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

塗料微粒所受到的電場（chǎng）力（lì）與靜電場的電壓主（zhǔ）和塗料微粒的帶電量成正比，而與噴槍和工件間的（de）距離成反比；

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

塗（tú）料中的（de）成膜物即樹脂和顏料等（děng）大（dà）多數是由高分子有機化（huà）合（hé）物組成，多成為導電的電介質，溶劑形塗料除成膜物外還有有機溶劑、助溶劑、固化劑、靜電稀釋劑、及其他（tā）各類添加劑（jì）等物質。

這類（lèi）溶劑性（xìng）物質除了苯、二甲（jiǎ）苯（běn）、溶劑汽油等，大多是極性物質，電（diàn）阻率較低，有（yǒu）一定的導（dǎo）電能力，它們能（néng）提高塗料的帶電性能。電介質的分子結構可分（fèn）為極性分子和非極性（xìng）分子二（èr）種。

極性分子組成的電介質在受外加電場作用時，顯（xiǎn）示出電性（xìng）；非極（jí）性（xìng）分子組（zǔ）成的電介質在外加電場作用下，顯示電極（jí）性，從而對外來的（de）導性電荷產生（shēng）親合（hé）力，使電介質在外加（jiā）電（diàn）場中其外表麵能局（jú）部帶電。

塗料（liào）經噴嘴霧化後噴出，被霧化的塗料（liào）微粒通過槍口的極針或噴盤、噴（pēn）杯（bēi）的邊緣時因接觸（chù）而帶電，當（dāng）經過（guò）電暈（yūn）放電所產生（shēng）的氣體電離區時，將再一次增加其表麵電荷密度。

這些帶負電荷的塗料微粒的靜電場作用下，向導極性的工件表麵運動，並被沉積在（zài）工件表麵上形（xíng）成均勻的塗膜。

二、工（gōng）藝

（1）表麵預處理（lǐ）。主要是脫脂、除鏽（xiù），其方法與塗液態漆的預處理相同（tóng）。

（2）刮膩子。根（gēn）據工件缺陷程度塗刮導電（diàn）膩子，幹燥（zào）後用（yòng）砂紙磨平滑，即可進（jìn）行下道工序。

（3）保護（也稱蔽覆）。工件（jiàn）上若某些部位不要求有塗層，在預熱前可采用保護膠等掩蓋起來，以避免噴上塗料。

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

（5）噴塗。在（zài）高壓靜電（diàn）場下，將噴粉槍接負極，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電荷，按異性相吸原理（lǐ）噴塗到工件上。

（6）固化。噴（pēn）塗後的工件（jiàn），送（sòng）入180～200℃的烘房內加熱，使粉末固化（huà）。

（7）清理。塗（tú）層固化後，取下保護物，修（xiū）平毛刺。

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

（9）缺陷處理。對被檢出的有漏噴、針孔（kǒng）、碰傷、氣泡等缺陷的工件，進行返修或重噴（pēn）。

三、應用

靜電噴塗所噴工件表麵的漆層其均勻度、光澤度以及附著力均比普通手工（gōng）噴漆尤佳。

同時靜（jìng）電噴漆不論是普通噴漆、油性和磁性的調和漆、過氯乙烯漆、氨（ān）基樹脂漆、環氧樹脂漆（qī）等都可以噴，操作簡單，且比一般氣噴能節省50％左右的油漆。

通常要求氣壓高，漆（qī）粒細，速度快。但（dàn）氣壓過高，則會破壞電力的作用。應（yīng）根據（jù）所用油漆塗料（liào）品種、塗裝現（xiàn）場和待塗工件等（děng）的不同，而選擇相適應的（de）漆壓（yā）和氣（qì）壓。

若塗料（liào）中含有較（jiào）高重質（zhì）顏料，可采（cǎi）用（yòng）較高的漆壓和氣壓；反之，則可降低漆（qī）壓和氣壓。一般情況下，輸漆壓力為0.12～0.24MPa，霧化氣壓為0.15～0.20MPa。

世（shì）界上第一套粉末靜電噴塗設備於1962年由法國的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（zhǎn），正逐漸取代溶劑型塗料塗（tú）裝技術。

我國的粉末靜電噴塗技術發展較晚，但發展（zhǎn）潛力（lì）很（hěn）大。粉末塗料不含溶劑，粉末塗料依靠靜電噴塗到工件表麵上，互相不粘連的粉末粒子（zǐ）層經過加（jiā）熱（rè）熔融後（hòu）形成牢固的塗層與工件（jiàn）表麵緊密結合。

這種塗層具（jù） 有優良的防腐（fǔ）蝕性能和裝飾功（gōng）能。同傳統的溶劑型塗料相比，它（tā）具有（yǒu）更加安（ān）全、汙染小、適應性好（hǎo）、效率高和不依賴（lài）石油為原料（liào）的優點。但它目前也存在一些缺點：一次性投資大、更換顏色不方便（biàn）等。

本公司生產的（de）電冰箱外殼采用（yòng）粉末靜電噴（pēn）塗技術，使用美國諾信（xìn）公司20世紀90年代末（mò）製造的粉末（mò）靜電噴塗設備。在此以這套設備及其應用技術為例談談筆者的（de）認識。

1、粉末靜電噴塗技術的典型工藝流程

工件前處理→噴粉（fěn）→固化→檢查→成品

1.1前處理

工件經過前處理除掉冷軋鋼板表麵的油汙和灰塵後才能噴塗粉末，同時在工件表麵（miàn）形成一層鋅係磷化膜以增強噴粉後的附著力。

前（qián）處理後的工（gōng）件必須（xū）完（wán）全烘幹水分並且充分冷卻（què）到35℃以（yǐ）下才能保證噴粉後工件的理（lǐ）化性能和外觀質量。

1.2噴粉

1.2.1粉末靜（jìng）電噴塗的基本原理

工件通過輸送鏈（liàn）進入噴粉房的噴槍（qiāng）位置準備噴塗作業（yè）。靜電發生器通過（guò）噴槍（qiāng）槍口的電極（jí）針向工件方向的空間釋放高壓靜電(負極)，該高壓靜電使從．噴槍口噴出的粉（fěn）末和壓縮空氣的混合物以及電極（jí）周圍空氣電離(帶負（fù）電荷)。

工件經過掛具通過輸送（sòng）鏈接地(接地（dì）極)，這樣就在噴槍（qiāng）和工（gōng）件之間形成（chéng）一個電場占粉末在電場力和壓縮空氣壓力的雙（shuāng）重推動下到達工件表麵，依靠靜電吸（xī）引在工（gōng）件表麵形成一層均勻的塗層。

1.2.2粉末靜電噴塗的基本原料

用室內型環氧聚（jù）酯粉末塗料（liào）。它的主要（yào）成分是環氧樹脂、聚酯樹（shù）脂、固化劑、顏料、填料、各種助劑(例如流平劑、防潮劑（jì）、邊角改性劑等).粉（fěn）末加熱固化後在（zài）工件表麵形成所需塗層。

輔助材料是壓縮空氣，要求清潔（jié）幹燥（zào）、無油無水[含水量小於1.3g/m3、含油量小於（yú）1.0×10-5％(質量（liàng）分數)]

1.2.3粉末（mò）靜（jìng）電噴塗（tú）的施工工藝

靜電高壓60-90kV。電壓過高容易造成粉末反彈和邊緣（yuán）麻點；電壓過低上粉率低。

靜（jìng）電（diàn）電流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，但過高就會增加粉末（mò）用量和噴槍的磨損速度。

霧化壓（yā）力0.30～0.45MPa。適當增大（dà）霧化壓力能夠保（bǎo）持粉末塗層的厚度均勻，但過高會使送粉部件（jiàn）快速磨損。適當降低霧化壓力能夠提高粉末的覆（fù）蓋能（néng）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（qiāng）頭磨損（sǔn），過低容易造成槍頭堵塞。

供粉桶流（liú）化（huà）壓力0.04～0.10MPa。供粉（fěn）桶流化壓力過（guò）高會降（jiàng）低粉末密度使生產效率下降，過低容易出現供粉不足或者粉末結團。

噴槍（qiāng）口至工件的距（jù）離150～300mm。噴槍（qiāng）口至工件的（de）距離（lí）過近容易產生放電擊穿粉末塗層，過遠會增加粉末（mò）用量和降（jiàng）低生產效率。

輸送鏈速度（dù）4.5～5.5m／min。輸送鏈速度過快會（huì）引起粉末塗（tú）層厚（hòu）度不夠，過（guò）慢則降低生產效率。

1.2.4粉末靜電噴塗的（de）主要設備

● 噴槍（qiāng）和靜電控製器（qì）

噴槍除了傳統的內（nèi）藏式電極針，外部還設置了環形電（diàn）暈而使（shǐ）靜電場更加均勻以保持粉末塗層的厚度均勻。靜電控製（zhì）器產生需要的靜電高壓並維持（chí）其穩定，波動範圍小於10％。

● 供（gòng）粉係統

供粉係統由新粉桶、旋轉篩和供粉桶組（zǔ）成。粉末塗料先加入到新粉桶，壓縮空（kōng）氣通過新粉桶底部的流化板上的微（wēi）孔使粉末預流化，再經過粉泵輸送到旋轉篩。

旋轉篩分離出（chū）粒徑過大的粉末粒子(100μm以上)，剩餘粉末下落到供粉桶。供粉桶將（jiāng）粉末流化到規定程度後通過粉泵和送粉管供給噴槍噴塗工件（jiàn）。

● 回收係統

噴槍噴出的粉末（mò）除一部（bù）分吸附到（dào）工件表麵上（shàng）(一般（bān）為50％～70％，本公司為70％)外，其餘部（bù）分自然沉降。

沉降過程中（zhōng）的粉末一部分被（bèi）噴粉棚側壁的旋（xuán）風回收器（qì）收集，利用離心分離原理使粒徑較大的（de）粉末粒子(12μm以上)分離出（chū）來並送回旋轉篩（shāi）重新（xīn）利用。

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

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

負壓過大容易吸入噴粉室外的灰塵和雜質，負壓過（guò）小或正壓容易造成粉末外溢（yì）。沉降到噴粉棚底部（bù）的粉（fěn）末（mò）收集後（hòu）通過粉泵進入旋轉篩重新利用。

回收粉末（mò）與新粉（fěn）末的混合比例（lì）為(1:3)～(1:1)。使用該回收係統，本公司的總（zǒng）體粉（fěn）末利用率（lǜ）平（píng）均達（dá）到95％。

● 噴粉室體

頂板和壁板采用（yòng）透光聚丙烯塑料材質，以最大限度減少粉末黏附量，防（fáng）止靜（jìng）電荷累積幹（gàn）擾靜電場。底板和（hé）基座采用（yòng）不鏽鋼（gāng）材（cái）質，既便於清（qīng）潔又具（jù）有足夠的機械強度。

● 輔助係（xì）統

包括空調器、除（chú）濕機（jī）。空調器的（de）作用一（yī）是保持噴粉溫度在 35℃以下以防止粉末結塊；二是通過空氣循環(風速小於（yú）0.3m/s)保持噴粉室的微負壓。

除濕機的作用是保持噴粉（fěn）室相對濕度為45％～55％，濕度過大空氣容易產（chǎn）生放電擊穿粉末塗層，過小導電性差不（bú）易電離。

1.3固化

1.3.1粉末固化的基本原理（lǐ）

環氧樹脂中的環氧基（jī）、聚酯（zhǐ）樹脂中的羧基與固化（huà）劑中的胺基發生縮聚（jù）、加成反應交聯成大分子網狀體，同時釋放出（chū）小分子氣體(副產物)。

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

粉末全部融（róng）化後開始緩慢流動（dòng），在（zài）工件表麵形成薄而平整的一層（céng），此階段稱流平。溫度（dù）繼續升高到達膠點後（hòu）有幾分短暫的膠化狀態(溫度保持不變)，之後（hòu）溫度繼續升高粉末發生化學（xué）反（fǎn）應而固（gù）化。

1.3.2粉末固化的基本工藝

采用的粉末固化（huà）工藝為 180℃，烘15min，屬正常固化。其中的溫度和時間是指（zhǐ）工（gōng）件的實際溫度和維持不低於這（zhè）一溫度的累積時間，而不是固（gù）化爐的設定溫（wēn）度和工件在爐內的行走時間。

但兩者之間相互（hù）關聯，設備最（zuì）初調（diào）試時需（xū）要使用爐溫跟蹤儀測量最（zuì）大工件的上、中、下3點表麵溫度及累積（jī）時間，並根（gēn）據測量（liàng）結果調整固化爐設定溫度和輸送鏈速度（dù）(它決定工件在爐內的行走時間)，直（zhí）至（zhì）符合上述固化工（gōng）藝要求。

這樣就可以得（dé）出兩者（zhě）之間的對應關係，因此在一段時間內(一般（bān）為2個（gè）月)隻需要控製速度即可保證固化工藝。

1.3.3粉末固化的主要設備

設備主要包括供熱燃燒器、循環風機（jī）及風管、爐體3部分（fèn）。本公司使用的（de）供（gòng）熱燃（rán）燒器為德國威索產品，使（shǐ）用0～35#輕柴油。具有發（fā）熱效率高、省油的優點。

循環風機（jī）進行熱交換，送風管第一級開口在爐體底（dǐ）部，向上每隔600mm有一級開（kāi）口，共三級。這樣可（kě）以保證（zhèng）1 200mm工件範圍內溫度波動小於5℃，防止工件上下色差過大。

回風管在爐體頂部，這樣可以保證爐體內上（shàng）下溫度盡可能均勻。爐體為橋式結構，既有利（lì）於保存熱空氣，又可（kě）以防止生產結（jié）束後爐內空氣體（tǐ）積減小吸人外界灰塵和雜質。

1.4檢查

固化後的工件，日常主要檢查外觀(是否平整光亮、有（yǒu）無顆粒、縮孔（kǒng）等缺陷（xiàn）)和厚度(控（kòng）製在55～90μm)。

如果首次調試（shì）或需要更換粉末時則要求使用相應的檢測儀器檢測如下項目：外觀、光澤、色差、塗層厚度、附著力(劃格法)、硬度(鉛筆法)、衝擊（jī）強度、耐鹽霧性(400h)、耐候性(人工加速老化)、耐濕熱性(1000h)

1.5成品

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

2、粉末靜（jìng）電噴塗作業的常見問題及解決（jué）方法

2.1塗層雜質

常（cháng）見雜質主要來源於噴粉環（huán）境中的（de）顆粒，以及其他各種因素引起的雜質，現概括如下：

(1)固化爐內（nèi）雜質。解決方法（fǎ）是用濕布和吸塵器徹底清潔固化爐（lú）的內壁（bì），重點（diǎn）是懸掛鏈和風管縫隙（xì）處。如果是黑色大顆粒雜質就需要檢查送風管濾（lǜ）網是否有破損處，有則及時更換。

(2)噴粉室內雜（zá）質。主要是灰（huī）塵、衣物纖維、設備磨粒和噴粉係統積垢。解決方法是每天開工前使用（yòng）壓縮空氣吹掃（sǎo）噴粉係統，用濕（shī）布和吸塵器徹底清（qīng）潔噴粉設備和噴粉室（shì）。

(3)懸掛（guà）鏈雜質。主要是懸（xuán）掛鏈擋油板和一次吊（diào）具接水盤(材（cái）質（zhì）為（wéi）熱鍍鋅板)被前處理酸、堿蒸（zhēng）氣腐蝕後的產物。解決方法是定期清理這些設施。

(4)粉末雜質。主要是粉末添加（jiā）劑過（guò）多、顏料分散不均、粉末受擠壓造成的粉點等。解決方法是提高粉末質量，改進粉末儲運方式。

(5)前處（chù）理雜質。主要是磷化渣引起的大顆粒雜（zá）質和磷化膜黃鏽引起的成片小雜質。解決方法是及時清理磷化槽和噴淋管路內積渣，控製好磷化槽液濃度和比例。

(6)水質雜質。主要是前處理所使用的（de）水中含砂量、含（hán）鹽量過大引起（qǐ）的雜質。解決方法是增加水過濾器，使用純水做（zuò）為最後兩級清洗水。

2.2塗層縮（suō）孔

(1)前處理除油不淨或（huò）者除油後水洗不淨造成（chéng）表麵活性（xìng）劑殘留而（ér）引起的縮孔。解決方法是控製好預脫脂槽、脫脂槽液的（de）濃度和比例（lì），減少工件帶（dài）油量以及強化水洗效果。

(2)水質含油量過大而引起的縮孔。解決方（fāng）法是增加進水過濾器，防止供水泵漏油。

(3)壓（yā）縮（suō）空氣（qì）含水量過大而引起的縮（suō）孔。解決方法是及時（shí）排放壓（yā）縮空氣（qì）冷凝水。

(4)粉末受潮而（ér）引起的縮孔。解決方（fāng）法是改（gǎi）善粉末儲（chǔ）運條件，增加除濕機以保證回收粉末（mò）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孔。解決方法是改變空調送風口位置和方（fāng）向。

(6)混粉而引（yǐn）起（qǐ）的（de）縮孔（kǒng）。解決方法是（shì）換粉時徹底清理噴粉係統。

2.3塗層色差

(1)粉末（mò）顏料分布不均勻引（yǐn）起的（de）色差。解決的方法是提高粉末質量，保證粉（fěn）末的L、a、b相差不大而且正負統一。

(2)固化溫度不同引起的色差。解決（jué）方法是控製好設定溫度和（hé）輸送（sòng）鏈速度，以保持工件固化溫度和時間的一致性和穩定性。

(3)塗層厚薄不（bú）均勻引起的色差。解決方法（fǎ）是（shì）調整好噴粉工藝參數和保證（zhèng）噴（pēn）粉設備運行良好以確保塗層厚度均勻一致。

2.4塗層附著（zhe）力差（chà）

(1)前處（chù）理水洗不徹底造成工件上殘留脫脂劑、磷化渣（zhā）或者水洗槽被堿液汙（wū）染而引（yǐn）起的附著力差。解決（jué）方法是加強水洗，調整好脫脂工藝參數以及防止脫脂（zhī）液進入磷化後的水洗槽。

(2)磷化（huà）膜發（fā）黃、發（fā）花或者（zhě）局部無磷（lín）化膜而引起的附著力（lì）差。解（jiě）決方法（fǎ）是調整好磷化槽液濃度（dù）和比例，提高磷化溫度。

(3)工件邊（biān）角水分烘幹不淨（jìng）而引起（qǐ）的附著力差。解決方法是提高烘幹溫度。

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

(5)深（shēn）井水含油量、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（fěn）末靜電噴塗技術及其應用方法還有很多，在實（shí）踐中需要靈活運用。