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噴塗粉末塗料工藝的厚度測(cè)試方(fāng)法和標準

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粉末塗層:用粉(fěn)末塗(tú)料製作的塗層,粉末塗料是一種新型的不含溶劑 100%固(gù)體粉末狀塗料。它(tā)有兩大類:熱塑性粉末塗料和熱固性(xìng)粉末塗料。塗料由特製樹脂、顏(yán)填料、固化劑及其它助劑(jì),以一定的比例混合,再通過熱擠塑(sù)和(hé)粉碎過篩等(děng)工藝(yì)製備而成。它們在常溫下,貯存穩定,經靜電噴塗或流化床浸塗(tú),再加熱(rè)烘烤熔(róng)融固化,使形成平整光亮的永久性塗膜,達到裝飾和防腐蝕的目的(de)。

粉末(mò)塗(tú)料特性

1、該產品不(bú)含毒性,不含溶劑和不含揮發(fā)有毒性(xìng)的物(wù)質,故無中毒、無火災、無“三廢”的排放等(děng)公害的問題,完全符合國家環保法的要求(qiú)。

2、原(yuán)材料利(lì)用率高,過噴的粉末可回收利用,利用率達 99%以上(shàng)。

3、被塗物前處理後, 一次性施工,無需底塗,即可得(dé)到足夠(gòu)厚度的塗膜(mó),易實現自動化(huà)操作,生產(chǎn)效率(lǜ)高, 可降低(dī)成本。

4、塗層致密、附著力、抗衝擊強度和韌性均好,邊角覆蓋率高,具有優良的耐化學藥品腐蝕性能和電氣絕緣性能。

5、粉末塗料存貯、運輸安全和方便。 粉(fěn)末噴(pēn)塗施工工藝及要求: 所謂粉末靜(jìng)電噴塗就是利用高壓靜電電暈電場的原理。在噴(pēn)槍頭部金屬導流標上接上高壓(yā)負極,被噴塗工件接地形成正極(jí),使噴槍和工件之間形成一(yī)個較強的靜電電場。當作為(wéi)運載氣體的壓縮空氣,將粉末塗料從(cóng)供粉桶經粉(fěn)管送到(dào)噴槍的導流杆時,由於導流杆接上高壓負極產生的電暈放電(diàn),在其附近產生了(le)密集的負(fù)電荷,使粉末帶(dài)上負電荷,並進入了電場強度很(hěn)高的靜電場,在靜電力和運載氣體的雙重作用下,粉末均勻地飛向接地(dì)工件表麵形成厚薄均勻的粉層,再加熱固化轉化為耐久的塗膜。

噴塗粉末塗裝施工工藝流程 前處理一幹(gàn)燥除去(qù)水(shuǐ)份(fèn)一(yī)噴塗(tú)一檢查一烘烤一檢查一成品 施工要(yào)求一般粉(fěn)末噴塗施工要求

(1)為使(shǐ)粉末塗裝的特性能(néng)充分發揮和延長塗膜使用壽命, 破塗物表麵首先嚴格進行表麵前處理
(2)噴塗粉末時,被塗物須完(wán)全(quán)接地,以增加粉末塗裝的噴著效率。
(3)對有較大表麵缺陷的被(bèi)塗物, 應塗刮導電膩子, 以保證塗膜的平整和光滑感
(4)噴塗後物(wù)件物件需進行(háng)加熱固化、固化(huà)條件以粉末產品技術(shù)指標(biāo)為準 但必須充分保證其固化溫度和時間,避免固化不足造成質量事故。
(5)噴粉後立即(jí)檢查, 若發(fā)現缺陷應及時處理,若固(gù)化後發現缺陷,其範圍小僅局部而不影響,被(bèi)塗物(wù)表麵裝飾,可用同色(sè)粉末加丙酮稀(xī)釋後進(jìn)行修補,如果範圍大又影響表麵(miàn)質(zhì)量,則用砂紙打(dǎ)磨(mó)後,再噴塗一次或用脫漆劑去掉塗層,再重新嗩粉。
(6)回收粉須經過篩選(xuǎn)除去雜物後,按一定比(bǐ)例與新粉混合作用。 (7)供粉(fěn)桶、噴粉室及回收係統應避免其它不同顏色粉末的汙染,故每次換(huàn)色時一定要吹(chuī)掃幹淨。

2、美術型粉末(mò)噴塗施工要求: 美術型粉末,具(jù)有美觀,立體感強(qiáng),裝飾性效果奸等特點,但對其(qí)施工工藝要(yào)求嚴格(gé)。
(1)噴(pēn)塗粉末時(shí)輸入氣壓不宜太大,一般控製(zhì)在 0.515kg/cm2 為好。氣壓太大會造(zào)成花紋清晰度差或者產生一些麻點。靜電電壓(yā)也不宜過高,一般控製在 60-70Kv 左右。電壓太高,會使附在工件表麵的粉末發生反彈現象出現麻坑。流平欠佳等缺陷。
(2)噴塗粉末要注意保證塗膜的厚度,一般控製在 70-100μm 之間方能有利於形成明顯的花紋和較大的花紋,塗膜薄則花紋不明顯,而且花紋(wén)也小,同時會出現麻點露底等缺陷
(3)固化(huà)時必須按規定(dìng)的溫(wēn)度和時間進行烘烤。如果溫度過低時間(jiān)過短(duǎn)會造成粉末形不成花 紋,同時因固化不徹底機械性能也大大下降。 另外,因美術型花紋(wén)粉末生產工(gōng)藝的特殊性,用回(huí)收粉末再噴後,其花紋會發生變(biàn)小或不明顯的變化,故一般建議美術型粉末的回收粉不(bú)要(yào)使用(yòng)。要用也須經試(shì)驗。從(cóng)上(shàng)述看雖然對(duì)其施工要求較嚴,但相信塗裝過程中隻要較(jiào)好地把握以上因素,一定會達到理(lǐ)想的滿意效果。粉末塗料的保管和取用
1、遠離火源、避免日光直接照射,應置於(yú)通風良好,溫度在 35℃以下場所(suǒ)。
2、避(bì)免存放在易受水,有機溶劑,油和其它材(cái)料汙染的(de)場所。
3、粉末塗料用(yòng)後勿隨意露於空氣(qì)中,應隨時加蓋或匝緊袋口避免雜物混入。
4、避免皮膚的(de)長期接觸,附著於皮膚的(de)粉末(mò)應用肥皂水衝洗幹淨,切勿使用溶劑。塗裝施(shī)工場所的安全(quán)、塗裝作業使用設備均要(yào)完好的接地消除靜(jìng)電。
2、避免塗裝機無端放電現象(xiàng)
3、噴粉室內,浮遊(yóu)粉塵的濃度盡量控製(zhì)在安全濃度以下,避免粉塵著火爆炸的危(wēi)險(xiǎn)。


粉末塗(tú)料塗膜厚度測量應該是所有粉末塗人員的常規工作。定(dìng)期測量有助於(yú)控製材料成本,管理塗布的效率,並保持表麵(miàn)質量。粉(fěn)末塗(tú)料生產(chǎn)廠(chǎng)家建議可使塗層達到最佳性能特點的目標(biāo)薄膜厚度範圍並(bìng)且這些(xiē)參數滿足客戶期望。

粉末膜厚(hòu)固化前和固化後的(de)膜厚可以利用幾種不同(tóng)的儀器(qì)進行測量。每(měi)粉末塗覆操作應該知道什麽設(shè)備是可用的,以及(jí)如何使用它。

二(èr)、測量膜(mó)厚的必要(yào)性

薄膜厚度可以(yǐ)說是在保護塗層(céng)的應(yīng)用和檢查過程中的一個最重要的測量。粉末塗層專用於由製造商指定的厚度範圍進行塗(tú)覆(fù)實現其預期的功能。許多(duō)成品塗層的(de)物體和(hé)外(wài)觀性能會直接受到幹膜厚度(DFT)的(de)影響。DFT會(huì)影響塗層的顏色、光(guāng)澤、表麵輪(lún)廓(kuò)、附著力、柔韌性、耐衝擊性和硬度。如果膜厚不在容差範圍內(nèi),塗布後的組裝件的安裝也會受其影響。
精確測量塗層厚度也有(yǒu)其他的好(hǎo)處。是否能滿足國際標準化組織(ISO)、產品質量或客戶的要求進行過程控製,企(qǐ)業需要確認塗層質量避免為返工產品花冤枉錢。通過檢查他們的應用設備,他們保證應用的塗層符合製造商的建議。
施塗者必(bì)須均勻地塗覆粉末塗料,並且要根(gēn)據產品規格表的要求。施塗過大的DFT不僅浪(làng)費,而且會有不完(wán)全固化的可能的風險,並且會大大(dà)減少塗層(céng)係統的整體性能。高膜構造通常會導(dǎo)致粘結強度低。塗層容易(yì)從基材上剝離或破裂。定期檢測可以減少內部返工和因加工缺陷而客(kè)戶退貨的數量。

三、符合標準

粉末塗層厚度的(de)測量要根據測試是(shì)在粉末(mò)固化之(zhī)前或之(zhī)後來使(shǐ)用不同的測量方法。美國社會測試和材料協會(ASTM)具有一係列的描述這些技術的標準。

D 4138測試方法描述了用切片儀器測試堅固底材的破壞性測量方(fāng)法。

D 7091操作規程描述了用磁性測厚儀和

渦流測厚儀測量金(jīn)屬底材的非破壞性(xìng)測量方法。D6132測試方法描述(shù)了(le)用超聲波測厚(hòu)儀

測量非金屬底(dǐ)材的(de)非破(pò)壞性測量方(fāng)法。

D 7378標準描述了三種測量製備的預固化粉末塗層的厚度(dù)的(de)方法來預估固化後的厚度。

四、膜厚度測量

膜厚測(cè)量可以在固化(huà)和交聯之前或之後進行。基底的類型、塗層的厚度範圍、塗層的大小和形狀及作業的經濟能力決定使用的測量方(fāng)法。

在未固化的粉末塗料,高(gāo)度的測量可以用粉梳子和使用專用的粉末探頭的電子測量儀進行(háng)測量。由於在固化過程粉末塗層的厚度會(huì)減少,所(suǒ)以要(yào)確(què)定減(jiǎn)少(shǎo)的因素來(lái)預測固化後的DFT。另外,超聲波儀器測量未固化的粉末不(bú)用接觸表麵並且能自動預測粉末的固化厚(hòu)度。

固化後,各種手持設備可在(zài)塗層部分上(shàng)進行直接(jiē)DFT測量。這些非破壞性的測(cè)厚儀器要根據(jù)底(dǐ)材的類型來選擇是磁感應、還是電渦流或者是超聲波原理。不太常(cháng)見(jiàn)的方法包括微米測量(liàng),破壞性幹膜方法如橫切片,和重量(質量(liàng))的測量。

1、標準測量單位

在(zài)美國粉厚度測量中使用的正常標準單位是密耳;1.0密耳等於(yú)千分之一英寸(1/1000英寸)。如果製造商的指定(dìng)厚度為2.05.0密耳,該粉(fěn)末的最終固(gù)化厚度應為0.002英寸和0.005英寸之間。測量的公製單位(wèi)被稱為微米(微米(mǐ));25.4微米等於1.0密耳。

塗布器必須(xū)要均勻地施塗粉末塗料,並且要根據產品規格表。這提供了特定粉末規範的最大利益。大多數厚度檢測規範適用於粉末的固化厚度,所以我們看到不同厚度(dù)的測量技術開(kāi)始出現。

2、固化膜厚度測量

千分尺是用於檢測DFT的原始儀器(qì)之一,並且仍然在今天被應用。它具有測(cè)量任何(hé)塗(tú)層/底材組合的優點,但是存在要(yào)求同時測量裸露基材厚(hòu)度的缺點。必須進行兩(liǎng)次測量(liàng):一次包含塗層,而另一次沒有。兩個(gè)讀數,高度變化之間的差,是(shì)塗層厚度。

有兩種(zhǒng)破壞性(xìng)的技術也可使用。一個是通過顯(xiǎn)微鏡觀察切(qiē)割切斷的截麵中的包覆部分並測量膜厚度。另一種是通過固化的塗層使用縮放顯微鏡查看(kàn)一個幾何切(qiē)口。當不(bú)能使用廉價的,無損的(de)方法,或者當非破壞性結果需要確認時需要使用(yòng)這方法。

最普遍的(de)測量固化粉末厚度的方法就是使用電子DFT測量儀。它們是手持式、易於操作,並且成本相(xiàng)對較低。它們根據材(cái)料的類型選擇磁感應(yīng)、電渦流或超聲波原理。

當零件是由鋼製成的可使用機械計。其采用永久磁(cí)鐵和一個校準彈簧。該裝置測(cè)量將磁鐵從塗覆鋼表麵拉出所需(xū)的(de)力。磁拉斷計是堅固耐用,操作(zuò)簡單,價格低廉(lián),攜帶方便,並且通(tōng)常不需要任何校(xiào)準(zhǔn)調整。它們在一些隻需幾(jǐ)個(gè)讀數的生產場合是(shì)比較合適且經濟的替代方法。

由於具有簡單性、多功能性、準確(què)性和具有保持記錄功能的原因,電子(zǐ)DFT測量儀器對於(yú)大(dà)型和小型粉末操作都是非常熱門的選擇。他們使用磁感應原理測量鋼底材,使用電渦流原理測量其他金(jīn)屬底(dǐ)材。有時會(huì)集兩(liǎng)種原理(lǐ)於一台(tái)儀器中。測試的結果直接顯示在易於讀取的液晶顯示屏(LCD)上。多種探頭可選擇用於測量不規則(zé)形(xíng)狀或精確測量非常(cháng)薄(báo)或非常(cháng)厚的塗層係統。

非金(jīn)屬底材測量如塗覆的塑料或木材要求使(shǐ)用超聲波脈衝技術。這為之前行業無法以合理價格進行非破壞性質量控製提供一個可能。這種測量技術的一個好處是在(zài)一個多層塗層係統(tǒng)測量所述各個層的可(kě)能性(xìng)。

3、預固化膜厚度測量。

到目前為止討論的測量方法已經使用在部分(fèn)固化後(hòu)的粉末厚(hòu)度。它(tā)也可以,甚至在某些情況下更可取的,在製備後立即測量塗層以預測固化後的粉末塗層的厚度。

如果塗層被不正(zhèng)當地(dì)施塗後,校正已經(jīng)幹燥或化(huà)學固化需要昂貴的額外的勞動時間,可能會導致(zhì)膜的汙染,並可能引入粘合性和塗層係統的完整(zhěng)性的問題。製備過程中測量膜厚度可確定塗布器是否需要立即校正或調節。

4、幹粉末的測量。

雖然大多數粉末塗料規格規定了固化的目標厚度,這可以在最終固化和交聯之前確定施塗的粉末是否符合厚度規格。

有很好的理由需要一個準確的固化DFT預測值,尤其是在移(yí)動線。取(qǔ)決(jué)於烘箱的長度,被固化的部分數量,以及固化過程所需的時間和固化後手動測量DFT值的時間,在操作者為做(zuò)一些必要的修改而在應用過(guò)程中進行幹預之前有一(yī)個相當充分的延遲時間。

如果發現(xiàn)塗(tú)層(céng)缺陷,相當(dāng)大的(de)塗(tú)覆部分不得不在一個修配環中重新加工,或者如果重新加工的成(chéng)本太高,它們甚至可能不得不(bú)廢(fèi)棄。對於某些操作,對於滿足現代加工程序的要求這些缺(quē)點是無法接受的。

在預固化(huà)、預凝(níng)膠狀態時(shí)測量粉末確保(bǎo)正確的固(gù)化(huà)膜厚度(dù)。這樣能夠在固化前對應用(yòng)係統進行設置和微調。反(fǎn)過來,這將減少廢料的數量和過度噴霧情況。準確的預(yù)測能夠避免剝(bāo)離和再塗層,不然(rán)可能會導致附著力和塗層完整性問題。

ASTM D 7378標準(zhǔn)描述了測量塗覆粉(fěn)末塗層的三個程序:

A.硬金屬缺口(梳)計

B.帶專用粉末(mò)探頭的電子塗層測量儀器

C.非接觸式超聲波儀器

金屬缺口(kǒu)計。這儀器通過手拖(tuō)過塗覆(fù)的粉末手動地測量厚(hòu)度。與濕膜測厚儀的(de)工作原(yuán)理類似,儀器(qì)確定(dìng)的(de)粉末高(gāo)度值是在做有一個記號的、並且有粉末(mò)粘附(fù)在上麵的最高編號的齒和沒有留記號的、沒有粉末粘附在上麵的第二高(gāo)的齒之間的高度。這些簡單的工具便(biàn)宜,但隻能(néng)精確到幾密爾。測量能夠在一個合(hé)適的剛性底材進行,但記號(hào)將會在當粉末(mò)在固化過程中流動時沒有被覆蓋的粉末中標(biāo)記。

電子測量儀。使用專(zhuān)用的粉末探(tàn)頭儀器能夠測量塗覆(fù)的(de)粉末(mò)厚度。內置在探頭的微針穿(chuān)透粉末塗層到底材上。然後將探頭手動壓在粉末層的表麵實現厚度測量。這種方(fāng)法僅適用於平坦的金(jīn)屬底材並(bìng)且可(kě)能會在最終產(chǎn)品留下(xià)痕跡。

上述兩種方法僅用於未固(gù)化的粉末塗層的高度測量。但如前所述(shù),大部分厚度說明經常是指已固化的粉末厚度。由於粉末塗料通常在固化過程中在厚度減少高達50%,這兩個步驟需要為每(měi)個特定的塗層粉末建立縮減因子來(lái)預測的固化膜厚度。減少因子的確(què)定是通過在已經測量的未固化粉末(mò)高度的(de)同一位置測量固化粉(fěn)末塗層的厚度,然後(hòu)測量前後兩者相減獲得。

非接觸式超(chāo)聲波儀(yí)表。ASTM D 7378的方法C描述了一種相對新(xīn)型的儀器,這種儀器已迅速成為幹(gàn)粉厚度測量一個流行的解決方案(àn)。它是一個超聲波儀器能夠非破壞性在未固化的粉末上測量來預測最終的DFT值,並(bìng)且不會留下任何影響成品的痕跡。

這些儀器是手持式和電池供(gòng)電的,對於(yú)大多數粉末是開箱即可用。他們的操作簡單(dān)和(hé)電子設(shè)計的特(tè)點使得其能夠被線路操作者快速且有效地使用。

非接觸是塗層厚度測量儀具有無損(sǔn)的決定性優勢。這意味著,測量之後,測量的組件可以重新引入到正在進行的進程中。

五、膜(mó)厚度測量的精確(què)度

這些儀器都是操作簡單的,一個謹慎的用戶應該定期驗證他們的操(cāo)作,尤其是當(dāng)符合國際ISO標準規定程(chéng)序。這三個步驟確保最佳的精度值。

1、校準

塗(tú)層測(cè)厚儀的校準通常是有設備製(zhì)造商在受控環境(jìng)中進行(háng)的一個文件化過程。校準證書顯(xiǎn)示可朔源到一個國家計量機構(gòu)就可被發(fā)布。重新校準沒有標準的時間間隔,也不是(shì)一個絕對的要求,但可(kě)以在經驗和工(gōng)作環境的基礎上建立一個標準的時間間隔。為期1年的校準間隔(gé)是許多儀器(qì)製造商提出了一個(gè)典型的頻率。

2、驗證(zhèng)

這是一個用戶與(yǔ)已知的參考標準進行的精確檢查。這個(gè)快速的檢查能夠確(què)保儀器正常測量和(hé)用戶正確操作它。對(duì)於許多測量儀,精度可(kě)以通過測量(liàng)帶有可追溯到國家計量機構的分配值的塑料墊片或(huò)環氧樹脂塗層標準進行驗證。

3、調整

調整,或校準調整,是校對測量儀的厚度讀數以匹配已知(zhī)的參考樣品,為(wéi)提高測量儀在其(qí)測量範圍的特定部分內的一個特定的塗層的精確度的行為。此操作在粉(fěn)末塗(tú)料(liào)工業很少需要的(de),因為(wéi)在(zài)粉末(mò)塗層材料中的聲學特(tè)性變化不大。

六、塗層質量控製(zhì)

在當今競爭(zhēng)激(jī)烈的環境(jìng)中,客戶往往會選擇具有堅實的質量控製係統的加工公司(sī)。通過在一個有記錄和分析DFT結果(guǒ)的簡單(dān)係統投(tóu)資(zī),粉末塗(tú)布者可以研究趨勢,減少成本,並提供客戶體現他們能(néng)夠滿足要(yào)求的參數的實力資料來留住客戶。
一個質(zhì)量保證(zhèng)(QA)程序(xù)是指開發一個簡單的程(chéng)序,要求在每一部分的相同位置進行一定數量的厚度測(cè)量。通過記錄所有的數(shù)值,然後定期進行變化分析(xī),並且采取必要的糾正措施。
通過筆和紙手動收集數據不僅耗時且容(róng)易出錯,而且會對塗料項目增加顯著成本。具有測量結果存儲功能的(de)測厚儀消除了這種風險。自動化采集讀數的功能是保持成本在控製範圍,減少人為錯誤的最好方法。在數字格式(shì),數據可容易地存儲,報(bào)告,和輸出。


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