静电流化床及其发展
静电流化床涂装工艺是静电技术与流化床工艺相结合的产物。工件在常温下涂装,,常温下克服了普通流化床高温下操作的缺点。静电流化床法与静电喷涂法相比较亦有许多优点。如设备结构简单,集尘和供粉装置要求低,粉末屏蔽容易解决,可得到较厚的涂膜;特别是涂装形状简单的工件,静电流化床法还有效率高、设备小巧、投资少、操作方便等优点。
书名: 《涂料与涂装技术》 作者: 王光彬 当前第:216页 静电流化床涂装原理
静电流化床的涂装是将静电高压发生器的电源负极接在流化床电极上,电极的位置在透气板上约20mm处。当电极接上30~90 kV的负电压时,就产生电晕,附近的空气被电离产生大量的自由电子。电子混在流化的悬浮粉末中,粉末在电极附近不断上下运动,捕获电子成为负离子粉末,这种负离子粉末在几万伏高压电场的作用下,被吸引到接地的工件表面上形成粉末涂层。由于粉末涂料的绝缘性很好,工件表面上的粉末电荷不会很快消失,当取出工件后,由于静电引力的作用,粉末仍附在工件上,最后将工件加热,使粉末熔化,形成连续而平滑的涂层。
书名: 《表面工程手册》 作者: 曲敬信 汪泓宏 当前第:821页 粉末静电流化床设备
粉末静电流化床设备主要包括:涂装室、高压静电发生器、集尘系统和固化烘道等。
(1)涂装室 涂装室与普通流化床的区别是在流化槽内增设了一个电晕电极和床身用绝缘性能好的非金属材料制成。电晕电极一般做成尖状或刀刃状,但这种电极在实践中不但不能改善涂装效率,反而对涂膜产生了不均匀性,当粉末被涂到0.2mm时,被涂物上的粉末就出现崩落,在边角处更为严重。这种缺陷,美国3M公司研究的“静电充电棚网”结构的电极可予解决。
(2)微孔透气隔板 微孔透气隔板置于床身和气室之间,目前有用栅网结构代替针状电极的,它可克服针状电极使粉末崩落现象,提高粉末带电量。(农民工)
(3)高压静电发生器 粉末静电流化床涂装工艺中,高压静电发生器是关键设备。静电发生器的波纹电压系数对涂膜质量有明显影响。试验表明,在合理的工作电压和电流值下,波纹电压系数为1%时,涂装15s,能获得0.51mm的光滑涂膜;波纹电压系数为20%时,涂装30s,获得的涂膜有凹坑,厚度为0.36mm。由此可知,波纹电压系数是选择高压直流电源的主要参考因素。
(4)集尘系统 静电流化床的集尘系统比静电喷涂要求低。一般静电喷涂每分钟喷粉量约70~300g,而静电流化床每分钟用粉量约10~30g。两者比较,静电喷涂的涂装效率要低些,大量粉末沉积于涂装室和被集尘器收回。静电流化床的气态粉末流速低于粉末喷涂速度,部分未被吸附的粉末受重力作用仍然降落于流化床内,只有小部分细粉被集尘器回收。吸尘管路中含尘气流的粉尘浓度很低,故可采用小型袋式除尘器,其集尘效率可达99%。
(5)固化装置 可用的设备有:由于粉末静电流化床主要用于防腐涂层和绝缘涂层的涂覆,对装饰性要求不高,可采用节约能源的远红外加热固化技术。对固化装置的要求是稳定均匀,保温性好,造价低廉。(农民工)
书名: 《涂料与涂装技术》 作者: 王光彬 当前第:216~217页 工艺参数对涂膜性能的影响
(1)电场强度 由于粉末带电量与电场强度成正比,当工件与电晕电极距离固定不变时,输入电压越高,电场强度就越大,粉末带电量就越多,工件吸附粉末的能力就越强,在相同涂覆时间内涂层就越厚。反之,则涂层变薄。因此调节电压来控制电场强度的高低,就能获得所需要的涂膜厚度。但电场强度太大,由于粉末在强电场作用下产生反离子流,则会出现崩角、点坑现象。
(2)下电极位置 必须埋在流态化粉层中,粉层须高过电极约10~30 mm为宜。如果电极高于粉层,则气态粉末浓度大为减少,工件上粉末涂层就很薄。若工件在液态粉末中涂装时,则电晕电极要尽量靠近微孔透气板。对于长工件,粉层的高度要足够高,不然的话,就会击穿。
(3)工件的传递速度 与涂层厚度有很大关系,一般近似反比关系。不同形状的零件和部位(如槽孔内)也不尽相同。对于电枢一类零件采用双螺杆输送时,在传递的同时要使工件自转,否则会造成电枢下部槽内涂层厚,上部薄。自转不均匀,各槽的涂层厚度也有差异。
(4)流化床气压及集尘气流的影响 流化床气压增大,液态粉层高度增高,沸腾加剧,气态粉末浓度变大。对液态粉末涂覆影响不大,而对气态粉末涂层的厚度将显著增加。
集尘气流的方向和大小对涂层的厚度、均匀也有较大影响。集尘气流方向与流化态粉末上升方向一致为最佳。方向不同,易造成涂层厚度不均匀。另外,气流速度过大,易使
涂层变薄,且细粉末易被带走,造成涂料浪费。
(5)粉末粒径 要求均匀、分布窄,以利于涂层均匀。粉末应保持干燥,否则受潮易结块,气流易短路,影响流化状态。