粉末静电喷涂技术及设备的发展与应用论文_冯栓虎

粉末静电喷涂技术及设备的发展与应用论文_冯栓虎

(诺博汽车系统有限公司内外饰研究院,河北省 保定市 071000)

摘要:当前全球环境形势日益严峻,全球环境保护一刻也不能拖延。在涂装业中主要是绿色涂料和无公害的涂装工艺。涂料尽量采用环保材料,而且回收率较高,所以粉末静电喷涂技术的效果较强,具有附着力强,腐蚀力强等特性,比其他喷漆工艺拥有过多优势,因为在同样的条件下具有明显效果。

关键词:粉末静电喷涂技术;设备;发展

粉末静电涂装技术可以应用到各个领域,而且具有较好的发展趋势。本文先对粉末静电喷涂的原理相关内容进行阐述,细致探究静电喷涂在不同领域的应用。

1 粉沫静电喷涂工作的介绍

1.1粉末静电喷涂工作

粉末静电喷涂是利用粉末静电枪作为工具,利用喷枪喷到设备的表面。主要内容是利用静电粉末喷枪和高压静电气发生器连接,等待产生高压静电时,给喷枪顶端高电压,对电极放电,产生电离作用。利用粉末涂料将供粉系统中空气动力传递到喷枪并喷出雾化的粉末,在电晕区得到负电荷而成为带电微粒,使粉末涂料微粒具有负电荷。直到涂料接触地面,喷出的粉末和设备之间形成了高压静电场。通过气流和电场的影响,使粉墨涂料在受力方向涂到设备上。在库伦静电引力的影响下停留在设备的表面,直到设备聚集到一定的厚度时发生了静电相斥,粉末就不会在沉积。通过加热热熔,使固化更加均匀平整,满足喷涂的条件。

1.2粉末静电喷涂的特征

粉末涂层是一种粉末状没有溶剂的涂料,是由树脂,固化剂等材料按照一定比例混合加热等一系列复杂工序形成的。利用过热挤塑和粉碎筛选等工艺,分为热固型和热塑型。这样的涂料利用率较高,产生的废物较少,回收性较高,是绿色环保型涂料。

1.2.1节能性高

喷涂时根据所要求的涂膜厚度进行控制,和原有的涂装工艺进行比较,生产效率可以大幅提升,而且可以降低能耗,减少了涂装的次数,增加了设备等待的空间。

1.2.2适应性强

很多粉末涂料都是在静电喷涂的方法下进行,对形状大小要求没有要求,也可以令溶剂型涂料和电泳沉积涂料配合使用。

1.2.3操作方便

粉末涂料在常温下保存就十分稳定,不需要跟随季节变化而调整黏度,也不需要在一段时间后利用溶剂挥发后烘干,仅需要加热烘烤固化就十分平整且可以保持很长时间,实现装饰防腐蚀。

1.2.4使用较为简单

粉末喷涂工艺很容易,只需要事先进行处理,再进行粉末喷涂等工序,十分简单就可以完成。在传统的多步骤喷涂手段中进行简化,所以操作更方便。

1.2.5利用率高

对使用过的粉末进行回收并分离再利用,与新粉末相互协调使用,利用率十分高。

1.2.6较容易形成成品

在还没有固化之前,如果设备有需要改进,或者是还没有喷到的地方,可以进行重复喷。在达到加工所要的效果方面,粉末静电喷涂技术优于原有的油漆工艺。

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1.2.7涂膜的优势

与溶剂型涂料的树脂相比,粉末涂料树脂的相对分子较大,所以可以在物理机械性能和化学方面性能较为优秀,主要是腐蚀性好,附着性高。

2 粉末喷涂的发展和应用

2.1粉末喷涂设备

粉末喷涂已经被越来越多的被使用,相关研究人员也在根据不同的使用场合和条件研发出了不同的静电喷涂设备。

粉末喷涂主要是利用喷枪,也是在利用低压输入和高压输出的形式,便于人工使用。随着自动化不断加深,移动装置已经成为现在所要求的。机械臂用粉末静电喷枪是利用静电发生器等装置直接安装到一个直腔体上,在外面利用连接管路提供入粉的管道和电线来使用,提升了整体的性能,减少了成本,避免在喷枪中出现静电泄露,电线缆折断等可能出现的安全危害。

粉末静电喷涂设备主要是利用流水线的生产方式。由此发明了一种新的多色喷涂自动化设备,它是利用流水线进行传送喷粉,在内部进行喷涂式喷粉,喷粉在内部拥有多个喷枪,利用流水线的颜色识别器和喷枪体处理器相互影响,可以有效控制喷枪所需要的颜色,解决多颜色喷涂的问题。

粉末喷涂设备是利用喷枪移动的升降机来上下移动,由于抖动较为厉害,导致喷涂不均匀,造成粉料浪费十分严重,由此产生了一种新的方式来避免。在采用链条传动上,利用升降滑块来相互连接,重新增加了配重的部件,用来平衡升降系统的重力,可以减少电机的电荷。为了平衡升降机系统的重力,建立了升降机底座配备的调节系统,可以有效调整升降机和设备之间的相对位置。随后又做出了改进,;令喷枪的数量增加,连接喷枪和活动管,使活动管能在固定块的拉动,可以调节喷枪和喷射距离。

如今又制造出了很多智能型的喷射喷涂设备,但是这类设备还是需要利用人来辅助使用,不能完成复杂的操作。所以又发明了一种机器人喷射设备是利用五轴机器人控制系统,将快接头和五轴机器人的头部相连接,喷涂式装置和五轴机器人分别和控制电器相连接。将智能化操作普及,节省人工成本,使产品质量的比较稳定,又发明了自由度混联喷涂机器人,其中将串联的运动为作为前提加上末端喷涂作业两个方面。将串联运动为前提,拥有三个转动的自由度和一个移动的自由度。在尾部利用并联喷涂装置拥有两个移动自由度,这种设备不仅制造非常方便,还容易控制。能够满足涂装生产线在喷涂机器人的灵敏度,提升自动化的需求。

2.2喷枪控制系统

产品表面的质量取决于喷枪喷涂的工作状态,可以方便控制喷枪的开始和停止,运用相关的数据来减少涂料的浪费,这是现今所要研究的问题。

如今抢喷系统不仅可以不能控制单个喷枪的开始和停止,仅仅可以对静电电压和静电电流进行控制,对各项参数缺少自己控制。随后发明的多喷枪静电粉末喷涂控制系统可以在网络的技术支持下对参数进行独立记录,并且分配利用各种控制使喷涂图案更加均匀。

2.3粉末喷涂回收装置

粉末喷涂的优势是可以进行回收,并可以再次利用,在喷粉末时直接解决涂料的质量和再利用问题。

如今材料喷涂设备的回收粉末可能具有不同的颜色,所以最终还是不能被有效的回收利用。针对这个问题,在喷粉房内设置了很多粉末回收管道,并且设置了与管道连接的粉末旋风回收桶,回收粉末储存箱等各种设备,将颗粒较大的粉末通过旋风的影响回收到粉末储备箱中。将细粉通过最终的过滤器,最后利用过滤器将细微的粉末留存。通过抽风机将干净的空气排到厂房以外,不仅保护了环境,而且增加了功能性。过多的粉末被过风机吸入并且回收,降低了空气中的灰尘,导致粉末的纯度不高,降低了就二次加工的质量。

参考文献

[1]庄晨俊,钟宇. 静电喷涂技术及其在食品工业中的应用[J]. 食品研究与开发,2018,39(10):195-200.

[2]宿梅香,郭希刚,王延平. ETFE粉末涂料的加工技术研究[J]. 有机氟工业,2018(03):18-21+53.

[3]刘婷. 粉末静电喷涂工艺在烟机产品上的应用[J]. 设备管理与维修,2018(18):113-114.

论文作者:冯栓虎

论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年11月上

论文发表时间:2019/7/1

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