工作時靜電噴塗（tú）的噴槍或噴（pēn）、噴杯部（bù）分接負極，工（gōng）件接正極並接（jiē）地，在高壓靜電發生器的高電壓作用下，噴（pēn）槍（qiāng）（或噴盤、噴杯）的端部與工件（jiàn）之間（jiān）就形成一個（gè）靜電場（chǎng）。

塗料微粒所（suǒ）受到的電場力與靜電場的電壓主和（hé）塗（tú）料微粒的帶電量成正比，而與噴槍和工件間的距離成反比；

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

塗料中的成膜（mó）物即樹脂和顏料等大多數是（shì）由高（gāo）分子有機化合（hé）物組成，多成為導電（diàn）的（de）電介質，溶劑形塗料除（chú）成（chéng）膜（mó）物外還有有機溶劑、助溶劑、固化劑、靜電（diàn）稀釋劑、及其他（tā）各類添加劑等物質。

這類溶劑性物質除了苯、二甲苯（běn）、溶劑汽油等，大多是極性物質，電阻率較低，有一定的導電（diàn）能力，它們能提高塗料的帶電性能。電介質的分（fèn）子結構（gòu）可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（yòng）時（shí），顯示出電性（xìng）；非（fēi）極性分子組成的電介質在外加電場作用下，顯示電（diàn）極性，從而對外（wài）來的導（dǎo）性電（diàn）荷產生親合力，使電介質在外加電場中（zhōng）其外表麵能局部帶電。

塗料經噴嘴霧化後噴出，被（bèi）霧化的塗料微粒通過槍口（kǒu）的極針或噴盤、噴杯的（de）邊緣時因接（jiē）觸而帶電，當經過電暈放電（diàn）所產生的氣體電離區時，將再一次增加其表麵電荷密度。

這些（xiē）帶負（fù）電荷的塗（tú）料微粒的靜電場（chǎng）作（zuò）用下，向導（dǎo）極性的工件表麵（miàn）運動，並被沉積在（zài）工件表麵上形成均勻的塗膜。

二、工藝

（1）表麵預處理。主要（yào）是脫脂、除（chú）鏽，其方（fāng）法（fǎ）與塗液態漆的預處理相同。

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

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

（4）預熱（rè）。一般可不（bú）需預熱。如（rú）果要求塗層較厚，可（kě）將工（gōng）件預熱至（zhì）180～20℃，這樣可以增加塗層厚度。

（5）噴（pēn）塗。在高（gāo）壓（yā）靜電場下，將噴粉槍接負極（jí），工件接地（正極）構成回路，粉末借助（zhù）壓縮（suō）空氣由噴槍噴出即帶有負電荷，按異性（xìng）相吸原理噴塗到工（gōng）件上（shàng）。

（6）固化。噴塗後的工件（jiàn），送入180～200℃的烘房內加（jiā）熱，使粉末固化。

（7）清理。塗層固化後，取下保護物，修平毛刺。

（8）檢驗。檢查工件塗層，凡有漏噴、碰（pèng）傷、針氣泡等缺陷的，都應返工重噴。

（9）缺陷處理。對被（bèi）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（jìng）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（bǐ）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（hé）漆、過氯乙（yǐ）烯漆、氨（ān）基（jī）樹脂漆、環（huán）氧樹脂漆等都可以噴，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，漆粒細，速度快。但氣壓過高（gāo），則會破壞電力的作用。應根據所用油漆塗料品種、塗裝現場和待塗工件等的不同，而選擇相適應的漆壓和氣壓。

若塗料中含有較高重質顏料，可（kě）采（cǎi）用較（jiào）高的漆壓和氣壓；反之（zhī），則可降低漆壓和氣壓。一般（bān）情況下，輸漆壓力為0.12～0.24MPa，霧化氣壓為0.15～0.20MPa。

世界（jiè）上第一套粉末靜電噴塗設備於1962年由法（fǎ）國的SAMES公司研製成功，此後粉末靜（jìng）電噴塗技術在（zài）世界各國迅（xùn）速發展，正逐（zhú）漸取代溶劑型（xíng）塗料塗裝技術。

我國（guó）的（de）粉末靜電噴塗技術發展較晚，但發展潛力很大（dà）。粉末塗料（liào）不含溶劑，粉末（mò）塗料依靠（kào）靜電噴塗（tú）到工件表麵上，互相不粘連的粉末粒子層經過加熱熔融後形成牢固的塗層與工件表麵緊密結合。

這種塗層具（jù） 有（yǒu）優良的防腐蝕性能和裝飾功能（néng）。同傳統的溶劑型（xíng）塗料相比，它具有更加（jiā）安（ān）全、汙染小、適應性好、效率高和不依賴石油為原料的優點（diǎn）。但它目（mù）前也存在一些缺點：一次性投資大、更換顏色不方便等。

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

1、粉末靜電（diàn）噴塗技術的典（diǎn）型工藝流程

工件前處理→噴粉→固化→檢查→成品（pǐn）

1.1前處理

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

前處理後的（de）工件必須完全烘幹水分並且充分冷卻到35℃以下才能保（bǎo）證噴（pēn）粉後工件（jiàn）的理化性能和（hé）外觀質量。

1.2噴粉

1.2.1粉末靜電噴塗的基本原（yuán）理

工件（jiàn）通過輸（shū）送鏈進入噴粉房的噴槍位置準備噴塗作業。靜電（diàn）發（fā）生器通過噴槍（qiāng）槍口的電極針向工件方向的空間釋放高壓靜電(負（fù）極)，該高（gāo）壓靜電使從．噴槍口噴出的粉末和壓縮空氣的混合物以及電極周（zhōu）圍空氣（qì）電離(帶（dài）負電荷)。

工件（jiàn）經過掛具通過輸送鏈接地（dì）(接地極)，這樣就在噴槍和工件（jiàn）之間形成（chéng）一個電場占粉（fěn）末在電場力和壓縮空氣壓力的雙重推動下到達工件表麵，依靠靜電吸引在工件表麵形成一層（céng）均勻的塗（tú）層。

1.2.2粉末靜電噴塗的基本原料

用室內型環氧聚酯粉末塗料。它的主要成分是環氧樹脂、聚酯（zhǐ）樹脂、固化劑、顏料、填料、各種（zhǒng）助劑(例如流平劑、防（fáng）潮劑、邊角改性（xìng）劑等).粉末（mò）加（jiā）熱固化後在工件表麵（miàn）形成所需塗層。

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

1.2.3粉末靜電噴塗的施工工藝

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

靜電電流10～20μA。電流過高（gāo）容易產生放（fàng）電擊穿粉末塗層；電流過低上粉率低（dī）。

流速壓力0.30-0.55MPa，流速壓力越．高則粉末的沉（chén）積速度越快，有利（lì）於快速獲得預定厚度（dù）的塗層，但過高就會（huì）增加粉末用（yòng）量和（hé）噴槍的磨損速度。

霧化（huà）壓力0.30～0.45MPa。適當（dāng）增大霧化（huà）壓力能夠保持粉末塗層的厚度均勻（yún），但過高會使送粉部件（jiàn）快速磨損。適（shì）當（dāng）降低霧化壓力能夠（gòu）提高粉末的（de）覆蓋能力（lì），但過低容易使送粉部件堵塞。

清槍壓力0.5MPa。清槍壓（yā）力過高會（huì）加速槍頭磨損，過低容易造成槍頭堵塞。

供粉桶流化壓力0.04～0.10MPa。供粉桶流化壓力過高會降低粉末密度使（shǐ）生（shēng）產效率下降，過低（dī）容易出現供粉不足或者粉末結（jié）團。

噴槍口至工件的距離150～300mm。噴槍口至工件的距離（lí）過近容易產生（shēng）放電擊穿粉末塗層，過遠會增加（jiā）粉末用（yòng）量（liàng）和降低生產效率。

輸（shū）送鏈速度（dù）4.5～5.5m／min。輸（shū）送鏈速度過快（kuài）會引起粉末（mò）塗層厚度（dù）不（bú）夠，過慢則降低生產效率。

1.2.4粉末靜電噴塗的主要設備

● 噴槍和靜電（diàn）控製器

噴槍（qiāng）除了傳統的（de）內藏式電極針，外部還設置了環形電暈而使（shǐ）靜電場更加均勻（yún）以保持粉末塗層的厚度均勻（yún）。靜電控製器產生需要（yào）的靜電高壓並維持其穩定，波動範圍小於10％。

● 供粉（fěn）係統

供粉係統由（yóu）新（xīn）粉桶（tǒng）、旋轉篩和供粉桶組成。粉末（mò）塗料先加入到新粉桶，壓縮空氣通過新粉（fěn）桶底部的流化板上的微孔使粉末預流化，再經過粉泵輸送到旋轉篩。

旋轉篩分離出粒（lì）徑過大的粉末粒子(100μm以上)，剩餘（yú）粉末下落到（dào）供粉桶。供粉桶將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。

● 回收係統

噴槍噴出的粉末除一部分吸（xī）附到工件表麵上(一（yī）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（yī）部分被（bèi）噴粉棚側壁的旋風回收（shōu）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以下的粉末粒子被送到濾芯回收器內，其中粉末被脈衝（chōng）壓縮空氣振落到濾芯底部收集鬥內，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（mò）粒徑小（xiǎo）於（yú）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，負壓過小或正壓容（róng）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（zhuǎn）篩重新利用。

回收粉末與新粉末的混合比例（lì）為(1:3)～(1:1)。使用該回收係統，本公司的總（zǒng）體粉末利用率平均達到95％。

● 噴粉（fěn）室（shì）體

頂板和壁板采用透光聚丙烯塑料材質，以（yǐ）最大限（xiàn）度減少粉末黏附量，防止靜電荷累積幹擾靜電（diàn）場。底（dǐ）板和（hé）基座采（cǎi）用不鏽鋼（gāng）材質，既便於清潔又具有（yǒu）足夠的機械強度。

● 輔助係統

包括空（kōng）調器、除濕機。空調（diào）器的作用一是保持噴粉溫度在 35℃以下以防止粉末結塊（kuài）；二是通過空氣循環(風速小（xiǎo）於0.3m/s)保持噴粉室的微（wēi）負（fù）壓。

除濕機的作用是保持噴粉室相對濕度（dù）為45％～55％，濕度過大（dà）空氣（qì）容易產生放電擊穿（chuān）粉末塗層，過小導電（diàn）性差（chà）不易（yì）電離。

1.3固化

1.3.1粉末固化的基本原理

環氧樹脂中的環氧基、聚酯（zhǐ）樹脂中的羧基與固化劑中的（de）胺（àn）基發生縮聚、加成反應交聯成大分子網狀體（tǐ），同時釋放出小分子氣體(副產物)。

固化過程分為熔融、流平、膠化和固（gù）化4個階段（duàn）。溫度升高（gāo）到熔點後工件上的表層粉末開始融化，並逐漸與內部粉（fěn）末形成漩渦直至全部融化。

粉末全部融化後開（kāi）始緩慢流動，在工（gōng）件表（biǎo）麵形成薄而平（píng）整的一層，此階段稱流平。溫度繼（jì）續升（shēng）高到達膠點後有（yǒu）幾分短暫的（de）膠（jiāo）化狀態(溫度保持不變)，之後溫度繼續升高粉末發生化學反應而（ér）固化。

1.3.2粉末固化（huà）的基（jī）本工（gōng）藝

采用的粉末固化工藝為 180℃，烘（hōng）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溫度的累積時間，而不是固化爐的設定溫度和工件（jiàn）在爐內的行（háng）走時間。

但兩者之間相互（hù）關聯，設（shè）備最初調試時需要使用爐溫（wēn）跟蹤儀測量最大工（gōng）件的上、中、下3點表（biǎo）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（fú）合上述固化工（gōng）藝要求。

這樣就可以得（dé）出兩者之間的對應關係，因此在一段時間內(一般為2個月)隻需要控製速度即可（kě）保證固化工藝（yì）。

1.3.3粉末固化的主（zhǔ）要（yào）設備

設備主要包括供熱燃燒器、循環風機及風管、爐體（tǐ）3部分。本公司使用的供熱燃燒器為德國威索產品，使用0～35#輕柴油。具有發熱效率高、省油的優點。

循環（huán）風機進行熱交換，送風管第一級開口在爐體底部，向上每隔（gé）600mm有一級開口，共三（sān）級。這樣可以保證1 200mm工件範圍內溫度波動小於5℃，防止工件上下色差（chà）過大。

回風管在爐（lú）體頂部，這樣可以保證（zhèng）爐體內上下溫度盡可能均勻。爐體為（wéi）橋式結構，既有利於保存熱空氣，又可以防止生產結束後爐內空氣體積減小吸人（rén）外界灰塵和雜質。

1.4檢查

固化後的工件，日常主（zhǔ）要檢查外觀(是否平整光亮、有無顆粒、縮孔等缺陷（xiàn）)和厚度(控製（zhì）在55～90μm)。

如果首次調試或需要（yào）更換粉末（mò）時則要求使用相應的檢（jiǎn）測儀（yí）器檢測如下項目：外觀、光澤、色差、塗層厚度（dù）、附著力(劃格法（fǎ）)、硬度(鉛筆法)、衝擊強度、耐鹽霧性(400h)、耐候性(人工（gōng）加速老化)、耐（nài）濕熱性（xìng）(1000h)

1.5成品

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

2、粉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，以及其他各種因素引起的雜質，現概括如下：

(1)固化爐內雜質。解決方法是用濕布和吸（xī）塵器（qì）徹底清潔固化爐的內壁（bì），重（chóng）點是懸掛（guà）鏈和風管縫隙處。如果是黑色大顆粒雜質就需要（yào）檢查送風管濾網是否有破損處，有則及時更換。

(2)噴粉室內雜質（zhì）。主要是灰（huī）塵、衣物纖維、設備磨粒和噴粉係統積垢（gòu）。解決（jué）方法是每（měi）天開工前使用壓縮空氣吹掃噴粉係統，用濕布和吸塵器徹底清潔噴粉設備和噴粉室。

(3)懸掛鏈雜質。主要是懸掛鏈擋油板和一次吊具接水盤(材質為熱鍍鋅板)被前處理酸、堿蒸（zhēng）氣腐蝕後的產物。解決（jué）方法是定期清理這些（xiē）設施。

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

(5)前處理雜質。主要是（shì）磷化渣引起的大顆粒（lì）雜質和磷（lín）化（huà）膜黃鏽引起的成片小雜質。解決方法是（shì）及時清理磷化槽和噴淋管路內積渣，控製好磷化槽（cáo）液濃度和比例。

(6)水質雜質。主要是前（qián）處理所使用的水中含砂量、含鹽量過（guò）大引起的雜質。解決方法是增加水過濾器，使（shǐ）用純水做（zuò）為最後兩級清洗水。

2.2塗層（céng）縮孔（kǒng）

(1)前處理除油不淨或者除油後水洗（xǐ）不淨造成（chéng）表麵（miàn）活性劑殘留而引起的縮孔。解決方（fāng）法是（shì）控製好預脫脂槽、脫脂槽液的濃度和比例，減少工件（jiàn）帶油量以（yǐ）及強化（huà）水洗效果。

(2)水質含油量過大而引起（qǐ）的縮（suō）孔。解決（jué）方法是（shì）增加進水過濾器，防止（zhǐ）供水泵漏油（yóu）。

(3)壓縮空氣含水量過大而引起的縮孔。解決方（fāng）法是及時排放壓縮空氣冷凝（níng）水。

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

(5)懸掛鏈上油汙被空調風（fēng）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向。

(6)混粉而引起（qǐ）的縮孔。解（jiě）決方法是換粉時徹底清理噴粉係統。

2.3塗層色差

(1)粉末顏料分布不均勻引起的色差。解決的方法是（shì）提高粉末質量，保證粉末（mò）的L、a、b相（xiàng）差不大而且正負統一。

(2)固化（huà）溫度不同引起的色差。解決方法是控製（zhì）好設定溫度（dù）和輸送鏈速度，以保持（chí）工件固（gù）化溫度（dù）和時間（jiān）的一致性和穩定性。

(3)塗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（hé）保證噴粉設備運（yùn）行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力差。解決方法是加強水洗，調（diào）整好脫脂工藝參數（shù）以及（jí）防（fáng）止脫脂液進入（rù）磷（lín）化後的水洗（xǐ）槽。

(2)磷化膜發黃、發花或者局部無（wú）磷化膜而引起的附（fù）著（zhe）力（lì）差（chà）。解決方（fāng）法是調整好磷化槽液濃度和（hé）比例，提高磷化（huà）溫度（dù）。

(3)工件邊（biān）角水（shuǐ）分烘幹不淨而引起的附（fù）著力差。解決方法是提高烘幹溫度。

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

(5)深井水含油量、含鹽量過大而引起的附著力差。解決（jué）方（fāng）法是增加進水過濾器，使用純水做為最後2道清洗水。

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