粉末涂装生产线调试及解决方案

     颗粒是造成粉末涂装缺陷的原因之一，俗话说“货卖一张皮"，可见喷涂产品表面的平整度对货物的出售尤为重要，但颗粒严重影响产品外观，还影响产品的耐腐蚀性。因为颗粒所在处的涂层里面包含残留物而鼓起，一般会比正常涂层薄，经外部因素（如撞击、划伤）、气候等影响会触及到底材，产生局部腐蚀。涂层表面颗粒产生原因有前处理杂质、固化炉和预烘干炉内杂质、喷粉室内杂质、粉末杂质、气路杂质、悬挂链条杂质、返喷工件嵌人物以及人员管理方面等多种问题，在实际工作中，产生这些问题的设备、水源以及人员管理问题本文要做更加细致的推敲和阐述。

1.1前处理部分
针对工件为无锈铁件、镀锌件、铝材的前处理工艺流程为：脱脂乛水洗乛水洗乛表调乛磷化乛水洗乛纯水洗，方式为：喷淋。颗粒产生原因：药液中有杂质、水中有杂质、喷头压力过小、喷头被堵住、药液配比失调。
实际工作问题：
1）观察药液底部是否有杂质；2）检查清水是否浑浊；3）观察喷淋喷头所喷出的液体是否为雾状；4）测试药液相关标准指数。
解决方案：
1）前处理需检查药液槽体底部
．脱脂槽底部：因为脱脂剂主要目的就是清洗工件表面油污和颗粒，所以脱脂槽底部会存留大量杂质，脱脂槽如每天进行2 000工件处理，则建议2周清理1次槽底，在脱脂药液进人喷淋水泵前，加一道60 目的不锈钢筛网过滤，以免槽底杂质随喷淋污染工件。
o磷化槽底部：因为本公司使用的是锌系磷化液，所以槽底会出现大量沉渣（主要为caC03），磷化槽如每天进行2 000 m2工件处理，则建议2周清理1次槽底，在脱脂药液进人喷淋水泵前，加一道60目的不锈钢筛网过滤，以免槽底杂质跟随喷淋污染工件。
经验提示：清理槽底时，建议使用沉淀塔，方便、快捷、节能、环保。
2）检查水洗槽是否清洁
o 工件底部边缘出现很多颗粒，则是由前处理水洗不彻底引起的。这是由于工件底部的磷化残渣受高温分解，气体冲破膜层形成凸起，当气体量大时则形成顶部炸开的小孔。气体可能是水分（结晶水），也可能是除油液或磷化液中的碳酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐等分解出来的气体。这种缺陷虽与锈蚀引起的相似，但仔细观察可发现它有一个细长的流痕走向，颗粒出现在流痕两侧脱脂后的水洗槽以及磷化后的水洗槽，一定要保持水槽干净，否则会污染水质，带人大量杂质和颗粒。
o 最后一道水洗一定要为纯水洗，方可清洗干净工件表面的杂质和残留药液，从节能角度，最后一道纯水洗后的水，可以排放到脱脂后的两道水洗，其电导率和水的洁净度完全可以满足脱脂后的水洗清洁。
 有的生产商在脱脂后的水洗环节使用自来水，但自来水中的含砂量、含盐量过大，会引起杂质，这时就必须增加纯水过滤器，也就是说，一定要使用纯水作为最后两级的清洗水。
3）观察喷淋喷头喷出的液体是否为雾状
o检查喷淋压力：在喷淋水泵后加1块压力表，喷淋压力不得小于2 kg，否则一些由于静电附着在工件表面的小铁屑将无法被脱脂剂冲掉，从而在磷化后夹杂在磷化膜和工件中间，喷粉后成为颗粒。
 @喷头被堵：喷头被堵后，会导致其他没有堵的喷头压力过大，磷化液喷量过大，压力过高，从而加速产生杂质，其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，磷化槽如进行2 000 m2/d 工件处理，建议每周清理喷头1次。
经验建议：在清洗喷头的水中可加人少量磷酸，省时、省力、清洗效果极佳。
4）测试药液相关标准指数 O脱脂药液检测
检查脱脂剂的pH，标准在9以2呈碱性，游离碱 6一8，总碱度23、28（根据不同材质工件而定），温度 20、40 ℃，链速调整到可以保证足够清洗3 min即可。游离碱度的测定：用移液管量取10 mL脱脂剂，
加人到250锥型瓶中，再向锥型瓶中加人1、2滴酚酞指示剂，此时溶液呈粉红色，以0• 1 N的硫酸标准溶液滴定至溶液变为无色，消耗的硫酸标准溶液的rnL 数即为脱脂剂的游离碱度。
总碱度的测定：用移液管量取10 rnL脱脂剂，加人到250 mL锥型瓶中，再向锥型瓶中加人1、2滴溴酚蓝指示剂，此时溶液呈紫色，以0• 1 N的硫酸标准溶液滴定至溶液变为黄色，此时消耗的硫酸标准溶液的 mL数即为脱脂剂的总碱度。
脱脂在清洗不同工件时一定要把握pH、游离碱及总碱浓度，否则会腐蚀工件表面，反应残留物为成片的 “小白点"。因其附着性十分牢固，之后的水洗过程也很难清洗掉，会在磷化后夹杂在磷化膜与底材中间，待喷涂后则会形成大量颗粒。
经验建议：有害杂质（钙、镁）等残留原因为水源水质不好，可更换水源；脱脂后的水洗槽污染，可加大溢流或清槽。
@磷化药液检测
检查磷化液的pH，标准在3、4呈弱酸性，游离酸 0，7、1.5，总酸度17、25，促进剂2、4（根据不同材质工件而定），温度30、40 ℃，链速调整到可以保证足够处理3 min即可。
游离酸度的测定：用移液管量取10 mL磷化液，加人到250 mL锥型瓶中，再向锥型瓶中加人1、2滴溴酚蓝指示剂，此时溶液呈黄绿色，以0 • 1 N的氢氧化钠标准溶液滴定至溶液变为紫色，此时消耗的氢氧化钠标准溶液的ml,数即为磷化液的游离酸度 
总酸度的测定：用移液管量取10 mL磷化液，加人到250 mL锥型瓶中，再向锥型瓶中加人1一2滴酚酞指示剂，此时溶液呈无色，以旧N的氢氧化钠标准溶液滴定至溶液变为红色，此时消耗的氢氧化钠标准溶液的rnL数即为磷化液的总酸度。
促进剂的测定：用25 mL发酵管装满磷化液，放人一牛耳药勺氨基磺酸，堵住瓶口倒置发酵管5 s ,松开，所读取的指数就是促进剂的浓度。
磷化液调整不均衡会出现工件挂灰，导致颗粒，问题及解决方案如下：总酸高，可加水稀释；游离酸低，可加人磷化液；酸比过高，先加水稀释，再加人磷化液；磷化槽内沉渣多，倒槽。
经验建议：在磷化液使用0．5 a左右时，测试磷化液氟离子浓度，氟离子浓度过高会使得沉渣上浮，随磷化液喷淋在工件表面形成颗粒。检测方法：使用氟电极测试（设备造价很高）；观察磷化药液清澈度，如果清澈见底并加人磷化液后游离酸提升少，总酸提升非常多，说明磷化液缺失氟离子，需要加人硝酸铝水溶液，比例为磷化液的0 •05％ 
1.2预烘干箱及固化箱部分
预烘干箱及固化箱建议采用辐射式烘干，箱体上中下3点温度差不超过5 ℃，预烘干炉温在120、140 ℃之间、固化炉温在180、220 ℃之间，满足烘干链速8 、10 min、固化链速在巧、20 mino
注：现在有些涂装设备安装厂，给客户安装接触式烘干及固化方式，看似烘干及固化彻底，节约填料，但填料中的化学成分会直接与工件、前处理药剂和粉末涂层接触，会产生不可预知的化学反应，从而产生涂层表面颗粒，所以不建议接触式加热方式的加热载体。
颗粒产生原因：燃烧物杂质、毛絮产生的集砂、箱体周围环境中的颗粒物。
实际工作问题：1）炉体或加热管泄漏；2）安装送风管滤网；3）炉体内部卫生状况差。
解决方案：
1） 预烘干箱。工件刚刚进人预烘干，表面是潮湿的，箱体有漂浮物很容易吸附在工件表面造成颗粒；
2） 固化箱。粉末涂料固化是在一定温度条件下，涂料组分之间发生化学反应的交联固化，其成膜过程一般认为需要经过3个过程：聚集过程（熔融）、流平过程（交联）、固化过程（固化），而在聚集和流平过程如果炉体内有杂质，会融人在未固化的涂层中产生颗粒。
以下是在生产中解决和预防的办法：
1） 检查燃烧炉与引风管道连接处是否有裂痕；再检查引风管道各管道之间的连接处是否有裂痕、耐高温密闭垫是否密闭、法垩连接螺丝是否松动；
2） 在循环风风机的出风口处使用60以00目不锈钢丝网过滤来拦截毛絮产生的集砂、环境中的颗粒物，且不影响循环通风；
3） 箱体内部要定时进行清扫，每天如喷涂2 000 m2产品应1周清理1次。用湿布和吸尘器彻底清洁箱体的内壁，重点是风管缝隙处。
1.3粉末喷涂粉房及回收系统
本公司的粉房配置，作为本文指导参考：pp与不锈钢结合粉房（5 m><4 mx6 m）、手补枪2把、自动枪若干、往复机2台、PLC控制系统1台、大旋风1台、二级回收装置1台、粉桶若干。
颗粒产生原因：灰尘、衣物纤维、设备磨粒和喷粉系统积垢（，实际工作问题：1）喷粉室内杂质；2）粉末添加剂过多、颜料分散不均、粉末受挤压造成的粉点、粉末受潮；
3）粉房周围环境卫生差产生杂质。
解决方案：
1） 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 
2） 解决方法是提高粉末质量，改进粉末储运方式，在粉房温度高于26 ℃时，加人粉桶的粉末无论新粉还是回收粉，都要用振动筛过滤一下里面的粉块（注：使用120目筛子过滤粉末中的杂质）。
3） 粉末回收系统（大旋风、小旋风、滤芯式回收）都成负压，粉房周围要使用流平漆，每天喷粉前和喷粉后都要清理地面（使用高压气清理粉房，要等粉末落地后用湿布清洁）。将喷涂车间密封可防止外界的影响。要求较高的喷涂环境（如高级轿车的粉末喷涂）应采用正压保护，即车间内与室外维持一定的正压。喷涂车间的空气需循环过滤，补充的空气也要过滤，这样可以最大限度地消除环境影响。提高补充冷空气的质量，并且不在进风口走动及打磨返修工件，在风道的出风口加装不锈钢滤网以过滤毛絮及较大的灰尘。
1.4气路部分
配置：1台12 m3空压机、1个储气罐、1台冷干机、1台空气干燥器、3个过滤器。
颗粒产生原因：颗粒物、铁锈。
实际工作问题：D高压空气中的杂质；2）管道内壁铁锈。
解决方案：
1） 气路一定要使用高效空气过滤器，并安装Q、p、 s =级过滤，拦截空气中的颗粒物 
2） 气路中的水分会使镀锌管内壁产生铁锈，使用高效空气过滤器是一种方法，如果从根本上解决铁锈问题，建议使用耐高压PPR塑料气管 
1.5悬挂链条部分
配置：机械链条3巧m、35 kW拖动电机1个、减速机1个、距离测点式喷雾加油装置1套。
颗粒产生原因：油泥、化学反应残留物。
实际工作问题：1）悬挂链条油泥；2）挂具。
解决方案：
1） 悬链上润滑油与灰尘、粉末等经轴承碾压形成的油泥，当脱水炉和固化炉无接油盘时就会掉落到工件上成为颗粒。此类颗粒多为黑色，很明显也很容易辨别。可在悬链下方安装挡油盒加以防护。
经验建议：使用喷雾加油装置的生产商要把出油量和出气量调整好，以免出气量过小，高温机油无法雾化或加油过多导致以上情况产生颗粒。实际工作问题：1）喷涂车间人员管理；2）喷涂之前工序人员管理；3）环境维护；4）返喷工件 解决方案：
1） 对粉末涂装而言，管理起着关键的作用。管理松懈的企业涂装经常出现问题，如表面颗粒、涂层脱落等。管理好的企业一般很少出现问题，涂装产品质量优良、档次高。涂装现场不洁净（来自压缩空气、操作人员的工作服、回收设备、传送链和烘烤设备上的剥落物等），在静电喷涂过程中会引起涂膜被污染而带上颗粒！）经验建议：在冬天，脱脂剂早上升温到40 ℃时间较长，但为了保证产量，一般在工件进人脱脂前，工人用干净无毛絮的布块擦拭工件表面，以免机器油泥、植物油油泥存留在工件表面产生颗粒。
2） 喷涂产品往往是生产的最后一道工序，在之前产品会经过成型、备料、锯切、焊接、组装等工序，主要是搬运的灰尘、掉落的油泥、加工的铁屑，通过静电吸附在工件表面，一定要加强人员管理在每一个环节都要及时清理干净，做到“下一道是上一道工序的质检"。
3） 环境包括静电喷涂环境和烘干固化环境。喷涂环境中的尘土来源于大风（包括沙尘暴）、夏天漂浮的柳絮、车辆带起的尘土或喷涂车间的清扫活动。将喷涂车间密封可防止外界的影响。要求高的喷涂环境应采用正压保护，即车间内与室外维持一定的正压。喷涂车间的空气需循环过滤，补充的空气也要过滤，这样可以最大限度地消除环境影响提高补充冷空气的质量，并且不在进风口走动及打磨返修工件，在风道的出风口加装滤网以过滤毛絮及较大的灰尘。
4） 返修件，也叫复喷件、返工件、二次件、返喷件等。当工件在地面上返修时，铁屑、石块、沙粒等硬物会嵌人涂层，重新进行前处理时不容易被冲洗掉，喷涂时粉末厚度又小于嵌人物的粒径，遮盖不住而产生颗粒。返修时用的砂纸、锉刀太粗，钻孔的周围有毛刺等都会造成表面颗粒等缺陷。返修时如有一面漆膜向下就要清理干净地面，垫上干净的平板、气泡垫或用工装等使工件离开地面，以防止此类缺陷的出现。如必须在地面上返修时，在工件喷涂前要检查是否有嵌人物或已有的涂层上面有无缺陷，在工件上涂装生产线前清除附着物可以防止此类问题的发生。采用氧化锆转化膜技术在电能方面同样也有节省，主要可节省1台加热系统温水循环泵（巧kW），室体送风和排风风机（22 kW）的电能消耗。按照一般工厂双班制生产，每年可节约电能消耗12万元。

总体来说，采用氧化锆转化膜技术的前处理线每年节约能源消耗可达60万元以上，在涂装线产能利用率高的线体，这个数值还可提高。薄膜氧化锆前处理技术相对传统磷化来说，在环保和节能方面确实存在较大的优势，也是未来汽车前处理发展的方向。国内金属前处理领域也在积极地探索应用，在摸索中前进，在应用中成熟！）任何新技术在推广应用中也不可避免地出现一些新问题，没有先例，只能靠团队和供应商的努力。针对在应用过程中出现的小问题，力争从源头，从原理，从根本上去解决。在氧化锆转化膜应用的2年多来，也积累了很多的运行经验，例如底漆针孔问题、漆膜粗糙等问题。期待能有更多的低温锆系前处理线投产，能与同行业的专家们共同交流学习，应用好这项新技术