五金噴塑加工缺陷

 一、粉末噴塗工序少，產(chan) 生的問題的環節也少。

      主要工序隻有前處理、靜電噴塗和烘烤三個(ge) 工序。其中影響質量的主要工序應屬前處理工序。然而許多生產(chan) 廠家對此沒引起足夠的重視，以致帶來許多後患。有些隱患還不是短期內(nei) 能反映出來。一般較先進的工藝、用在前處理上的花費約占總費用的25%以上。從(cong) 生產(chan) 工藝中出現的各種問題分析。我認為(wei) 設備的先進程度和原料的好壞，對產(chan) 品質量又起著決(jue) 定性作用，兩(liang) 者缺一不可。我們(men) 作為(wei) 工程技術人在這個(ge) 問題上應該建立共識，決(jue) 不能在上新噴粉生產(chan) 線時。隻圖一時省錢就湊和，采用低標準的生產(chan) 設備和工藝、材料，必將給長期生產(chan) 帶來許多後患，甚至生產(chan) 不出高質量產(chan) 品。不少廠家上了塗粉生產(chan) 線，應用不久就被迫下馬或跟換新設備，概出於(yu) 以上原因。我們(men) 常看到國外產(chan) 品表麵 塗裝很漂亮，其主要原因之一是他們(men) 不斷地采用先進的設備和新工藝新材料。 從(cong) 這個(ge) 意義(yi) 上分析，對塗粉設備及塗料生產(chan) 廠家來講，在當今市場競爭(zheng) 條件下，非優(you) 質設備和塗料是沒有發展前途的。特別是在國內(nei) 上百個(ge) 噴粉設備和粉末塗料生產(chan) 廠家競爭(zheng) 條件下，更是如此。    

二、產(chan) 生缺陷的分析探討：

    （一）前處理方麵：

      1、除油除鏽不徹底首先我不主張用除油除鏽二合一的工藝。二合一工藝本身容易產(chan) 生這個(ge) 問題。因為(wei) 通常用的除油、除鏽液配方事項互消弱的，而不是相輔相成的，因此很難搞出合理的二合一或三合一工藝（包括磷化）配方。另一工藝方發式用金屬清淨劑處油，更不能徹底除油。因為(wei) 金屬清洗劑除油效果差，一般隻能是油脂浮到金屬機體(ti) 表麵上，要除掉它，還需一種機械力，如沒有這種外加機械力，就會(hui) 造成處油不徹底，可見金屬清洗劑不適合於(yu) 工業(ye) 化批量生產(chan) 。我主張用堿化學除油。堿液對動植物油去除效果很好，因其產(chan) 生皂化反應。但對礦物油去除效果較差，為(wei) 去除礦物油，還需加乳化劑。另外水洗質量對去油效果影響較大，一是水質，二是水溫。三是要分級翻動，三項均良好，目的隻有一個(ge) ，就是用純淨水清洗油脂。最後一級最好用去離子水清洗。  

      2、磷化膜粗糙等問題鋼鐵件噴粉前必須磷化，國外普遍采用的是噴沙磷化工藝。我們(men) 用的 磷化液，許多是不夠理想的，這就直接影響到磷化膜質量。比較常見的是磷化膜粗糙問題。對此我想從(cong) 三個(ge) 方麵進行分析：

      第一是選好磷化液，這是保證質量的根本。首先涉及的問題是選高、中、低溫那種類型？從(cong) 其發展史來看，開始是有高溫厚膜型，現已進展到中、低溫薄膜型。國內(nei) 低溫磷化液，由於(yu) 溶液不夠穩定，維護困難，磷化膜附著力較差，有的甚至不耐水衝(chong) 洗等，較少被采用。有的低溫磷化液較理想，但價(jia) 格又較貴。盡管低溫磷化是發展方向，但達到普遍應用的效果，還有待於(yu) 新的突破。目前祥和磷化（成都）公司已成功的解決(jue) 了常溫磷化( 鈍化)粉劑問題，並已批量供貨。目前普遍采用的還是中溫磷化工藝。其次是選鋅係，鐵係鋅鈣係等那一種磷化液?相比之下，我認為(wei) 鋅鈣係磷化液較好，對噴塑前處理要求薄塗層磷化膜來考慮，鐵係亦是一種較好的選擇。它除了鋅係的一些優(you) 點外還具有耐熱性好。中溫條件下水解少，沉渣較少，溶液易維護，機械強度好，耐蝕性強，膜較厚時結晶仍很細。而鐵係的磷化鐵膜，耐蝕性較差。總之選中溫鋅鈣係磷化液較好。

      第二是必須隨時調整磷化液，主要是調整酸度比和含鋅量，這兩(liang) 個(ge) 因素都直接影響成膜率和結晶的粗細度。必需根據工作量定期和不定期的分析溶液，及時加以調整，無分析數據，盲目補充料液是不科學的。

      第三是控製膜層的厚度各類磷化膜都有其最佳厚度，例如鋅係和鈣鋅係最佳膜厚為(wei) 1.5～2克每平方米，而鐵係為(wei) 0.5～0.7克每平方米，在這個(ge) 範圍內(nei) 其防腐性能最好，晶粒最細如過厚著影響膜的柔韌性和附著力，晶粒也變粗。通常生產(chan) 中出現的問題是磷化膜偏厚。

     如何克服晶粒變粗問題: 

      第一是用表麵調整劑的辦法使晶粒變細化。即在工件磷化前進行一次表麵調整處理，使金屬表麵吸附一層膠體(ti) 粒子，形成一層“活化中心”，進而磷化時，在次“活化中心”上繼續成長，這樣可使磷化晶粒明顯變細，特別是低溫磷化之前，表調是不可少的一步處理方法。         

      第二是往磷化液中加晶粒細化劑，如鈣、鎳等鹽類作改進劑，最好用複和型鹽類，效果更好，同時可降低低沉渣量。      

      第三是磷化後進行鈍化處理，使磷化膜上麵形成的峰窩結構，從(cong) 而提高耐蝕性能，同時提高塗層的附著力。      

      第四是隨時調整磷化液的酸度比和鋅含量。前麵已談過了。         

 （二）靜電噴粉方麵：  

      1、噴粉不均主要是供粉桶內(nei) 粉末流化不均勻所致。應更換微孔板或調節微孔板下的供氣係統，使使粉層恢複正常沸騰狀態，即可消除。有是氣壓偏低，則加大氣壓即可消除。另一可能是管道堵塞，包括文丘裏咀堵塞，則需清理管路。若文丘裏經常堵塞，則屬文丘裏的積粉咀用材（如黃銅等）不當，隻要把他改成聚四佛乙烯材料，就可以解決(jue) ，噴槍頭堵塞也可用同樣的方法解決(jue) ，如果供粉同捅不是流化床型的，則需改善攪拌器或加裝振湯器，防止粉層出現空洞，供不上塗料。

      2、粉末上粉率低：

      1）電壓低或無高壓是主要原因之一。需調高輸出電壓或維修高壓靜發生器。

       2）工件接地不良，掛鉤或低層電阻大；如噴第二遍粉時或膩予不導電，都會(hui) 使低層電阻大。用普通噴槍噴第二遍粉時必須把工件預熱到104℃左右，進行熱噴，利用熱溶吸附的原理。熱噴作業(ye) 還有利於(yu) 粉末流平，用變色龍噴槍，可以克服低層電阻大的問題，第二遍噴塗可以實現冷噴。它是利用附加板行成噴室恒定靜電場的原理實現的。

       3）粉末荷電量過大或小也影響上粉率。對環氧型粉末實驗果；當粉末帶電電量為(wei) 1.6微庫侖(lun) /克時，上粉率可達百分之九十五以上。而電暈放電噴槍隻能使粉料帶電0.8～0.9微庫侖(lun) ，所以上粉率隻達百分之八十五左右。這個(ge) 數椐說明帶電量對上粉率的影響。因此摩擦噴槍不如靜電噴槍上粉率高。一般控製電流不須過大，60微庫侖(lun) 左右已夠用了，否則荷電量太大，也容易引起過流斷電，過大反而容易引起法拉第屏遮效應。一般是荷電量影響上粉率，荷電量小原因，除了不同粉末塗料的自身反電離效應有差別外，主要原因是由於(yu) 高壓靜電發生器故障引起，需進行維修，使恢複高壓。

       4）氣壓過大：會(hui) 抵消靜電引力。使付在工件上的粉末被吹掉，降低上粉率。實驗結果表明；當輸送空氣量為(wei) 3升/秒時，上粉率百分之就九十五左右，而加大氣量時，而輸粉空氣量每增加一升/秒時，則上粉率降低百分之二到三。        

       3、施工時打火這個(ge) 問題一般不存在了，因為(wei) 高壓靜電發生器現在大多裝有恒壓、恒流保護線路。老式噴槍有著個(ge) 問題。打火原因如下：

    （1）槍與(yu) 工件距離太近和粉末在靜電場內(nei) 濃度大，超過了極限濃度，是重要原因。

    （2）內(nei) 電阻小，導致電流過大。

    （3）電壓太高：實驗證明：場強在1kv/cm時，吸附效率已接近飽和。此後場強再增加三倍，塗覆效率隻增加百分之三到五。所以電壓太高不可取，反而容易引起打火。一般控製在60kv已夠用了。

      4、塗層有縮坑：

      1）多數情況是由工件表麵不撤底引起，有的是壓縮空氣中含油引起。因為(wei) 油點明顯影響粉層固化時的表麵張力。

      2）粉末塗料的內(nei) 在應素如混入了不同廠家或批次的粉粒，引入矽塵，也會(hui) 影響其固化時表麵張力的均勻性，造成縮坑。           

      5、塗層有針孔起泡：

塗層下麵的氣體(ti) 在烘幹過程中到達塗層表麵，突破界麵者為(wei) 針孔，來不及排除者為(wei) 氣泡。塗層中的氣體(ti) 可以是空氣、水蒸氣或氫氣（鍍鋅層中帶來的）等。根本解決(jue) 方法是噴塗前徹底排除氣體(ti) 。小量的無法排除的氣體(ti) ，也可用控製烘幹和噴塗條件的方法避免產(chan) 生針孔或氣泡。據計算，排除塗層的空氣需要26秒，在除膜開始固化前的安全熔融流平段（100～135℃）升溫慢些。給予足夠的排氣時間。或采取工件預熱後噴粉的方法，均有效果。 

       6、塗層有橘皮：產(chan) 生橘皮的主要原因來自粉末塗料自身的流平性差。施工也有影響，是屬次要因素。

       1）粉末塗料的流平性主要靠加入的流平劑起作用，流平劑一般因具有兩(liang) 種效應，即潤濕效益和流平效益：潤濕效益應是在粉末處於(yu) 100℃左右時增加對機材的流平結合，此時表麵張力盡量小些。而大於(yu) 150℃時流平效應其主要作用

       2）粉末荷電量過大或小也影響上粉率。對環氧型粉末實驗結果；當粉末帶電電量為(wei) 1.6微庫侖(lun) /克時，上粉率可達百分之九十五以上。而電暈放電噴槍隻能使粉料帶電0.8～0.9微庫侖(lun) ，所以上粉率隻達百分之八十五左右。這個(ge) 數椐說明帶電量對上粉率的影響。因此摩擦噴槍不如靜電噴槍上粉率高。一般控製電流不須過大，60微庫侖(lun) 左右已夠用了，否則荷電量太大，也容易引起過流斷電，過大反而容易引起法拉第屏遮效應。一般是荷電量影響上粉率，荷電量小原因，除了不同粉末塗料的自身反電離效應有差別外，主要原因是由於(yu) 高壓靜電發生器故障引起，需進行維修，使恢複高壓。    

（3）氣壓過大：會(hui) 抵消靜電引力。使付在工件上的粉末被吹掉，降低上粉率。實驗結果表明；當輸送空氣量為(wei) 3升/秒時，上粉率百分之就九十五左右，而加大氣量時，而輸粉空氣量每增加一升/秒時，則上粉率降低百分之二到三。施工不良也會(hui) 引起橘皮現象：一次塗層太厚或烘烤升溫過快都會(hui) 導致橘皮明顯。一遍塗層厚度以60u左右為(wei) 宜。另外控製在安全熔融流平段時間長些，均有利於(yu) 粉末塗層流平。 

     7、靜電屏蔽效應：複雜結構的工件噴粉時，在死角由於(yu) 靜電屏蔽（亦稱法拉第）效應致使塗膜很薄，甚至遮不住底。這種效應對普通靜電噴槍是不可克服的。用摩擦噴能較好的改善。國外有的靜電噴槍已經基本上克服了這個(ge) 效應，獲得了較均勻的塗膜。例如變色龍噴槍，據說能噴3mm深的溝槽，獲得較均勻的塗層。對普遍靜電噴槍有人主張用加大氣壓的方法克服靜電屏遮效應。我的實踐證明，恰恰相反，氣應小些，因為(wei) 死角處的粉末本來吸附不牢，加大氣壓反而是吸附上去的粉層有被吹掉，達不到增加塗層厚度的目的。我分析變色龍之所以能克服靜電屏蔽效應，除了有輔助陽極外，可能與(yu) 槍體(ti) 內(nei) 有一路氣流是通過螺旋體(ti) 導流，在不加大氣壓情況下增大了粉末的前衝(chong) 力，有效的解決(jue) 了上述氣壓大小的矛盾，收到了良好的效果。         

（三）烘烤固化條件的控製：

       1、烘箱或烘房我不主張用遠

紅外作熱源，應該用普通電熱直接烘烤或其他熱源間接循環加熱烘烤。這是被遠紅外輻射線的特征所決(jue) 定的。特性有主要兩(liang) 點：一是它被工件直接吸收而使工件升溫，一層約一毫米厚的鋼板或鋁板對遠紅外吸收率為(wei) 百分之七十五左右。所以工件升溫很快，一般會(hui) 高出爐堂溫度10～20℃，同時也就使其後麵的工件吸收遠紅外輻射率就很低了，造成很大的溫差，第三層工件就更差了。因此烘箱或烘房不能用遠紅外熱源，另一特征是一般遠紅外線輻射程放射壯前進，這就決(jue) 定了爐內(nei) 各點的輻射線強度與(yu) 其距元件距離的平方成反比，這就決(jue) 定了其最佳烘烤距離為(wei) 200～400mm之間。由此可見，隻有烘道適宜采用遠紅外烘烤方式。  

         2、遠紅外元件我主張選用乳白石英管作為(wei) 熱能轉換載體(ti) ，最好不用表麵塗遠紅外轉換塗料的板式、管式等元件。理由是前者遠紅外轉換壽命從(cong) 理論上講是無限的，而後者的轉換效率每年呈百分之二十以上的衰減。衰減後不但不節能，相反還浪費能源，因為(wei) 其熱傳(chuan) 導效率比普通電熱還低。

       3、生產(chan) 中遠紅外烘烤控製溫度和時間，應視具體(ti) 情況而定。它取決(jue) 於(yu) 遠紅外爐膛效率，工件薄厚。粉末種類等多種因素。確定控製條件的簡易方法，是采用類似厚度的試件，固化後測塗膜的附著力和衝(chong) 擊強度來選擇最佳控製條件，造成烘烤過火或欠火的弊病。我們(men) 在生產(chan) 都有經驗，粉末塗料要求固化條件是苛刻的，可選的波動範圍很窄，稍有超越就會(hui) 造成脆裂或脫落，必須嚴(yan) 格控製溫度和時間。      

 （四）不合格品的返工   

      1、一般不合格品：如有髒點、虛噴、流塑、劃傷(shang) 等，可采用砂紙幹磨法，磨平擦幹後，整體(ti) 重噴一遍的方法進行返工。不可采用局部補噴的辦法修補。       

      2、產(chan) 品表麵有凹坑或磕碰掉膜等缺陷，需把整體(ti) 塗膜退掉，擦洗幹淨後，整體(ti) 重噴進行返工。       

      3、大麵積疵病或塗膜已烘烤過火的工件，則需把整件塗膜退掉，擦幹淨後重噴。退膜方法：可用去膜劑，也可用濃硫酸。前者是混合有機溶劑，易揮發、較貴、但對其材無腐蝕，去膜快。基機理是破壞塗膜與(yu) 機體(ti) 的結合力。成塊脫落。我主張用去膜劑，後者便宜，去膜慢不安全。其機理是直接破壞環氧塗層，生成樹脂磺化物。但操作不慎，會(hui) 造成過腐蝕，導致零件報廢。           

      4、死角處塗膜的缺陷，可用補噴相同顏色的硝基磁漆或氨基烘漆的方法進行局部修補來解決(jue) 。