果調整固化爐設定溫度（dù）和輸送鏈速度(它決定工件在爐內的行（háng）走時間)，直至符合上述固化工藝要求。

這樣就可以得出兩者之間的對應關係，因此（cǐ）在一段時間內（nèi）(一（yī）般為2個（gè）月)隻需要控（kòng）製（zhì）速度即可（kě）保證固化工藝。

1.3.3粉末（mò）固（gù）化的主要設備

設備主要包括供熱燃燒器、循（xún）環風機及風管、爐體3部分。本公司使用的供熱燃（rán）燒器為（wéi）德國威索產品，使用0～35#輕柴油。具有發熱效率高、省油的優點。

循環（huán）風機進行熱（rè）交換（huàn），送風管第一級（jí）開口在爐（lú）體底部，向上每隔600mm有一級開口，共三級。這樣可以保證1 200mm工（gōng）件範（fàn）圍內溫度波動小於5℃，防止工件上下（xià）色差過大。

回風管在爐體（tǐ）頂（dǐng）部，這樣可以保證爐體內上下溫度盡可能均勻。爐體（tǐ）為橋式結（jié）構，既有利於保存熱空氣，又可以防止生產結束（shù）後爐內空氣體積減小吸人外界灰塵和雜質。

1.4檢（jiǎn）查（chá）

固化後的工件，日常主要檢查外觀(是否平整光亮、有無顆粒、縮孔等缺陷)和（hé）厚度(控製（zhì）在55～90μm)。

如果首次調試或需要更換（huàn）粉末時則要求使（shǐ）用（yòng）相應的檢測儀器檢測如下項目：外觀、光（guāng）澤、色（sè）差、塗層厚度、附著力(劃（huá）格法)、硬度(鉛筆法)、衝擊強度、耐鹽霧性(400h)、耐候性(人工（gōng）加速老（lǎo）化（huà）)、耐濕熱性(1000h)

1.5成品

檢查後的成品分類擺放在運輸（shū）車、周轉箱內，相互之間（jiān）用報（bào）紙等軟質材料隔離，以防止劃傷並做好標識待用

2、粉末靜（jìng）電噴塗作業的常（cháng）見問題及解決方法

2.1塗層雜質

常見雜質主要來源於噴粉環境中（zhōng）的顆粒，以及其他各種因素引起的雜質，現概括如下：

(1)固化（huà）爐（lú）內雜質。解決方法是用濕布和吸塵器徹底清潔固化爐的內壁，重點是懸掛鏈（liàn）和風管縫隙處。如果是黑色大顆粒雜質就需要檢查送風管（guǎn）濾網是（shì）否有破損處（chù），有則及時更（gèng）換。

(2)噴粉室內雜（zá）質。主要是（shì）灰（huī）塵、衣物（wù）纖維、設備磨（mó）粒和噴粉係統積垢。解決方法是每天開工前使用壓縮（suō）空氣（qì）吹掃噴粉係統（tǒng），用濕布和吸塵器（qì）徹底清潔噴粉設備和（hé）噴粉室。

(3)懸掛鏈雜質。主要是懸掛鏈擋油板和一次吊具接水盤(材（cái）質為熱鍍鋅板)被前（qián）處（chù）理酸、堿蒸氣（qì）腐蝕後的產物。解決方法是定期清理這些設施（shī）。

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

(5)前處理雜質。主要是磷化渣引起的大顆粒雜質和磷化膜黃鏽引起的成片（piàn）小雜質。解決（jué）方法是及（jí）時（shí）清（qīng）理磷化槽（cáo）和噴淋管路內積渣，控製好磷化槽液濃度和比例。

(6)水質雜（zá）質。主要是前（qián）處（chù）理所使用的（de）水（shuǐ）中含砂量、含鹽量過（guò）大引起（qǐ）的雜質。解（jiě）決方法是增加水過濾器，使（shǐ）用純水做為（wéi）最後兩級清洗水（shuǐ）。

2.2塗層縮孔

(1)前處理除油不淨或者除油後水洗不淨造成表麵活性（xìng）劑殘（cán）留而引起（qǐ）的縮孔。解決方法是控製好預脫脂槽、脫脂槽液的濃度和比例，減少（shǎo）工件（jiàn）帶（dài）油量（liàng）以及強化水洗效果。

(2)水（shuǐ）質含油量過（guò）大而引起（qǐ）的縮孔。解決方法是增加進水過濾器，防止供水泵漏油（yóu）。

(3)壓縮空氣含水量過大而引起的縮孔。解決方法（fǎ）是及時排放壓（yā）縮空氣（qì）冷凝水。

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

(5)懸掛鏈上油汙被空調風吹落到工件上而引起的縮（suō）孔（kǒng）。解（jiě）決方法是改（gǎi）變空調送風（fēng）口位置和方向。

(6)混粉（fěn）而引起的縮孔。解決方法是換粉時徹底清理噴粉係統。

2.3塗層色差

(1)粉末（mò）顏料分布（bù）不均勻（yún）引（yǐn）起的色差。解決的方法（fǎ）是（shì）提（tí）高粉末質量，保證粉末的L、a、b相差不大而且正負統一（yī）。

(2)固化溫度（dù）不同引起的色差。解（jiě）決方法是控製好設定（dìng）溫度和輸送鏈速度，以保持工（gōng）件固化溫度（dù）和時間的（de）一致性和穩定性。

(3)塗層厚薄不均勻引起的色差。解決方法是調整（zhěng）好噴粉工藝參數（shù）和保證噴粉設（shè）備運行良（liáng）好以確保塗層厚度均勻一致。

2.4塗（tú）層附著力差

(1)前處理水洗不（bú）徹底造（zào）成工件上殘（cán）留脫（tuō）脂劑、磷化渣或者水洗槽被堿液汙染而引起的附著力差（chà）。解決方法是加強水洗，調整好脫脂工藝參數以及防止脫脂（zhī）液進入磷化後（hòu）的水洗槽。

(2)磷化膜發（fā）黃、發花或者局部無磷（lín）化膜而（ér）引起的（de）附著力差。解決方法是調整好磷化槽液濃度和比例，提高磷化溫度。

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

(4)固化溫度不夠而引起的塗層大麵積附著力差。解（jiě）決方法是提高固化溫度。

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

總之，粉末靜電噴塗技術及其應用方法還有很多，在實踐中需要靈（líng）活運用（yòng）。