粉末静电喷涂型材涂层颗粒成因及其控制

粉末静电喷涂是近年来在涂装行业发展迅速的新技术。它的特点是环保节能、生产效率高、颜色丰富靓丽、涂层的物理及化学性能优异，现在几乎遍及家电、汽车铝型材等行业，是今后涂装行业的发展趋势。

在铝型材粉末静电喷涂过程中，涂层颗粒缺陷是一个常见且成因较为复杂的问题。本文结合笔者几年工作心得，除静电滚轮将粉末静电喷涂颗粒成因及控制措施汇总，与同仁们共同探讨交流。

1 工艺流程

粉末静电喷涂工艺流程如下：

型材预检→脱脂→水洗→等离子水洗→铬化→水洗→等离子水洗→控水→烘干→吹扫→喷涂粉末涂料→固化→检验→包装。

2 涂层颗粒成因及控制措施

2.1 型材自身的毛刺导致的颗粒

大毛刺主要是铝棒挤压时氧化皮未除尽，挤压速度稍快导致出现黄瓜刺，除静电滚轮手摸时明显感觉刺手。出现夹杂的黑色硅铁和硅炭颗粒主要由于受热不充分，导致铝棒内部组分没有完全均匀扩散，使铝材挤压后出现此类缺陷。

这些颗粒粒径大多在0.1~0.3 mm左右，喷涂前处理无法去除，需要在表面处理工段前处理碱蚀槽处理。控制措施是加强铝底材生产过程控制，以避免出现此类问题。

2.2 型材型腔的锯料铝屑导致的颗粒

铝材挤压后型材型腔的铝屑没有吹干净，水洗后带入槽子，在槽液循环搅拌作用下，分散黏附在型材各面上；

在铬化时同生成的铬化膜成为一体，紧紧附着在铬化膜上，吹扫不掉，导致涂层出现较大的突出颗粒（0.3~1.0 mm大颗粒）。

此类颗粒大多呈片状，用锉刀锉掉颗粒过程中可发现颗粒中包裹有银白色铝屑。

2.3 型材端头遗留物导致的颗粒

（1） 铝材挤压锯切时，飞溅的冷却液混杂铝屑黏附在型材端头，操作人员未及时擦拭清理干净，导致型材时效后冷却液干化成胶点状，前处理无法除掉。

（2） 进料后有时会在型材上贴标签以示区分。有时会贴到主要装饰面上，前处理时揭掉标签后，型材上残留有一点粘胶。

前处理槽液无法处理干净型材端头黏附的东西，热风干燥后牢牢黏附在型材上，如操作人员不能及时发现，就会造成涂层局部颗粒密布，此类颗粒特点是密布在型材一个端头的一个面上，分布在火柴盒大小的面积范围内。

为此，必需加强对底材的质量控制，除静电滚轮加强锯切环节管理。在型材端头用小夹子夹标签，可完全解决此类问题。

2.4 车间、地面的尘土附着在型材上导致的颗粒

（1） 本公司所处的气候属于北方气候，空气中漂浮的尘土多，型材铬化后或返修料稍微放置，表面各处会落上一层尘土，吹扫不干净、不到位会大面积出现密布均匀的小颗粒。

（2） 北方空气干燥，地面的尘土颗粒硬度很高，在地面上打磨时会嵌入返修料漆膜中或划伤涂层。如果未及时发现清理，会造成较大颗粒缺陷。

（3） 打扫卫生拖地时，泥点溅落在型材上，形成湿泥土点，风干后紧密黏附在型材表面，很硬很干，不及时除干净会造成喷粉后较大颗粒缺陷。

产生这类缺陷时，尘土成分为SiO2，其表面张力和粉末涂层表面张力相差大，因此形成的颗粒凹陷成一小坑，中间为一突出小点，容易识别，但不易返修。

要求对于铬化好的型材以及暂时不喷的型材必须用棉布盖起来，避免尘土落在表面，也避免泥点、水点弄脏沾污。

2.5 絮状物导致的颗粒

（1） 棉类工作服、棉线或绒面手套的纤维丝导致的线状缺陷。在生产中，纤维丝与型材尖角、端头毛刺等接触会产生拉丝，附挂在型材上，粉末涂膜固化过程中，受涂膜间表面张力收缩，导致喷粉后产生线状缺陷。

因此要求操作人员戴胶面手套或薄硬帆布手套，穿不容易产生纤维丝的合成化纤衣物，并且要求前处理人员刮尽型材端头锯口毛茬、毛刺，防止挂蹭衣物产生丝线，以及喷涂中尖端放电产生拉丝，以避免产生此类缺陷。

（2） 粉末固化中产生的挥发物在固化炉进出口冷却结晶为柳絮状，掉落在喷粉涂层上，再与粉末一起熔融固化。

由于两者的流平性不一致，造成粉末涂层表面产生小团状大颗粒，颗粒质地松脆，用手指甲很容易刮掉。要求定期吹扫清理固化炉口以及炉内壁的絮状挥发物，保持炉道清洁卫生，以避免产生这种缺陷。

2.6 挂具清理不净导致的颗粒

在粉末静电喷涂中，挂具打磨清理是一项很重要的工序，主要保证挂具有良好的导电性。

挂具清理打磨时，会产生很多漆渣、铁末、碎屑，并且由于粉末涂层为树脂类，摩擦碰撞敲击时自身产生静电而吸附在挂具上。

如果挂具没有及时用压缩空气吹扫清理干净，在喷粉时喷枪气流会吹扫下一点碎屑掉落在粉层上。

进固化炉后遇高温，失去静电吸附的较大碎屑、漆渣自动掉落，造成型材表面局部涂层颗粒缺陷。

此类缺陷一个明显的特点就是全部集中在挂具、挂点两边。由于碎屑是从挂具上面飘散下来，所以基本都分布在型材朝上面，朝下面几乎没有，很容易识别。

2.7 型材返修导致的颗粒

喷粉过程中，一些型材由于微小瑕疵需要打磨重新补喷漆。

在返修打磨时会产生涂层碎末，一些大颗粒夹杂在涂层中，一些碎渣末因静电作用吸附在型材上，压缩空气只能吹掉表面碎屑，不能吹掉镶嵌的碎渣。如果不仔细除净这些黏附的东西，会造成返修部位明显密布的颗粒缺陷。

为此，打磨时要用细砂纸轻轻蹭，打磨后要用手感觉打磨部位平顺平滑后（不能有打磨毛边产生），再用湿毛巾反复擦拭，最后再用风吹干，这样才能除净黏附的打磨物，保证补喷漆合格。

2.8 设备系统未清理干净导致的颗粒

（1） 喷枪枪头、喷嘴、放电针、大小网筛、大旋风内壁、密向阀锥斗、套管、粉管以及吸粉管上板结的粉层。

如果不及时清理干净，喷粉时在气流冲刷下产生小颗粒喷到粉层上，固化后在涂层表面形成明显大颗粒。要求定期检查清理，除静电滚轮尤其在夏季温度较高时要加倍检查清理，避免产生这类问题。

（2） 固化炉空气过滤滤网内的灰尘及杂物，以及老化的过滤网产生的碎纤维等，如果不及时检查清理更换，会在涂层表面形成丝状缺陷。

此类缺陷形状细长，一般用手稍微用力可蹭下，或用细砂纸轻轻蹭掉这些颗粒，返修补喷漆也较容易，不需要很费力打磨。

（3） 在生产中，大梁悬链系统润滑的二硫化钼与灰尘、粉末、轨道铁屑等碾压产生的油泥，在固化炉中掉落时经固化炉内热风吹散，飘落于熔融固化的涂层上。

此类油泥含油，固化中会浮于涂层表面，固化后在涂层表面形成小黑点颗粒。此颗粒较松软，一擦就掉，但黑色油点把点周围处染黑。

由于油泥从悬链上飘落下来，所以也分布在型材朝上的一面。用砂纸轻轻蹭掉黑点处涂层，返修补喷漆较容易。

预防此类问题要求定期（每周）清理大梁悬链，在炉子外边用压缩空气吹净大梁接油槽脏物，吹净悬链轨道，滚轮轴承上的油泥、铁屑等脏物。

2.9 粉末涂料质量导致的颗粒

（1） 粉末涂料中夹杂半固化板结小颗粒，起因是粉末涂料生产厂螺旋挤出杆未清理干净，导致少量半固化板结的粉末颗粒混入粉中，造成喷粉时出现大面积的颗粒。

这些颗粒在涂层上随处可见，且各面分布均匀，大小基本一致。判定此类缺陷，只要将喷粉设备以及型材表面清理干净即可。此类缺陷出现情况很少，不必专门预防，只要掌握判定方法即可。

（2） 粉末涂料温度未完全降下就装箱，粉末涂料自身性能不佳，玻璃化温度低，运输中重压、受潮都可能产生大块板结。

使用此类有问题的粉末涂料会导致涂层上产生较大颗粒，同时伴有凸粉、堆积、肥边、桔皮等缺陷，且返修补喷漆难度大。

预防措施是选择信誉好的粉末涂料生产厂家，粉末涂料开箱后用手抓，并用孔径为300 μm 的网筛检查。

手抓一把粉末涂料，然后松开，看粉末是否结团，如果粉末很容易松散开，则无问题；如果有大小不均的结团则不用。如筛出颗粒物，则此粉末涂料绝不能使用。

3 结语

在粉末涂料静电喷涂过程中，涂层颗粒形成因素还不止以上这些，只要我们对颗粒的形状、大小、颜色、质地、形成部位等特征认真观察、分析、试验，并对应实施解决措施，一定能控制此类缺陷，生产出高质量的产品。