粉末涂料在工程机械行业中的应用浅谈

  随着环保意识的日益提升，对工程机械的涂装提出了更高的要求。粉末涂料具有涂装效率高、污染低、经济效益高等特点，使其在工程机械领域得到了广泛应用。

  粉末涂装工艺的成功实施对于工程机械行业涂装是一次重大突破，由传统的溶剂型涂料转变为粉末涂料，在施工工艺、生产所带来的成本、环境保护、自动化作业等方面均得到大幅度的提升。粉末涂装工艺具有以下几点优势：（1）粉末涂层具有优良的化学、机械性能；（2）粉末涂料属于环保涂料，不含有机溶剂，在生产的全部过程中无有害化学气体排放，能防止大气污染，改善工人的劳动条件；（3）一次涂装容易得到较厚涂层（50 ~ 300μm），可减少施工工序，提升效率，节约能源；（4）没有溶剂挥发，减少火灾发生的危险；（5）粉末涂料回收利用率达95%以上，甚至可达99%，而传统油漆利用率大约为35% ~ 50％；（6）粉末喷涂的成品率高于喷漆，返修率低，有利于减少相关成本；（7）施工便捷简单，容易掌握，不需要很熟练的操作技术，涂膜厚涂时不易出现流挂问题，容易实施自动化涂装；（8）固体状粉末涂料，便于贮存管理。

  受到钢材、模具及焊接工艺等的限制，工程机械产品表面的缺陷较多，如打磨缺陷、成模缺陷、焊点缺陷等，大多数产品均需要在电泳底漆后大面积刮腻子、烘干、打磨，再喷涂面漆，方可实现最佳的外观效果。在推行粉末喷涂时，首先要解决工件表面的缺陷问题，从成型及焊接工序着手，杜绝表面存在缺陷。另外，粉末涂层在涂装过程中采用静电吸附原理，在成膜过程中又需要长时间处于180 ~ 200℃的烘烤环境，因此要求弥补工件缺陷所使用的原子灰腻子及密封胶均具有导电性及耐高温性能。

  工程机械产品多数为平面或管件，因此适用于高压静电喷涂法。粉末静电喷涂技术的特点是工件可在室温下进行涂装，涂膜薄而平滑、均匀、无流挂，即使在粗糙的表面和尖锐的边角也能形成平整、光滑、连续的涂膜，同时粉末回收利用率高。基于以上特性，能够准确的通过产能设计，减小工作节拍，采用往复机及固定式喷枪，极易实现自动化喷涂作业。存在的一些死角或内腔，可在人工找补工位进行，找补工位同时检查自动喷粉的质量，立即处理吐粉、上粉不均匀等问题，保证优良的涂层外观。

  粉房的设计主要关注两个方面：室体开口的大小和壁板材料的选择。室体开口大小最重要的包含工件进出口、链条口、往复机通过口，小开口能够大大减少回收系统的功率，降低使用和采购成本。不一样的材料的壁板对于粉末的吸附性能也不同，应选择对粉末吸附性差的材料作为壁板便于清理粉房，同时要考虑使用条件，一般建议顶棚及四周采用PVC或PP板，底部采用不锈钢板。工程机械产品通常由两种颜色组成，产量较为均衡，为避免频繁换色操作，可以设计 2个喷粉房同时生产。

  粉末涂装设备回收系统大体上分为 2 种，分别为大旋风滤芯式二级回收装置和单级滤芯式回收装置。工程机械产品的外观涂装颜色多数为 2 种颜色，选用单级滤芯式回收装置有利于减少粉房清理量、降低投资和使用成本。单级滤芯式回收装置由以下部件组成：添粉装置、供粉桶、风机、旋转筛、滤芯、终极滤芯等。稳定的气流从粉房四周的各个开口平稳地吹入粉房内部，将过喷的粉末一并带入到回收组件，阻止了粉末的外溢，也提高了粉末的回收效率。

  烘干炉大体上分为3种，即桥式炉、隧道炉和箱式炉。粉末固化成膜达到其性能指标需要工件温度维持在 180 ~200 ℃，否则将极大地降低粉末涂层的性能。桥式烘房进、出口段热空气的密度较低，冷空气下沉、热空气上浮，能够形成气封，有效地阻止外界灰尘进入和热量溢出。烘干炉室体面板一般都会采用单元化的迷宫式公母槽插板结构，现场拼装，内表面采用硅青铜氩气保护焊，内外壁间填充纤维岩棉绝热层，防止传导造成的热量损失；内外壁板侧面拼接缝处、底、顶板拼接缝处均满焊；温控采用多点测温、多点控温方式，采用恒温控制方式控温。烘干炉有效温区范围内工件表面温度达到设定的工作时候的温度后，工件高度范围内上、中、下 3 点温度偏差≤±5 ℃；烘道内要保持微负压，保证通道进出口的热量不外溢。

  对于工程机械行业，粉末涂装作为一种新型的绿色环保技术，有极高的推广价值。国内部分大型工程机械制造商不仅在主机厂大范围地采用粉末喷涂技术，而且已要求多数外协合作商推广使用粉末喷涂工艺，其良好的经济价值得到大家的认可。目前，粉末涂装工艺在工程机械的应用场景范围，大多分布在在薄板件及管件。如何将粉末喷涂技术推广至中厚板件上，是未来需要深入研究的课题。

  来源：2021/2022中国粉末涂料与涂装行业年会/立邦涂料（天津）有限公司