一种粉末喷涂工艺的制作方法

文档序号:26311563发布日期:2021-08-17 13:50阅读:383来源:国知局
本发明涉及涂装
技术领域
,具体涉及一种粉末喷涂工艺。
背景技术
:钣金类产品制造中,喷涂技术是钣金制造的主要关键工艺技术之一,同时,产品涂装质量是评价钣金质量的重要指标,不仅要达到良好防腐性能,还要求拥有优越的屋外耐久性能。目前,常规的涂装工艺采用两涂两烤的方式,两涂两烤工艺能提高涂层的抗腐蚀性能,能耗大,且操作复杂影响生产效率。现用两涂一烤工艺代替,提高涂装的生产效率,但仍存在以下缺陷:底粉和面粉间附着力合格率低,在固化烘烤过程中外观易出现橘皮等不平整现象,满足不了客户的要求,大部分需返工修复。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷,提供一种粉末喷涂工艺,通过底粉和面粉均添加砂纹剂起砂并固化提高底粉和面粉间的附着力,有效防止外观有橘皮等不平整现象的出现。为了实现上述工艺效果,本发明的技术方案为:一种粉末喷涂工艺,包括以下步骤:s1:将底粉喷涂于工件表面,得底粉涂层;s2:将面粉喷涂于s1中的底粉涂层表面;s3:烘烤s2喷涂所得工件表面,固化底粉和面粉;所述底粉的主要组成包括环氧树脂、聚氨酯树脂、砂纹剂和助剂;所述面粉的主要组成包括聚氨酯树脂、砂纹剂和助剂;所述底粉中砂纹剂占底粉总质量的百分含量小于所述面粉中砂纹剂占面粉总质量的百分含量。底粉中的环氧树脂有很好的耐溶剂性能,耐盐雾性能,对基底保护性好;面粉中的聚酯树脂有很好的耐候性能,能保护底粉。底粉和面粉中均含有砂纹剂,面粉中砂纹剂占面粉总质量的百分含量大,面粉涂层首先受热固化,在面粉与底粉的界面上形成凸起凹陷状的砂纹,使底粉与面粉的界面面积大于涂布面积,从而增大底粉涂层与面粉涂层间的附着力,涂层间粘合更加紧密,同时减少橘皮现象的出现。底粉和面粉中均含有聚氨酯树脂,有效改善底粉与面粉间的兼容性;同时面粉中聚酯树脂的官能团羟基能与底粉中环氧树脂的官能团环氧基反应交联固化,使得底粉涂层与面粉涂层间的附着力提升。为了漆膜起砂并调节砂粒颗粒粗细,及防止底粉和面粉粉末流挂,优选的技术方案为:所述助剂包括膨润土,所述底粉中砂纹剂和膨润土的质量比为1:(3~6);所述面粉中砂纹剂和膨润土的质量比为1:(2~4)。砂纹剂和膨润土配合可消除涂膜因自身表面张力不均匀而产生的缩孔,以免影响工件的外观。为了得到大小合理的纹理且调节底粉和面粉固化前熔融的流动性,优选的技术方案为:所述助剂还包括聚乙烯蜡,所述面粉中砂纹剂和聚乙烯蜡的质量比为1:(2~5);所述底粉中砂纹剂和聚乙烯蜡的质量比为1:(4~6)。为了优化底粉和面粉的性能,及达到底粉和面粉间最佳的附着力,优选的技术方案为:所述面粉和底粉均包括颜料,按质量份数计,所述底粉的主要组成环氧树脂25~40份、聚氨酯树脂20~35份、砂纹剂0.1~0.3份、膨润土0.5~1.5份、聚乙烯蜡0.2~0.7份、填料15~25份和颜料15~25份;所述面粉的主要组成聚氨酯树脂40~60份、砂纹剂0.5~0.8份、膨润土1~2份、聚乙烯蜡2~4份、填料15~30份和颜料10~25份。填料包括碳酸钙和/或硫酸钡,填料主要提高涂漠的厚度、耐磨性、耐水性、耐热性、表面硬度、耐冲击性等,进一步的,填料为硫酸钡。颜料包括钛白粉及其他本领域常用色料,钛白粉与填料配合来调节漆膜的质感。为了优化面粉喷涂手法提高表层的平整性,进一步提高附着力,优选的技术方案为:所述面粉的喷涂为2~4道,前道喷涂与后道喷涂的喷涂方向呈纵横交错。喷涂方向是指工件与喷头相对运动的方向。进一步的,底粉喷涂道数为1,面粉喷涂道数为2~3。为了平衡供粉量,以优化各涂层的密度,并防止粉末结团现象及橘皮现象的出现,优选的技术方案为:所述底粉和面粉的粉桶硫化压力均为0.16~0.20mpa。进一步的,底粉和面粉的粉桶硫化压力均为0.17~0.20mpa。为了底粉和面粉间的基团充分反应和固化,优选的技术方案为:所述固化温度为190~210℃,固化时间为15~20min。进一步的,固化温度为200~210℃,固化时间为17~20min。固化温度过高底粉和面粉流平阶段时间缩短,由熔融态转为固态过快,导致底粉不能很好的流平与面粉层交联就固化成膜,对膜的色差和附着力均有消极影响。为了底粉和面粉涂层间形成凸起凹陷相对均匀的凹凸结合面,增加涂层间的附着力,优选的技术方案为:所述底粉粒径38~42μm,面粉粒径39~41μm。为了进一步优化涂层的抗腐蚀性能,并优化底粉涂层和面粉涂层的厚度来改善附着力,优选的技术方案为:所述底粉涂层厚度为20~30μm,所述面粉涂层厚度为70~90μm。进一步的,底粉涂层厚度为20~25μm,面粉涂层厚度为70~80μm。优选的技术方案为:所述底粉的牌号为ppg工业涂料苏州有限公司pcfc90673-jy;所述面粉的牌号为阿克苏诺贝尔涂料有限公司h419083c25j。本发明的优点和有益效果在于:1、底粉和面粉中均含有砂纹剂,面粉中砂纹剂占面粉总质量的百分含量大,面粉涂层首先受热固化,在面粉与底粉的界面上形成凸起凹陷状的砂纹,使底粉与面粉的界面面积大于涂布面积,从而增大底粉涂层与面粉涂层间的附着力,涂层间粘合更加紧密,同时减少橘皮现象的出现;2、面粉中聚酯树脂的官能团羟基能与底粉中环氧树脂的官能团环氧基反应交联固化,使得底粉涂层与面粉涂层间的附着力提升。具体实施方式下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。实施例1粉末喷涂工艺包括底粉和面粉,按质量份数计,底粉的组成环氧树脂30份、聚氨酯树脂30份、砂纹剂0.2份、膨润土1份、聚乙烯蜡0.5份、硫酸钡20份、钛白粉18份和颜料0.3份;面粉的组成聚氨酯树脂50份、砂纹剂0.5份、膨润土1.5份、聚乙烯蜡2.5份、硫酸钡25份、钛白粉20份和颜料0.5份。底粉的牌号为ppg工业涂料苏州有限公司pcfc90673-jy;面粉的牌号为阿克苏诺贝尔涂料有限公司h419083c25j。底粉粒径38μm,面粉粒径40μm。粉末喷涂工艺包括以下步骤:s1:将底粉喷涂于工件表面,得底粉涂层;s2:将面粉喷涂于s1中的底粉涂层表面;s3:烘烤s2喷涂所得工件表面,固化底粉和面粉;底粉喷涂道数为1,面粉的喷涂为3道,前道喷涂与后道喷涂的喷涂方向呈纵横交错。供底粉和面粉的粉桶硫化压力均为0.18mpa;底粉和面粉的喷涂电压均为55kv;底粉和面粉的喷涂电流均为18μa;底粉和面粉的喷涂总气量均为4.3nm3/h;底粉和面粉的喷涂出粉量均为240g/min;底粉和面粉的喷涂距工件间距均为18cm;输送链速度为3.5m/min。固化采用天然气燃烧产生的热风循环来加热粉末,固化温度为200℃,固化时间为18min。底粉涂层厚度为24μm,面粉涂层厚度为76μm。实施例2实施例2基于实施例1,区别在于,面粉的喷涂为2道,前道喷涂与后道喷涂的喷涂方向呈纵横交错,面粉的喷涂出粉量为360g/min,面粉涂层厚度为72μm。实施例3实施例3基于实施例2,区别在于,面粉的喷涂为2道,前道喷涂与后道喷涂的喷涂方向呈纵横交错,面粉的喷涂出粉量为240g/min,面粉涂层厚度为48μm。实施例4实施例4基于实施例1,区别在于,面粉仅采用纵向喷涂3道。面粉涂层厚度为76μm。实施例5实施例5基于实施例1,区别在于,固化温度为220℃。实施例6实施例6基于实施例1,区别在于,底粉和面粉的粉桶硫化压力均为0.15mpa。对比例对比例基于实施例1,区别在于,面粉的牌号为ppg工业涂料苏州有限公司pct99125c,组成未含有砂纹剂。试样的检测方法:1、根据测试标准qb/t13452.2-2008测定膜厚,膜厚的测定仪器为elektrophysik膜厚仪f1.5;2、根据测试标准astmd3359-2009测定附着力(附着力分为0~5b,共6级,5b附着力最好,0b附着力最差);3、根据测试标准gb/t9754-1988测定光泽度,光泽度的测定仪器为vgg-60光泽度仪mg6-s1;4、根据测试标准gb/t6739-2006测定硬度;5、色差检测:色差的测定仪器为konicaminolta日本色差仪cr-10;6、涂层硬度检测:硬度的测定仪器为手推铅笔硬度计qhq-a,实施例1~6及对比例的测定结果见下表:检测项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6对比例色差0.70.82.01.53.01.30.8橘皮度无橘皮无橘皮轻微橘皮轻微橘皮无橘皮重度橘皮无橘皮附着力5b5b4b4b3b3b4b光泽度/%65644850454070硬度2h2h2h2h3h2h2h实施例1和实施例2,涂层表面的锤纹和膜面均匀;实施例3~实施例6,涂层表面的膜面存在起伏,锤纹均匀;对比例相较于实施例,对比例无砂纹剂的面粉涂层间的附着力下降;对照实施例1和实施例2,面粉涂层厚度在70~90μm范围内,面粉喷涂最优化的道数为2~3;对照实施例2和实施例3,面粉涂层厚度较小时,会导致外观橘皮现象的出现;对照实施例1和实施例4,面粉的喷涂手法影响外观和附着力;对照实施例1和实施例5,固化温度高使得膜的色差大,且涂层间的附着力下降,膜硬度过大易脆;对照实施例1和实施例6,底粉和面粉的粉桶硫化压力减小,对涂装工艺和产品质量均有消极影响。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12
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