工作時靜電噴塗的噴槍（qiāng）或噴、噴杯部分接負極，工件接正極並接地，在高壓靜電發生器（qì）的（de）高電壓作用下，噴槍（或噴盤、噴杯（bēi））的端部與工件之間就形成一個（gè）靜電場。

塗料微粒所受到（dào）的電場力與靜電場的電壓主和塗料微粒（lì）的帶電量成正比，而與噴槍和工件間的距離成（chéng）反比；

當電壓足（zú）夠高時，噴槍（qiāng）端部（bù）附近區域（yù）形成空氣電離區，空氣激烈地離子化和發熱，使噴槍（qiāng）端部銳邊或極針周圍形成一個暗紅色（sè）的暈圈，在黑暗中（zhōng）能明顯看見，這時空氣產生強烈的電暈放電。

塗料中的成（chéng）膜物即樹脂和顏料等大多數是由高分子有機化合（hé）物組成，多（duō）成為導電的電介質，溶劑形塗料除成膜物外還有有（yǒu）機溶（róng）劑、助溶（róng）劑、固化（huà）劑、靜電（diàn）稀釋劑、及其他各類添加劑等（děng）物質。

這（zhè）類溶劑性物質除了苯、二甲苯、溶劑汽油等，大多是極性物質，電阻率較低，有一定的導電能力，它們能提高塗料的帶電（diàn）性（xìng）能。電介質的分（fèn）子（zǐ）結構可（kě）分為極性分子和非極性分子二種。

極性分子組成的電介質在受外加電場作用時，顯示出電性；非極性分子組成的電介質在外加電場作用下（xià），顯示電極性，從而對外來（lái）的導性電荷產生親（qīn）合力，使電介質（zhì）在外加電（diàn）場中其外表麵能局（jú）部帶電。

塗料經噴嘴霧化後噴出，被霧化的塗料微粒通過槍口的極針或噴盤、噴杯的邊緣時因接觸而帶電，當經過電暈（yūn）放電所產生的氣（qì）體電離區時，將再一次增加其表麵（miàn）電荷（hé）密度。

這些帶（dài）負電荷的塗料微粒的靜電場作用下，向導（dǎo）極性的工件表麵（miàn）運動，並被（bèi）沉積（jī）在工件表麵上形成均勻的塗膜。

二、工藝

（1）表麵預處理（lǐ）。主要（yào）是（shì）脫脂、除鏽，其方法（fǎ）與塗液態（tài）漆的（de）預處理相同。

（2）刮膩子。根據工件缺（quē）陷程度塗（tú）刮導電膩子，幹（gàn）燥後用砂紙磨平滑，即可進行（háng）下道工序。

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

（4）預（yù）熱（rè）。一般可不需預（yù）熱。如（rú）果（guǒ）要求塗層較厚，可將工件預熱（rè）至180～20℃，這樣可以（yǐ）增加塗層厚度。

（5）噴塗。在高壓靜（jìng）電（diàn）場下，將噴粉槍接負極（jí），工件接（jiē）地（正極）構成回路，粉末借助壓縮（suō）空氣（qì）由噴槍噴出即帶有負電荷，按異性（xìng）相吸原理噴塗到（dào）工件（jiàn）上。

（6）固化。噴塗後的工件，送入180～200℃的烘房內加熱，使粉末固（gù）化。

（7）清理。塗層固化後，取（qǔ）下保護物，修平毛刺（cì）。

（8）檢驗。檢查工件塗層，凡（fán）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、碰傷、氣泡等缺陷的工件，進行返修或重噴。

三、應用

靜電噴塗（tú）所噴（pēn）工件表麵的（de）漆層其均勻度、光澤度以及附（fù）著（zhe）力均比普通手工噴漆尤佳。

同時靜電（diàn）噴漆不論是普通噴漆、油性和磁性的調和漆、過（guò）氯乙烯漆、氨基樹脂（zhī）漆、環氧樹脂漆等都可（kě）以噴，操（cāo）作簡單，且比一（yī）般氣噴能節（jiē）省50％左右的（de）油漆。

通常要求氣壓高，漆粒細，速度快。但氣（qì）壓過高，則會破壞電力的作用。應（yīng）根據所用油漆塗料品種、塗裝現場和待塗工件等（děng）的不同，而選擇相適應的漆壓和氣壓。

若塗料中含有（yǒu）較高重質顏料，可采用較高的漆壓和氣壓（yā）；反之，則可降低漆壓和氣壓。一般（bān）情況下，輸漆（qī）壓力為0.12～0.24MPa，霧（wù）化氣壓為0.15～0.20MPa。

世界上第一套粉（fěn）末靜電噴塗設備於1962年由法國的SAMES公司研（yán）製成功，此後粉末靜電噴塗技術（shù）在世界各國迅速發展，正逐漸取代溶劑型塗料塗裝技術。

我國的粉末靜電噴塗技術發展（zhǎn）較晚，但發展潛力很大。粉末塗料不含（hán）溶劑，粉末塗料（liào）依靠靜電噴塗到工件表麵上，互相不（bú）粘連的粉末粒子層經過加熱熔融後形成（chéng）牢固的塗層與工件表（biǎo）麵緊（jǐn）密結合。

這種塗層具 有優良的（de）防腐蝕性能和裝飾功能。同（tóng）傳統的溶劑型塗料（liào）相比，它具有更加安全、汙染小、適應性好、效率高和不依賴石油為原料的優點。但它目前也存在一些缺點：一次性（xìng）投資大、更換（huàn）顏色不方便等。

本公司生產的電冰箱外殼采用粉末靜電噴塗技術，使用美國諾信公（gōng）司20世紀90年（nián）代末製造的粉末靜電噴塗設備。在此以這套設（shè）備及其應用技術為例談談筆者的（de）認識。

1、粉末靜電噴（pēn）塗技術的典型工藝流程

工件前處理→噴粉→固化→檢查→成品

1.1前處理

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

前處理後的工件必須完全烘（hōng）幹水分（fèn）並且充分冷卻到35℃以下才能保證噴粉後工件的理化性能和外（wài）觀質量。

1.2噴粉

1.2.1粉末靜（jìng）電噴塗的基本（běn）原理

工件通過輸送鏈進入（rù）噴粉房的（de）噴槍位置準備噴塗作業。靜（jìng）電發生器通（tōng）過噴槍槍口的電極針向工件方向的空間釋放高壓靜電(負極)，該高（gāo）壓靜（jìng）電（diàn）使從．噴槍口噴出的粉末和壓縮空氣的混合物（wù）以（yǐ）及電極周圍空氣電離（lí）(帶負電荷（hé）)。

工件（jiàn）經過掛具通過輸送鏈接地(接地極)，這樣就在噴槍和工（gōng）件之間（jiān）形成一個電場占粉末在電場力和壓縮空氣壓（yā）力的雙重推（tuī）動下（xià）到達工件表（biǎo）麵（miàn），依靠靜電吸引在（zài）工（gōng）件表麵形成一（yī）層均勻的塗層。

1.2.2粉末靜電噴塗（tú）的基本原料

用室內型環氧聚酯粉末塗料。它的主（zhǔ）要成分是環氧樹脂、聚酯樹脂、固化劑、顏（yán）料、填料、各種助劑(例如流（liú）平劑、防（fáng）潮（cháo）劑、邊角改性劑等).粉末加熱固化後在工件表麵形成所（suǒ）需塗層。

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

1.2.3粉末靜（jìng）電噴塗的施工工藝

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

靜電電流10～20μA。電流（liú）過高容易產生（shēng）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的塗層（céng），但過高就會增加粉末用量和噴槍的磨損速度。

霧化壓力0.30～0.45MPa。適當（dāng）增大霧化壓力能夠保持粉末塗層的厚（hòu）度（dù）均勻，但（dàn）過高（gāo）會（huì）使（shǐ）送粉部件（jiàn）快速磨損。適當降低霧化壓力能夠提高粉末（mò）的覆蓋能力，但過低（dī）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頭磨（mó）損，過低容易造成槍頭堵塞。

供粉桶（tǒng）流化（huà）壓力0.04～0.10MPa。供粉（fěn）桶流化（huà）壓力過高會降低粉末密度使生產效（xiào）率下降，過低容易（yì）出現供粉不足或者粉末結團。

噴槍（qiāng）口（kǒu）至工件的（de）距離150～300mm。噴槍口至工件的距離過近容易產生放電擊穿（chuān）粉末塗層，過遠會增加粉末用量和（hé）降低生產效（xiào）率。

輸送鏈速度4.5～5.5m／min。輸送（sòng）鏈速度過快會引起粉末塗層厚度不夠，過慢則降低生產效率。

1.2.4粉末（mò）靜電噴塗（tú）的主要設備

● 噴槍和靜電控製器

噴槍除了傳統的內藏（cáng）式電（diàn）極（jí）針，外部還設置了環形電暈而使靜電場更加均（jun1）勻以保持（chí）粉末塗層的厚度均勻。靜電控製器產生需要的靜電高壓並維持其（qí）穩定，波動範圍（wéi）小於10％。

● 供粉係統

供（gòng）粉（fěn）係統由新粉桶、旋轉篩和（hé）供粉（fěn）桶組成。粉末塗料先加入到（dào）新粉桶，壓縮空氣通過新粉桶底部（bù）的流化板上的微孔使粉末預流化，再經過粉（fěn）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（tǒng）將（jiāng）粉末流化到規定（dìng）程度後通過粉泵和送粉管供（gòng）給（gěi）噴槍噴塗（tú）工件。

● 回收係統

噴槍（qiāng）噴出的粉（fěn）末除一部分吸附到工件表麵上(一般為50％～70％，本公司為70％)外，其餘部分自然沉降。

沉降過程中的粉末一部分被（bèi）噴粉棚側壁（bì）的旋風回收器收集，利用離心分離原理使粒徑較大的粉末粒子(12μm以上)分離出來並送回旋轉篩重新利用（yòng）。

12μm以下的粉末（mò）粒子被送到（dào）濾芯回收器內，其中粉末被脈衝壓（yā）縮空氣（qì）振落（luò）到（dào）濾芯底部收集鬥內，這部分粉（fěn）末定期清理裝箱等待出售。

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

負壓過大容易吸入噴粉室外的灰塵和雜質，負壓過小或（huò）正壓容易造成粉末外溢。沉降到噴粉棚底部的粉末收集後通過粉泵進入旋轉篩重新利用。

回收粉末與新粉末的混合比例為(1:3)～(1:1)。使用該回收係統，本公（gōng）司（sī）的總體（tǐ）粉末利用率平均達（dá）到95％。

● 噴粉室體

頂（dǐng）板和壁板采用透光聚丙烯塑料材質，以最大限度減少粉（fěn）末黏附量，防止（zhǐ）靜電荷累積（jī）幹擾靜電（diàn）場。底板和基（jī）座采用不鏽鋼材質，既便於清潔又具有足（zú）夠的機械強度。

● 輔助係（xì）統

包括空調器、除濕（shī）機。空調器（qì）的作用一是保持噴粉溫（wēn）度在（zài） 35℃以下以防止粉末結塊；二是通過空（kōng）氣循環(風速小於0.3m/s)保持噴粉室的微負壓。

除濕機的作（zuò）用是保持噴粉室相對濕度為45％～55％，濕度過大空氣容易產生放電（diàn）擊穿（chuān）粉末塗層，過小導電性差不易電離。

1.3固化

1.3.1粉末固化的基本原理

環氧樹脂中（zhōng）的環氧基、聚（jù）酯樹脂中的羧基與固化劑中的胺基（jī）發生縮聚、加成反應交聯成大分子網（wǎng）狀體，同時釋放出小分子氣體(副產物)。

固化過程（chéng）分為熔融、流平、膠化（huà）和固化4個階（jiē）段。溫度升高到熔（róng）點後工件上的表層粉末開始融化，並逐漸與（yǔ）內部（bù）粉末形成漩渦直至（zhì）全部融化。

粉末全部融化後開始緩慢流動，在工件（jiàn）表麵形成（chéng）薄而平整的一層，此階段稱流平。溫度繼續升（shēng）高（gāo）到達膠點後有幾分短暫的膠化狀態(溫（wēn）度保持不變（biàn）)，之後溫度繼續升（shēng）高（gāo）粉末發生（shēng）化學反應而固化。

1.3.2粉末固（gù）化（huà）的基本（běn）工藝

采（cǎi）用的粉末固化工藝為 180℃，烘15min，屬正常固化。其中的溫度和時間是指工件的實際溫度和維持不低於這一（yī）溫度的累（lèi）積時間，而不是固化爐的設定溫度和工件在爐內的行走時間（jiān）。

但兩者之間相互關聯，設備（bèi）最初調（diào）試時需要使用爐溫跟蹤儀測量最大（dà）工件的上、中（zhōng）、下3點表麵溫度及累積時間，並根據測量結果調整固化爐設定溫度和輸送鏈速度(它決定工件在爐內的行走時間)，直至符合上述固化（huà）工藝要（yào）求。

這樣就可以得出兩者之間的（de）對應關係，因此在一（yī）段（duàn）時間內(一般為2個月)隻需要控製速度即可保證固（gù）化工藝。

1.3.3粉末固化的主要（yào）設備

設備主要包（bāo）括供熱燃燒（shāo）器、循環風機及風管、爐體3部（bù）分。本公司使用的供熱燃燒器為德國威索產品（pǐn），使用0～35#輕柴油。具（jù）有發熱效率高、省油的優點。

循環風機進行熱交換，送風管第（dì）一級開口在（zài）爐（lú）體底部，向上每（měi）隔600mm有一級開口，共三級。這樣可以保證1 200mm工件範圍內溫度波（bō）動小於5℃，防止工件上下色差（chà）過大（dà）。

回風管在爐體頂部，這樣可以保（bǎo）證爐體內上下溫度盡（jìn）可能均勻（yún）。爐體為橋式結構，既有利（lì）於保存熱空氣，又可以防（fáng）止生產結束（shù）後爐內空氣體積減小吸人外界灰塵和雜質。

1.4檢（jiǎn）查

固化後的工件，日常主要檢查外觀(是（shì）否平（píng）整光亮、有無顆粒（lì）、縮孔等缺陷)和厚度(控製在55～90μm)。

如（rú）果首次調試或需要更換（huàn）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（céng）厚度、附著力(劃格法)、硬度(鉛筆法)、衝擊強度、耐鹽（yán）霧性(400h)、耐候性(人工（gōng）加速老化（huà）)、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（xiāng）內，相互之間用報紙等軟質材料隔離，以防止劃傷並做好標識待用（yòng）

2、粉（fěn）末靜電噴塗作業的常見問題及解決方法

2.1塗層雜質

常見雜質主要來源於噴粉環境中的顆粒，以及其他各（gè）種因素引起（qǐ）的（de）雜質，現概括如下：

(1)固化爐內雜質。解決方法是用濕布和吸塵器徹底清（qīng）潔固化爐的內壁，重點是懸掛鏈和風管縫隙處。如果（guǒ）是黑色大顆粒雜質就需要檢查送風管濾網是否有破損（sǔn）處，有則及時更換。

(2)噴粉室內雜質。主（zhǔ）要是（shì）灰（huī）塵、衣物纖（xiān）維、設備磨粒和（hé）噴粉係統積垢。解決方法是每天開工前（qián）使用壓縮空氣吹掃噴粉係（xì）統，用濕布和吸塵器徹底清潔（jié）噴粉設備和噴粉室。

(3)懸掛鏈雜質（zhì）。主要是懸掛鏈擋油板和一次（cì）吊具（jù）接水盤(材（cái）質為熱鍍鋅板)被前處理酸、堿蒸氣腐蝕後的產物。解決方法是定期清理（lǐ）這些設施。

(4)粉末雜質。主要是粉末添加劑過多、顏料分散不均、粉末受擠壓造成的（de）粉（fěn）點等。解決（jué）方法是提（tí）高粉末質量，改進（jìn）粉末儲運方式。

(5)前處理雜質。主要（yào）是磷（lín）化渣（zhā）引（yǐn）起（qǐ）的大顆粒雜質和磷化（huà）膜黃鏽引（yǐn）起的成片小雜質（zhì）。解決方法是及時清（qīng）理磷化槽和噴淋管路內積渣，控製好磷化槽液（yè）濃度和比例。

(6)水質雜（zá）質。主（zhǔ）要（yào）是前處理所使用的水中含砂量、含鹽量（liàng）過大引（yǐn）起（qǐ）的雜（zá）質。解決方法是增加水過濾器，使用純水做為最後兩級清洗水。

2.2塗層縮孔

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

(2)水質含油量（liàng）過大而引起（qǐ）的縮孔。解決方法是（shì）增（zēng）加進水（shuǐ）過濾器，防止供水泵漏油。

(3)壓縮空氣含水量過大而引起的縮孔。解決方法是及時排放壓縮空氣冷（lěng）凝水。

(4)粉末受潮而引起的縮孔。解決方法是改善粉末儲運條件，增加除濕機以保證回收粉末及時使用

(5)懸掛鏈上油汙被空調風吹落到工件上而引（yǐn）起的（de）縮孔。解決方法（fǎ）是改變空（kōng）調送風口位置和方向（xiàng）。

(6)混粉而引起的縮孔。解決（jué）方法是換（huàn）粉時徹（chè）底清理噴粉係（xì）統。

2.3塗層色（sè）差（chà）

(1)粉（fěn）末顏（yán）料分布不均勻引起的色差。解決（jué）的方法是提高粉末質量，保證粉末的L、a、b相差不（bú）大而且（qiě）正負統一。

(2)固（gù）化溫度不（bú）同引（yǐn）起的色差（chà）。解決（jué）方法是控製好（hǎo）設定溫度和（hé）輸送鏈速度，以保持工件固化溫度和（hé）時間的一致性和穩定性。

(3)塗（tú）層厚薄不均勻引起的色差。解決方法是調整好噴粉工藝參數和保證（zhèng）噴粉（fěn）設備運行（háng）良好以確保塗層厚度均勻一致。

2.4塗層附著力差

(1)前處理水洗不徹底造成工件上殘留脫脂劑、磷化渣或者水洗槽被堿液汙染而引起的附著（zhe）力差。解決方法是加強水洗，調整好脫脂工藝參（cān）數以及防（fáng）止脫脂液進入磷化後的（de）水洗槽（cáo）。

(2)磷化膜發黃、發（fā）花或者（zhě）局部無磷化膜而引起的附著（zhe）力差。解決方（fāng）法是調整好（hǎo）磷（lín）化槽液濃度和比例，提（tí）高（gāo）磷化溫度。

(3)工件邊角水分（fèn）烘幹不淨而引起的附著力差。解決方法是提高烘幹溫度。

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

(5)深井水含油量、含鹽量（liàng）過大而引起的（de）附著力差。解決方法是增加進水過濾器，使（shǐ）用純（chún）水做為最後2道（dào）清洗水。

總之，粉末靜電噴（pēn）塗技（jì）術及其應用方法還有很多，在實踐中需要靈活運用。