工作時靜（jìng）電噴塗的噴（pēn）槍或噴、噴杯部分接負極，工（gōng）件接正極並接地，在高壓靜電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個（gè）靜電場。

塗料微粒所受到的電場力與靜（jìng）電場的電壓主和塗料微粒的帶電量成正（zhèng）比，而與（yǔ）噴（pēn）槍和工件間的距（jù）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（diàn）離區，空氣激烈地離子化和（hé）發熱，使噴槍端部銳邊或極針周圍形成一個暗紅色的（de）暈圈，在黑暗中能明顯看（kàn）見（jiàn），這時空氣產生強烈的電暈放電。

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

這類溶劑性物質除（chú）了苯、二甲苯、溶劑汽油等，大（dà）多是極性物質，電阻率較低，有一定的導（dǎo）電能力，它們能提高塗料的帶電性能。電介質的分子結構（gòu）可分為極性分子和非極性（xìng）分子二種。

極性分子組（zǔ）成的電介質在受外加電場作用時，顯示（shì）出電性；非極性分子組成的電（diàn）介（jiè）質在外加電場作用下，顯示電極性（xìng），從而（ér）對外來的導（dǎo）性（xìng）電荷產生親（qīn）合力，使電介質在外加電場中其外表（biǎo）麵（miàn）能局部帶電。

塗料經噴嘴霧化後噴出，被（bèi）霧（wù）化的（de）塗料微粒通過槍口的極針（zhēn）或噴（pēn）盤、噴杯的邊（biān）緣（yuán）時因接（jiē）觸而帶電，當（dāng）經過電暈放電所產生的氣體（tǐ）電（diàn）離區時（shí），將再一次增加其表麵電荷密（mì）度。

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

二、工（gōng）藝

（1）表麵預處理。主要是脫脂、除鏽，其方法與（yǔ）塗液態（tài）漆的預處理相同。

（2）刮膩子。根據工（gōng）件缺陷程度塗刮導電膩（nì）子，幹燥後用砂紙磨平滑，即可進行下道工（gōng）序。

（3）保護（也稱蔽覆）。工件上若某些（xiē）部位不（bú）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（rè）。如果要求塗層較厚，可將工件預熱至180～20℃，這樣可以增加塗層厚（hòu）度。

（5）噴塗。在高壓（yā）靜電場下，將噴粉槍接負極，工件接地（正極）構成回（huí）路，粉末借助壓縮空氣（qì）由（yóu）噴槍噴出即帶有負電荷（hé），按異性相吸原理噴塗到工件上。

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

（7）清理。塗層固化後，取下保護物，修平毛刺（cì）。

（8）檢驗。檢查工件塗（tú）層，凡有漏噴（pēn）、碰傷、針氣（qì）泡等缺陷（xiàn）的，都應返工（gōng）重（chóng）噴。

（9）缺陷處理。對被檢出的有漏噴、針孔、碰（pèng）傷、氣泡等缺陷的工件，進行返（fǎn）修或重噴。

三、應用

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

同時靜電噴漆不論是普通噴漆、油性和磁性的調（diào）和漆（qī）、過氯乙烯漆、氨基樹脂漆、環氧（yǎng）樹（shù）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（yā）高，漆粒細，速度快（kuài）。但氣壓過高，則會破壞電力的作用。應根（gēn）據所用油漆塗料品種、塗（tú）裝現（xiàn）場和待（dài）塗工（gōng）件等（děng）的不同，而選擇相適應的漆壓和氣壓。

若塗料（liào）中含有較（jiào）高重質顏料，可采用較高的漆壓和氣壓；反之，則可降低漆壓和氣壓。一（yī）般情況下，輸漆壓力為0.12～0.24MPa，霧化氣（qì）壓（yā）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（fǎ）國的SAMES公司研（yán）製成（chéng）功，此後粉末靜電噴塗技術在世界各國迅速發展，正逐漸取代溶（róng）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。粉末塗料不含溶劑，粉末塗料依（yī）靠（kào）靜電噴（pēn）塗到工件表麵上，互相不粘連的粉末粒子層經過加熱熔融後形（xíng）成牢固的塗層與工件表麵緊密結（jié）合。

這種塗層具（jù） 有優良的防腐蝕性能和裝飾功能。同傳統的溶劑型塗料相比，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（yuán）料的優點。但它目前也存在一些缺（quē）點：一次性（xìng）投資大、更換顏色不方便等。

本公司生產的電冰箱外殼采用粉（fěn）末靜電噴塗技術，使用美國諾（nuò）信公司20世紀90年代末製造的粉（fěn）末靜電噴（pēn）塗設備（bèi）。在此以這套設備及其應用（yòng）技術為例談談筆（bǐ）者的認識（shí）。

1、粉末靜電噴塗技術的典型（xíng）工藝流程

工件前處理→噴粉（fěn）→固化→檢查→成品

1.1前處（chù）理

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

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

1.2噴粉（fěn）

1.2.1粉末靜電噴塗的基本原理

工件通過（guò）輸送（sòng）鏈進入噴（pēn）粉房（fáng）的噴槍位置準備噴塗作業。靜電發生器通過噴（pēn）槍槍口的電極針向工件方向的（de）空間釋放（fàng）高壓靜電(負極)，該高（gāo）壓靜電（diàn）使從．噴槍口噴出的粉末和壓縮空氣的（de）混合物（wù）以及電極周圍空（kōng）氣電離(帶負電荷（hé）)。

工件經過掛具通過（guò）輸送鏈接地(接地極)，這樣就在噴槍和工件之間形成一個電場占粉末在電場力和（hé）壓縮空氣壓力的雙重推（tuī）動下到達工件表麵，依靠靜電（diàn）吸引在工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

用室內型環氧聚酯粉末塗料。它（tā）的主要成分（fèn）是環氧樹脂、聚酯（zhǐ）樹脂、固化劑、顏料、填料、各種助劑(例如流平劑、防潮劑、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（cái）料是壓縮空氣，要（yào）求清（qīng）潔幹（gàn）燥、無（wú）油無水（shuǐ）[含水量小（xiǎo）於1.3g/m3、含油量（liàng）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

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

靜電電流10～20μA。電流過高（gāo）容易產生放電擊穿粉末（mò）塗層；電流（liú）過低上（shàng）粉（fěn）率低。

流（liú）速（sù）壓力0.30-0.55MPa，流速壓力越．高（gāo）則粉末的沉積（jī）速度越快（kuài），有利於快速獲得預定厚度的（de）塗（tú）層，但過高就會增加粉末用量（liàng）和噴槍的（de）磨（mó）損速度。

霧（wù）化壓力0.30～0.45MPa。適當增大霧化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快速磨（mó）損。適當降低霧（wù）化壓力能夠提高粉末的覆蓋能力（lì），但過低容易使送粉部（bù）件（jiàn）堵塞（sāi）。

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

供粉桶流化壓（yā）力0.04～0.10MPa。供粉（fěn）桶流化壓力（lì）過高（gāo）會降低粉末密度使生產效率下降，過低容（róng）易出現供粉不足或者（zhě）粉末結團。

噴槍口至工件（jiàn）的距離150～300mm。噴槍口至工件的距離過近容易產（chǎn）生放電擊穿粉末塗層，過遠會增加粉末用量和降（jiàng）低生產（chǎn）效率。

輸送鏈速度4.5～5.5m／min。輸送鏈速度過快會（huì）引起粉末塗層（céng）厚度不（bú）夠，過慢（màn）則降低生產效率。

1.2.4粉末靜電噴塗的主要設（shè）備

● 噴槍和靜電控製器

噴槍除了傳統的內藏式電（diàn）極針，外部還（hái）設置了環形電暈而使靜電場更加均勻以保持粉末塗層的厚度均勻。靜電控製器產生需（xū）要的靜電（diàn）高壓並（bìng）維持其穩定（dìng），波動範圍小於10％。

● 供（gòng）粉係統

供粉係統由新粉桶、旋轉篩和供粉桶組成（chéng）。粉（fěn）末（mò）塗料先加入到新粉（fěn）桶，壓縮空氣通過新（xīn）粉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（xuán）轉篩。

旋（xuán）轉篩分離出粒徑過大的粉（fěn）末粒子(100μm以上)，剩餘粉末下落到供粉桶。供粉桶將粉末流化到規（guī）定程度後通過粉泵和送（sòng）粉管供給噴槍噴塗工（gōng）件。

● 回收係統

噴槍噴出（chū）的粉末除一部分吸附到工件表麵上(一般（bān）為（wéi）50％～70％，本（běn）公司為70％)外，其餘部分自然（rán）沉降。

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

12μm以下（xià）的粉末粒子（zǐ）被（bèi）送到濾芯回收器內，其中粉末被脈衝壓縮空（kōng）氣振落到濾芯底部收集鬥（dòu）內，這部分粉末定（dìng）期清（qīng）理裝箱等待出售。

分離出粉末（mò）的潔淨空氣（qì）(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（wéi）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（xiǎo）或正壓容（róng）易造成粉末外（wài）溢。沉降到噴粉棚底部的粉末收集後通過粉泵進（jìn）入旋（xuán）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，本公司的總（zǒng）體粉（fěn）末利用率平均（jun1）達到95％。

● 噴粉室體（tǐ）

頂板和壁板采用透光聚丙烯塑（sù）料材質，以最大限度（dù）減少粉末黏附量，防（fáng）止靜電荷累積幹擾（rǎo）靜電場。底（dǐ）板和基座采用不鏽鋼（gāng）材質，既便於清潔又具有足夠的機械強度。

● 輔助係統

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

除濕機（jī）的作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擊穿（chuān）粉末塗層（céng），過（guò）小導（dǎo）電性差不易電離（lí）。

1.3固化

1.3.1粉末固（gù）化的基本原理

環氧樹脂（zhī）中的環氧基、聚酯樹脂中的羧基與固化劑中的胺基發生縮聚、加成反應交聯成大分（fèn）子網狀體，同時釋放出小分子氣（qì）體(副產物)。

固化過程分為熔融、流平、膠化和（hé）固化4個階（jiē）段。溫度升高到（dào）熔點（diǎn）後工件上的表層粉末開始融化，並逐漸與內部粉末形成漩渦直至全部融（róng）化。

粉末全部融化後開始緩慢流動，在工件（jiàn）表麵形成薄而平（píng）整的一層，此階段（duàn）稱流平。溫度繼續升高到達膠點後（hòu）有幾（jǐ）分短（duǎn）暫的膠化狀態(溫度保持不變)，之後溫度繼續升高粉末發（fā）生化學反應而固（gù）化。

1.3.2粉末固化的基本工（gōng）藝

采用的粉末固化工藝為 180℃，烘（hōng）15min，屬正常固化。其（qí）中的溫度和時間是指工件的（de）實際溫度和維持（chí）不低於這一溫度的累積時間，而不是固化爐的設定（dìng）溫（wēn）度和工件在爐內的行走時間（jiān）。

但兩者之間相互關聯，設備最初（chū）調試時需要使用爐溫跟（gēn）蹤儀測量最大工件的上、中、下3點表麵溫度及累積時間，並根據測量結果調整固（gù）化（huà）爐設定溫度和輸送鏈速度(它決定工件在爐內的（de）行走時間)，直至符合上述固化工藝（yì）要求。

這樣就可以得出兩者之間的對應關係，因此在一段時間內(一（yī）般為2個月)隻需要控製速度即（jí）可（kě）保證固化工藝。

1.3.3粉末固化的（de）主要設備

設備主要包括供熱燃燒器、循環風（fēng）機（jī）及（jí）風（fēng）管、爐體3部分。本公司（sī）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（rè）效率高、省油（yóu）的優點。

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

回（huí）風管在爐體頂部，這（zhè）樣可（kě）以保證爐體（tǐ）內上下溫（wēn）度盡可能均勻。爐體為橋式結構，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（xī）人外界灰（huī）塵和雜質（zhì）。

1.4檢查

固化後的工件，日常（cháng）主（zhǔ）要檢查外觀(是否平整光亮、有無顆粒、縮（suō）孔等缺陷)和厚度(控製在55～90μm)。

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

1.5成品

檢查後的成品分類擺放在運（yùn）輸車、周轉箱內，相互之間用（yòng）報紙等軟質（zhì）材料隔離，以（yǐ）防止劃傷並做（zuò）好標識待用

2、粉末靜電噴塗作業的常見問題及解（jiě）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（yǐn）起的雜質，現概括如（rú）下：

(1)固化爐內雜（zá）質。解決方法是（shì）用濕布和吸塵器徹底（dǐ）清潔固化（huà）爐的內壁，重點是懸（xuán）掛鏈和風管縫（féng）隙處。如果是黑色大顆粒雜質就需（xū）要檢查送風管濾（lǜ）網是否有破損處，有則及時更換。

(2)噴（pēn）粉室內雜質。主要是灰塵、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壓縮空（kōng）氣吹掃噴粉係統，用濕布和吸塵器（qì）徹底清潔噴（pēn）粉設備和噴粉室。

(3)懸掛鏈雜質。主要是懸掛（guà）鏈（liàn）擋油板和（hé）一次吊具接水盤(材質為熱鍍鋅板（bǎn）)被前處理酸、堿蒸氣（qì）腐蝕後的產物。解決方法是定期清理這些設施。

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

(5)前處理雜質。主要是磷化渣引起（qǐ）的大顆粒雜質和磷化膜（mó）黃鏽引起的成片小（xiǎo）雜質。解（jiě）決（jué）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（nóng）度和比例。

(6)水質雜質。主（zhǔ）要（yào）是（shì）前處理所（suǒ）使用的（de）水中含砂量、含鹽量過大引（yǐn）起的雜質。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（tú）層縮孔

(1)前（qián）處理除油（yóu）不淨或者除油（yóu）後水洗不淨造成表麵活性劑殘留而引起的縮孔。解決方法是控製好預脫脂（zhī）槽、脫脂槽液的濃度和比例，減少工件帶油量以及（jí）強化水（shuǐ）洗效果。

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

(3)壓縮（suō）空氣含水（shuǐ）量過大而引起的縮孔。解決方法是及時排放（fàng）壓縮（suō）空氣冷凝水。

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

(5)懸掛鏈上油（yóu）汙被空調風吹落到工件上而引起的縮孔。解決方法是改（gǎi）變空調送風口位置和方向。

(6)混粉而引起的縮孔。解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。解決的方法是提高粉（fěn）末質量，保證粉末的L、a、b相差不大而且正負統一。

(2)固化溫度不同引起（qǐ）的色差。解決方法是控製好設定溫度和輸送鏈速度，以（yǐ）保持工件固化溫度和（hé）時間的一致（zhì）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保證噴粉設備運行良（liáng）好以確保塗層厚度均（jun1）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（qǐ）的附著力差。解決方法是加強水洗，調整（zhěng）好脫脂工藝參數以及防止脫脂液進入磷化後的水洗（xǐ）槽。

(2)磷化膜發黃、發花或（huò）者（zhě）局部無磷化膜而引（yǐn）起（qǐ）的附著力（lì）差。解決方法是調整好磷化槽（cáo）液濃度和比例，提高磷化溫度。

(3)工（gōng）件邊角水分烘幹不淨而引起（qǐ）的附著力差。解決方法是提（tí）高烘幹溫度。

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

(5)深井水（shuǐ）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（shuǐ）做（zuò）為最後2道清洗水。

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