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散热器涂装工艺对产品质量的影响

发布时间:2017/03/19

 静电喷涂施工工艺对粉末成膜的影响至关重要。不同工件应选择不同的工艺参数才能获得理想的涂膜。粉末静电喷涂时,粉末粒子除受静电引力外,还受空气流和重力等作用。它们对于喷涂工件的凹坑、死角等受静电场屏蔽部位有一定帮助。施工时应注意利用和掌握好这些因素。
1.静电喷涂工艺参数
1.1喷涂电压 
在一定范围内,喷涂电压增大,粉末附着量增加,但当电压超过90kV时,粉末附着量反而随电压的增加而减少;电压较大时,粉层的初始增长率较高,但随着喷涂时间的增长,电压对粉层厚度增长率的影响变小;当喷涂距离(喷枪头至工件表面距离)增大时,电压对粉层厚度的影响变小。一般喷涂距离保持在150~300mm。喷涂电压过高,会产生反离子流造成涂层击穿,影响涂膜质量。喷涂电压以控制在60~80kV为宜。
1.2喷粉量
粉层厚度的初始增长率与喷粉量成正比,但随着喷涂时间的增加,喷粉量对粉层厚度增长率的影响变小,并使沉积效率下降。
1.3供粉气压 
在喷粉量不变,其它喷涂条件相同的情况下,供粉器的供粉气压增大,沉积效率反而下降。这种现象在散热器粉末静电喷涂中要格外注意,因为散热器的结构中沟槽凹角较多,静电屏蔽现象使沟槽凹角中粉末吸附困难,也就是说粉末颗粒经过工件表面时,相对于工件运行的速度较快,静电电场力不足以使粉末颗粒降速吸附在工件表面,导致该位置上粉效果差。在这种情况下应采用降低供粉流速、先难后易的方法完成对工件的喷涂。
1.4喷涂距离 
当喷涂电压不变时,随着喷涂距离增大电场强度降低,电场强度的变化对涂膜厚度的影响非常敏感。喷涂距离增大时粉末的沉积效率将降低,它是控制最大膜厚的一个重要参数。
2.喷涂方法
在自动喷涂时应注意根据工件高度调整好喷枪的上下行程,使其在保证工件充分喷涂的前提下尽量减少喷枪走空,从而避免沉积效率的降低。
手工喷涂时,手拿高压静电喷枪,调整好喷涂电压和喷粉量,当喷枪出粉状态稳定后再对工件进行喷涂,使雾化粉末均匀地喷洒到工件表面上。对散热器一般先喷凹槽和边缘,最后喷涂主要外面。开始喷涂时喷枪可离工件近一些,当工件吸附一定量的粉层后,喷枪应距工件远一点,这样既可提高上粉速度又可防止因喷枪离工件太近使电场强度增大而产生反离子流击穿粉层,造成涂膜针孔和麻点。
对于上粉状态不好的散热器工件,也可以采用先预热后再喷涂的方法,对上粉不好的部位进行预先喷涂处理。
3.影响涂层质量常见问题分析
3.1涂层杂质 
常见杂质主要来源于喷粉环境中的颗粒,以及其他各种因素引起的杂质,现概括如下: 
3.1.1 固化炉内杂质。解决方法是用湿布和吸尘器彻底清洁固化炉的内壁,重点是悬挂链和风管缝隙处。如果是黑色大颗粒杂质就需要检查送风管滤网是否有破损处,有则及时更换。 
3.1.2 喷粉室内杂质。主要是灰尘、衣物纤维、设备磨粒和喷粉系统积垢。解决方法是每天开工前使用压缩空气吹扫喷粉系统,用湿布和吸尘器彻底清洁喷粉设备和喷粉室。 
3.1.3 悬挂链杂质。主要是悬挂链挡油板和一次吊具接水盘(材质为热镀锌板)被前处理酸、碱蒸气腐蚀后的产物。解决方法是定期清理这些设施 
3.1.4 粉末杂质。主要是粉末添加剂过多、颜料分散不均、粉末受挤压造成的粉点等。解决方法是提高粉末质量,改进粉末储运方式。
3.1.5 前处理杂质。主要是磷化渣引起的大颗粒杂质和磷化膜黄锈引起的成片小杂质。解决方法是及时清理磷化槽和喷淋管路内积渣,控制好磷化槽液浓度和比例。
3.1.6 水质杂质。主要是前处理所使用的水中含砂量、含盐量过大引起的杂质。解决方法是增加水过滤器,使用纯水做为最后两级清洗水。
3.1.7 喷涂环境粉尘杂质。主要是喷粉室负压导致外部的一些粉尘杂质进入喷粉室后吸附到粉末涂层中,固化后不融,凸显颗粒状;固化后挥发,形成针孔,如抛光剂在抛光过程中抛飞的颗粒。
3.2涂层缩孔 
3.2.1 前处理除油不净或者除油后水洗不净造成表面活性剂残留而引起的缩孔。解决方法是控制好预脱脂槽、脱脂槽液的浓度和比例,减少工件带油量以及强化水洗效果。
水质含油量过大而引起的缩孔。解决方法是增加进水过滤器,防止供水泵漏油。 
压缩空气含水量过大而引起的缩孔。解决方法是及时排放压缩空气冷凝水。 
3.2.4 粉末受潮而引起的缩孔。解决方法是改善粉末储运条件,增加除湿机以保证回收粉末及时使用 
3.2.5 悬挂链上油污被空调风吹落到工件上而引起的缩孔。解决方法是改变空调送风口位置和方向。 
混粉而引起的缩孔。解决方法是换粉时彻底清理喷粉系统 
3.3涂层色差 
粉末颜料分布不均匀引起的色差。解决的方法是提高粉末质量。 
3.3.2 固化温度不同引起的色差。解决方法是控制好设定温度和输送链速度,以保持工件固化温度和时间的一致性和稳定性。 对于温差波动较大的固化设备,应根据粉末的固化特性将温控设置在最佳状态,避免达到粉末容易变色的临界状态。
3.3.3 涂层厚薄不均匀引起的色差。解决方法是调整好喷粉工艺参数和保证喷粉设备运行良好以确保涂层厚度均匀一致 
3.4涂层附着力差 
3.4.1 前处理水洗不彻底造成工件上残留脱脂剂、铬化渣或者水洗槽被碱液污染而引起的附着力差。解决方法是加强水洗,调整好脱脂工艺参数以及防止脱脂液进入磷化后的水洗槽。 
3.4.2 磷化膜发黄、发花或者局部无磷化膜而引起的附着力差。解决方法是调整好磷化槽液浓度和比例,提高磷化温度。 
工件边角水分烘干不净而引起的附着力差。解决方法是提高烘干温度 
固化温度不够而引起的涂层大面积附着力差。解决方法是提高固化温度 
3.4.5 深井水含油量、含盐量过大而引起的附着力差。解决方法是增加进水过滤器,使用纯水做为最后2道清洗水。总之,粉末静电喷涂技术及其应用方法还有很多,在实践中需要灵活运用。 
3.5粉末涂层桔皮 
3.5.1 粉末涂料桔皮外观的判断方法: 
(1)目测法 
在此测试中,样板置于双管荧光灯下。通过适当放置样板可获得样板的反射光源。定性分析反射光的清晰度就可以从视觉上评估流动和流平性质。在流动性差(桔皮)情况下,两个荧光灯管看起来模糊,不清晰,而高流动性产品则可获得清晰的反射。 
(2)“外形测量法” 
在此方法中,通过高灵敏探针的偏移来记录表面形状。由此可快速区别由缩孔、针孔或脏污物引起的粗糙、桔皮以及流动不佳引起 
3.5.2 避免桔皮的发生 
在制造业涂装中,涂层外观变得越来越重要。因此,涂料工业的主要目标之一是根据用户的最终要求使涂料性能达到最佳,这其中也包括表面外观满意。表面状况通过颜色、光泽、雾影度和表面结构等因素影响视觉效果。光泽和映象清晰度常用于控制涂层的外观。然而即使用对光泽度很高的涂膜,其表面的波动度也影响着整个涂膜的外观,同时认为光泽测量也控制不了波动的视觉效果,这种效应也被称为“桔皮”。 
桔皮或微波动是尺寸大小在0.1mm~10mm之间的波纹状结构。在高光泽的涂层表面,人们可看到波状、明暗相间的区域。可以区分两种不同等级的波动:长波动,也称为桔皮,这是间隔达2~3距离上能观察到的波动;另一种叫短波动或微波动,这是间距约50cm处观察到的波动。
要指出的是有时为了遮盖底材的表面缺陷或者获得特殊的涂层表面外观,而有目的的设计一定的波动度或波纹结构。
五.散热器涂装生产线投资成本概算及控制
新建一条涂装生产线的投资回报期有多长?未来的经济效益如何?这些是涂装生产线投资者所关心的问题,因此,准确地核算出涂装生产的直接成本是必不可少的。影响涂装生产成本的因素较多,一般建设一条比较全面的流水线前处理设备的工艺完整性非常重要,直接影响了图层的机械性能,所以绝不能轻视前处理设备。一般来说,采用按产量需求不同来定制不同的设备。以最常见的桥式悬挂输送涂装生产线为例,在建“线”之前,通常必须明确以下几个方面的内容:
1.决定涂装设备数量和固化烘道参数的相关数据
1.1年产量
1.2工作时制
1.2.1年工作日
1.2.2工作班制
1.2.3班工作时
1.3工件尺寸
1.3.1外形尺寸lxwxh  
1.3.2涂装面积   
1.3.3挂具结构 
1.3.4挂具节距
1.3.5每挂件数
1.4设备
1.4.1利用率
1.4.2废器率
根据上述数据核算输送链速、确定前处理设备数量、喷枪数量、喷室参数、固化烘道参数等。
对于产量不大,如1000柱/日的产量,可采用双工位喷涂、小循环输送、箱式炉固化的方式。一般成本在20万元左右;前处理设备的资金投入8~10万元左右;对于产量相对较大,如5000柱/日的产量,可采用4工位喷涂结合自动喷涂、大循环固化烘道的方式。一般成本在60万元左右;前处理设备的资金投入在10~15万元左右,随着产量的继续提高,相关环节使用设备就会相应增加,成本相对增长。
      在设备投入规划阶段,要采用倒推方式由后向前的方式来规划,即按成品量除一次合格率后再加上重复加工量来确定总产能。■

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