汽车涂装修复工艺分析 - 毕业论文

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汽车涂装修复工艺分析

摘 要

汽车涂装，就像是每个人的脸一样，不能失去；也是给别人的第一映像，因此，非常的重要。

我国的汽车涂装工艺技术水平和涂装质量已与国际接轨 , 在环保、节能减排和资源利用率方面尚存在一定差距 , 但我国汽车涂装工艺技术产生了质的飞跃。近 20 年内新建的汽车车身塑料件涂装线 , 引进了很多先进的、现代化的涂装设备及涂装工艺技术 , 可称为世界一流 , 尤其进入 21 世纪后新建的轿车车身涂装线基本上汇集了世界各国汽车涂装领域尖端技术。流水线生产的汽车车身几乎 100% 采用喷浸结合的三元锌盐磷化处理和阴极电泳涂装工艺 , 采用摆杆式 , 旋转浸渍式或悬挂推杆输送链输送车身 ; 采用高速旋杯式自动静电喷涂往复机喷涂中涂、面漆。进入 21 世纪以来 , 又被智能化的机器人杯式自动静电喷涂机所替代 , 进一步提高了喷涂柔性和涂着效率 ; 在中途、面漆喷涂区 , 烘干室和其他手工作业区采用滑橇输送机或倒置式积放输送机等地面输送系统 , 能实现自由分流或合岔 , 横向车转移 , 上下垂直升降 , 调整输送间距和积放等功能。车身用喷漆室全部采用上供风下抽风湿式大型喷漆室 , 确保在高清洁度的空间环境下进行涂装作业。车身底板下表面喷涂车底涂料 , 所有缝隙都涂密封胶 , 以提高缝隙的耐蚀性 , 车身的舒适性和密封性。

随着汽车市场竞争的不断加剧和汽车制造、修理技术的日益更新，基础涂装工艺已经引起了汽车制造商和维修服务人员的高度重视。种类繁多、规格齐全和功能良好的涂装材料，无疑会进一步促进维修质量的提高，促进汽车使用寿命的延长。

关键词：涂装发展；涂装管理；电泳技术；注意三废

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第一章 涂料的应用现状与发展前景

1.粉末涂料的现状与发展

1.1粉末涂料的应用领域

1.1．1粉末涂料地理区域上的差异

在不同的地区使用不同类型的粉末涂料,其在地理区域上的差异是十分明显的,如粉末涂料在全球有欧洲、美国和日本3个主要市场,但由于历史原因和原材料利用方面的因素,这些地区都发展了各自不同的产品体系。基于羧酸官能团的聚酯/T G I C体系的粉末涂料在欧洲市场比较流行；以脂肪族聚异氰酸酯为交联剂的聚氨酯体系的粉末涂料在美国一直占据主导地位,现在,聚酯/T G IC/H A A/P T910体系的粉末涂料逐渐与其形成竞争格局；在日本,以二元酸为交联剂和使用含缩水甘油基的丙烯酸树脂为基料的粉末涂料一直占据市场的主导地位,而T G I C体系粉末涂料则几乎从未被使用过。在美国和欧洲,应用于户内的以羧酸聚酯和环氧树脂为基料的“混合型”粉末涂料最受欢迎的。

1.1.2 粉末涂料走进各工业领域

金属家具涂料工业也是粉末涂料最先进入的领域之一,其中基材主要以钢为主。混合型粉末涂料体系是应用于该用途的主要产品类型,而聚酯/T G I C(或其替代物)体系或聚氨酯体系一般主要应用于户外家具领域,如在北美,草坪和花园设施产品也是重要的市场,大约占整个粉末涂料市场份额的7％,普通金属表面涂装工业是粉末涂料最大的市场,约占整个市场份额的50％左右。

家电工业也是粉末涂料重要的应用领域之一，在美国,家用电器方面的应用占据整个粉末涂料市场的17％;自从人们接受轻微的橘皮效果以来,混合型粉末涂料体系在欧洲也被用作这种用途的主要产品。在美国,由于优先考虑光滑的涂饰效果,所以聚氨酯体系在家用设备方面的应用更为普遍。作为家电设备的保护性涂料,粉末涂料主要应用于以下典型产品：食品冷冻机、电冰箱、热水器、烤面包机、洗碗机盖、家用厨具、电和煤气加热器等。汽车工业领域是对保护和装饰性用途的涂料具有最大需求的市场之一。在20世纪80年代,日本的本田公司开始使用粉末涂料作为汽车车身的底面合一漆,意大利的菲亚特公司也紧跟其后。相比之下,美国的汽车制造商在考虑引入

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粉末涂料,作为汽车面漆的速度方面保持更加谨慎的态度。General Motors于1982年开始,在小型载货卡车系列中使用粉末涂料作为汽车车身的底面合一漆,积累了相关经验,并掌握了在20世纪90年代早期在乘用汽车系列中使用粉末涂料的技术。M i l l e r和K e r r时总结了作为汽车底面合一的粉末涂料的特性和优点：整体的平滑效果可改善后续涂层的外观、无V O C排放、整个车身抗碎裂和耐腐蚀、利用率100％、无废弃物处理问题。从经济角度来看,特别是结合粉末涂料所具有的高利用率和可消除喷房中所聚集的涂料残渣等特性,使底面合一的粉末涂料成为一类非常实用的产品,并成为汽车工业涂料技术革新的主要驱动力之一。例如,在1991－1995年,General Motors和Chrysler在超过10种客车系列中使用粉末涂料作为乘用汽车车身的底面合一漆。自20世纪90年代以后,底面合一的粉末涂料在美国汽车生产中得到了进一步的巩固和发展,以下的事实也确认了这一点。2000年,仅G M和Daimler-Chrysler2家公司每天就有超过10 000辆汽车车身采用底面合一粉末涂料进行涂装。目前,欧洲的汽车工业涂料也秉承了这种发展趋势。

多年以来,汽车罩光清漆一直被认为是粉末涂料难以进入的领域。但由于粉末涂料在经济性和环保装领域的成功应用以来,汽车制造商和涂料生产商性方面的优势,最近,底面合一粉末涂料在汽车涂都在此方面展开了广泛的研究。宝马公司是世界上第一家在其标准产品中使用粉末罩光清漆的汽车制造商,到2000年底为止,在宝马公司的德国工厂,粉末罩光清漆已投入商业化生产,共计生产了500 000辆汽车。

丰田公司一直在选择粉末罩光清漆的供应商,并在其实验性工厂按一定的规则,使用粉末罩光清漆对汽车要进行定期的涂装和测试。随着欧洲对聚酯/T G I C体系和美国对聚氨酯体系的广泛接受,户外应用粉末涂料市场正不断扩大。在欧洲,许多建筑上的铝合金材料是采用聚酯/T G I C 体系粉末涂料进行涂装,在5～7 a后,保光率为65％～85％；在10 a后保光率为5％～65％,涂膜厚度仅仅减少2～3μm。虽然已经找到了T G C I的替代品,如羟基烷基酰氨或二缩水甘油酯体系的粉末涂料已占据了一定的市场,许多人使用这样体系的粉末涂料可获得满意的结果。[5]

1.2 .粉末涂料的其他应用市场

粉末涂料的其他市场还包括应用于管道方面和用于增强螺纹钢筋的防腐粉末涂料,该类粉末涂料主要以纯环氧体系(熔结型)为主。在欧洲,螺纹钢筋市场几乎被忽视,但从技术角度来看,这个领域被认为是具有很大的增长空间。由于在不同地区统计分

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类方法的不同,对不同领域粉末涂料的消耗量进行评估将是十分困难的。当用粉末涂料与一些符合选择原则的V O C(挥发性有机化合物)涂料进行经济对比时,必须重视包括涂装成本在内的总成本。相对于其它一些环保涂料,在实际涂装过程中,使用粉末涂料的优势是原材料利用率从95%提高到99%；能量损耗则降低30%(与传统低固含量的碳漆相比)；劳动力花费将降低40％～50％；由于表面缺陷而丢弃的物料大约减少4～6倍,因此几乎减少90％的废料。

1.3粉末涂料在各领域的最新进展

在涂装设备方面的最新发展是制造了更容易被清洗、换色更快的涂装生产线；开发低温固化和高反应活性粉末涂料的趋势能提高生产线速度、节省能量，使粉末涂料在经济方面的优势更具吸引力。M D F采用粉末静电喷涂具有涂膜性能优良、施工效率高、能耗低等优点,固体分100%的粉末涂膜将木制品包封后可防止木材内部有害物质的挥发,使其成为名副其实的绿色产品。当然,这仍需要改善的,如粉末的化学贮存稳定性：潜催化剂或能阻止基料在贮存温度时反应而不影响固化条件的助剂；物理贮存稳定性：提高体系的玻璃温度,但不影响体系反应速度和体系黏度。

卷钢涂装是一种预涂装,与传统的“后涂装”节省投资和运转费用、符合环保法规要求、涂膜能优于传统方法等一系列优势,卷钢涂料成为当今涂料行业的发展方向之一。彩板生产技术1927年首创于美国,我国从20世纪80年代开始引进卷材涂料和涂装技术。20世纪90年代末,在中国开始兴起彩板的消费和生产,其增长势头异常迅猛,到2003年底,124家企业建成涂层机组169 d,产能达874万t。粉涂装置处在一个强大的静电场下,粉末旋转刷产生涂料粉末云,粉末云的固体涂料颗粒带有很高的电荷,其飞向高速运行的基板,产生足够大的边界穿透力,粉末颗粒便均匀地沉积在带钢表面。目前,全世界有5条粉末涂料彩涂线,其涂装带钢宽度达1 300 mm,机组工艺速度达100 m/min。国内还没有真正意义上的粉末卷材涂装线,随着国家对环保要求的严格以及性价比考虑,卷材涂装粉末化将逐渐为人们所认识,并成为卷材涂装的发展趋势。

2.工业防腐涂料的现状与发展

2.1石油化工行业

石油化工行业由于腐蚀环境比较恶劣，因此，防腐涂料在石油化工行业的用量与

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其他行业相比相对较大。包括油田设施、输油管线、贮油罐、海洋平台、换热器、冷却塔等。

2.1.1 贮油罐防腐

油罐防腐涂料是石化行业用量最大的一类涂料，根据油罐内壁和外壁接触的介质及环境不同，对所使用的防腐涂料的要求也不相同，我国新造油罐大多要求涂层防腐年限在 7～10 年。油罐内壁涂料应满足耐油、耐化学介质、抗腐蚀和导静电要求。根据油罐内部不同腐蚀环境，采用不同的防护涂层。油罐内表面通常为罐底至罐底以上 1.5米）是石油储罐内腐蚀最严重的区域，通常使用加强的涂层防护，目前使用较多的是环氧煤沥青涂料作为石油储罐内壁涂料。 2.1.2输油管线防腐

管道外壁涂料分为地上和地下两种。地上管道外壁防腐用涂料与油罐外壁用涂料大致相同，同样要求涂层具有优异的防腐性能及耐老化性能。对于地下管道防腐涂料，由于管道处于土壤溶液环境下，要求外壁所用涂料耐水、耐酸、耐碱、耐微生物、耐腐烂动植物和耐植物根系穿且要求且有长效防腐性。目前地下管道外壁防腐采用外涂防护层和阴极保护相结合，防护层有金属涂层，如镍层、锌层等还有磷化层等，但迄今仍以有机涂层最为经济有效，应用最普遍。在输油管线防腐中，我国最早采用原苏联的石油沥青层技术，对第一条管道即克拉马依至独子山输油管道进防护处理，至今该涂层仍在安全运行。到70年代末，石油沥青是国内主要的管道外涂层防护技术。20世纪80年代中期，国内相继研制开发了挤压聚乙烯防护层（2PE）、熔结环氧粉末涂料（FBE）、焦油沥青“瓷漆”等技术。上世纪90年代起，国内引进了国际先进的3 P E 、3 P P 、双层熔结环氧粉末DPS）等技术。目前国内重大的长输油管道工程项目主要以 2 P E，3PE、3PP、FBE和 DPS等涂层的应用为主。近年来，无溶剂环氧防腐涂料、环氧玻璃鳞片类涂料及低温固化环氧粉末涂料在石油管道防腐方面均有应用，无论是测试数据，还是在国内许多火力发电厂、石油化工厂等厂区埋地管道上的实际应用，均取得了良好的应用效果[8]。如天津科瑞达涂料化工有限公司生产的环氧呋喃玻璃鳞片胶泥产品，具有优异的耐酸、耐碱性能较好，具有较高抗渗透性，耐煤气中各种腐蚀介质能力强。在首钢搬迁工程煤气管道防腐中应用效果良好 2.1.3 换热器防腐

换热器占石油化工厂设备总量的 1 / 3 以上，占整个设备投资的19%～40%。换热器的运行状态关系到整个装置能否平稳运行，其中腐蚀与结垢是影响换热器安全运

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观察和检验 HD5002 锌铝基涂料的实用效果，针对钢结构（焊接和栓接）连接、钢丝（钢筋）的腐蚀防护，应用 HD5002 锌铝基涂料进行了试样试验和试用对比观察。

２.1钢结构连接部位

钢结构焊接和栓接部位一般是结构重点，也是防腐的重点，锌铝基涂料已在钢结构螺栓连接部位和焊接部位腐蚀防护中试用。对螺栓连接表面防护处理是采用湿态安装来实现的，按应用工艺规程，先对螺栓表面进行清洁处理，浸入涂料中，安装前将螺栓直接连接拧紧。焊接区域先打磨处理表面，然后将涂料作为底漆涂装，通过层间交叉和补涂与周边整体涂装一致。

2.2热镀锌钢丝（钢筋）

钢丝和钢筋在建筑和桥梁结构应用较多，对光面或热镀锌钢丝和钢筋可应用 HD5002 锌铝基涂料涂装，提高和增强防腐功能。加涂 HD5002 锌铝基涂料涂覆时先将热镀锌层打磨处理干净，然后均匀涂上HD5002 锌铝基涂料。

3.应用经济成本分析

HD5002 锌铝基涂料是一种新型涂料，在替代传统的热镀锌和环氧富锌涂料时，具有较高的腐蚀防护效果和性价比。根据目前掌握的热镀锌、环氧富锌涂料、HD5002 铝基涂料的价格，在相同应用涂层厚度和盐雾试验寿命条件及原材料和施工成本方面进行综合对比分析，HD5002 锌铝基涂料应用价格最低，经济技术优势比较突出（见表 4）。

表 4 HD5002 锌铝基涂料与热镀锌和环氧富锌涂料的应用比较[15]

表面处理 热镀锌 环氧富锌涂料 ＨＤ５００２铝锌基涂料 比利时 Zingamatell 公司的 ZINGA 等金属０防腐涂料在国内外金属结构重防

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涂层厚度 １２０ １００ ３０ 盐雾试验 ３６０ １０００ 》１００ 价格 ５８．０ ２３．００ ９．２０ 西华大学毕业设计

腐领域应用较广，HD5002锌铝基涂料是一种原材料开发的、性能优良的防护涂料，具有较高的性价比，根据现有试板试验观察用优质情况，防护性能、防护效果可以与 ZINGA 等金属防腐涂料比较，同样条件下应用 HD5002 锌铝基涂镀涂料成本可大大降低。HD5002 锌铝基涂料适应较薄的防护涂层，在涂层厚度较薄时可得到较好的防腐效果，应用成本极具竞争优势。

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第三章：粉末涂料生产设备及其产品检测

3.1 粉末涂料生产设备概述

3.1.1预混合

图1描述了现代化工厂连续生产粉末涂料的设能和产品的类型不同而不同。在热熔混合前、将粉末涂料的各种组分进行预混合是决不可忽视的重要过程,对粉末涂料的性能起着决定性的作用。特别是那些用量很少的助剂和着色颜料,如果预混合不充分,是不能够在第二阶段的热熔挤出过程中得到补偿的。热熔挤出是一个连续的过程,在整个挤出过程中保证均一的喂料速度是保证产品质量的先决条件。如果第一步骤中的预混合不充分将导致涂膜组成不均一,从而造成涂层表面的流平不好、机械性能差涂层表面颜色不均一、光泽度低、表面有缺陷等。

一般来说,粉末涂料的原料都是固体状的,只有当所需要混合的各种成分都具有同样的大小才能在预混合阶段获最好的效果,但这显然是不可能的。因为树脂和颜料两者的粒度差了几个数量级,少量的助剂,如流平剂或催化剂的加入,通过使用制作母料技术加以克服。为了防止基料被过分粉碎,采取适当的混合时间是非常重要的。预混合后基料的理想粒度应该在2 4 m m,如果颗粒太小,在挤出工序的喂料期间将倾向于流化；如果颗粒太大则需要增加功率才能使预混合料在混合机中流动。混合机的选择依据是混合强度、换色频率以及操作工艺是连续生产还是间歇生产,因为更换品种的清洁时间对整个生产操作至关重要。因此,粉末涂料工厂生产的配方品种也会影响混合机的选择。对于要经常换色的生产线,应首选高速预混合机或容器预混合机,其优点是容易清洗且混合时间较短,只需2 3 min；对于不经常换色的生产线,螺条混合机只要很低的投资,且每批产量大。

除操作工艺以外,为了制造一致性能的涂膜或对混合设备本身的损耗考虑,要特别关注混合机的结构,混合机需要适当的构造设计。尤其在混合机工作期间,它可能会被突然的原因停止或者有意地停下来,检查运转过程。对于这种情况下驱动装置必须能承受满负荷反复起动这个最基本的要求。比较好的装配是直流电动机,它能比一般的正常起动提供2～3倍的附加扭矩。当这种驱动装置还不能满足要求时,可以使用带有不同直流的驱动装置(如滑动环、液力联轴器和离心式离合器或者使用V形带传送的

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间接装置)。

与缓慢运动的搅拌机相比,高速混合机有几个优点而成为粉末涂料制造中较好的混合设备。这种机器的一个显著特征是用非常短的混合时间便可达到极高的混合效果,甚至是少量的着色颜料亦可很容易地被预混合,并能被均匀地分散。因为快速混合作用有利于充分展色,为获得淡雅优美的色彩,可以降低所使用的颜料用量,从而达到节约的目的。

少量的液体也能被均匀分散,对于液体助剂来说就不需要再花昂贵的经费去制作母料。总之,可快速清洗、加上几个混合容器可公用一个混合头的优点,以及短的混合时间至少在预混合阶段消除了频繁换色所产生的问题。 3.1.2 熔融挤出

粉末涂料的混合包括几个步骤,并分别在独立的设备中完成。在其步骤生产中,基料和固化剂(不一定有)被熔融并进行分子级的混合,颜料团被破碎成原始粒子并和添加剂一起被均匀地分散在熔融的基料/固化剂混合物中；同时颜料粒子的表面被熔融的基料所润湿。原则上有3种机器可用于热熔挤出。尽管也能使用像Z型叶片捏合机和能加热的双辊研磨机,但最主要的设备还是挤出机。常用于生产制作粉末涂料的机械设备：单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、行星螺杆挤出机。3种挤出机都可以在无压力情况下进行操作,在其螺筒的壁上有一些可供加料的开口。可通过螺杆设计的变化

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表征体系的特性,在双螺杆挤出机中应用传输、空档和反向传输的捏合块,在共捏合机中采用了传送、半传送或者多种捏合结构(改变捏合块的数量、捏合块之间的间隙和壁上的销钉),或者在行星式螺杆挤出机中采用连续旋转过程来影响混合和捏合操作。

根据被挤出产品的类型,可以使用两种方法来加热螺杆和螺筒。一个系统由水组成的,水在螺杆的内侧循环,其温度由独立的仪器控制。另一个是由电加热和冷却水组成的联合系统,可直接控制套筒内的温度。在最近生产的挤出机内,用外形与捏合销钉相同的热电偶替换一个或多个捏合销钉,可以更精确地控制内部加工温度。在挤出的时候,需要能量用于打碎细分级颜料和填料所形成的聚集团。然而靠高的冲击压力形成的能量可能导致局部过热,并使粉末涂料固化形成凝胶粒子为了要避免这些影响,用“弱化”力取代高冲击能,提供适度的能量,即使是快速挤出或者低温固化粉末涂料都能够安全处理。这种所谓的“微混合”功效能提供某些分子级的均匀性,这对粉末涂料均匀固化和薄涂层的应用是非常重要的。

在筒壁形成的绝热层会大大降低传热效率,但是新一代的挤出机的自擦净和精确控制间隙公差,可以有效地减少绝热层的形成。另外,机筒内套和螺杆冷却中心的厚度保持最小化,可以减少对传热的阻力。在挤出期间控制热固性粉末涂料的反应性是非常重要的。因此,保证停留时间短、停留时间分配窄和自清洁效率高是很必要的。双螺杆挤出机的制造商们为适应现代热固性粉末涂料的要求已经为改进这种机器的混炼效果而对设计进行了许多修改。

一般挤出机生产商给出了自家的挤出机在经济和技术上的优势：(1) 对于单螺杆挤出机：好的温度控制和高的速度；(2) 对于双螺杆挤出机：好的分散效果和高的速度；(3) 对于行星螺杆挤出机：用于金属粉末和回收精细粉。 3.1.3 细粉碎

在热熔挤出之后进行细粉碎。粉末涂料生产商会使用不同类型的粉碎机,以使涂料的粒度符合所期望的范围,所有这些设备都是利用磨碎原理来制造的。在这种情况下,粒子粒径的下降是由固体颗粒或片材与研磨机表面进行碰撞或者相互碰撞而造成的。当代的粉碎体系是成套供给的,它包括粒度分级器和除尘器。从20世纪60年代开始,研磨机的制造商们就集中精力开发能将粉碎和分级放在一起的成套设备以简化工厂的设计。1962年,“Mikro ACM”作为第一个空气分级磨出现在市场上,它适用于所有工业不同产品降低粒径的要求,当然也包括粉末涂料。最吸引人们注意力的是A C M的简洁和清晰的元件排列,撞击破碎和完整的动力学分级相结合为细碾磨和超细碾磨

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标准和中等标准的产品提供了完美的解决方案。

A C M其操作原理如下所述：由气动作用将产品加入磨内,依靠物质颗粒与旋转磨的表面或固定的衬套之间的碰撞可使颗粒粒径减小。当分级轮撞击速度达到140 m/s时,粒径可达到d 97=10 μ m。冷却、传输和分级用的空气通过下游的鼓风机进入磨粉机,然后经过护环的叶片将计量加入的材料带走。“MikroACM”的典型特征是它完整的动力学分级。[17]

空气/产品混合物被叶片均匀地分散到旋转分级器中。归因于2个相反的作用和材料颗粒的不同质量,在分级器中被分为粗颗粒和细颗粒。质量高的颗粒由离心作用力抛出,。而细粉则被空气带走,经过分级器到达出口。图2给出了“M i k不合格的粒子又重新返回到碾磨区r o A C M”磨的示意图。切分点可以通过调整分级器的速度来改变,甚至在粉碎操作期间都可以无级调整。“M i k r o A C M” 可以有不同的设计。在几十年期间的发展和改进中,许多重要的特征都得到了优化。A C M分级器的一个特殊的特征是分级器和磨盘的驱动轴是同轴的。紧凑的转子包括以下几个部分：分级器、粉碎盘、轴承和V型带滑轮。传动轴承具有可靠的密封系统,可以避免产品渗入的同时也能避免润滑剂外漏,即使长时间的操作也能避免产品污染。

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3.1.4 粉末收集和除尘

通常使用侧位过滤器或更倾向于将旋风分离器与侧位过滤器配合用来收集空气分级出口的细粉。粉末生产工艺最后部分的几种典型设计如图3所示。图3(a)表示了无旋风分离器的气流式细粉预分离器,从投资和维护的观点看这是最经济的设计,但几乎又没有实际的使用价值。其次,带有旋风分离器的气流式细粉预分离器如图3(b)所示。旋风分离器已成为现代粉末涂料粉碎工艺中的基本组成。与过滤器相比能明显清洗, 成本低,即使是频繁换色体系,也可以从容应付。然而随着旋风分离器尺寸的增大,其收集效率减小。所以对于产能高于1 000 k g/h 旋风分离器来说效 率相对低。

粉末涂料的集尘装置,取决于工厂的产量和粉末涂料的类型和颜色种类的多少。尾尘过滤器几乎不需维修工作也能提高粉碎和分级操作的可靠性和改进对污染的控制。

3.1.5 多旋风粉末回收系统

由于粉末涂料的静电喷涂种种原因,总会有部分粉末未能得到充分利用,为解决这个问题业界研发了多旋风粉末回收系统。其作用就是收集喷涂过程落下的粉末,将其分离成可利用的粉末和不可利用的废粉,并分别送到相应的装置中。

多旋风粉末回收系统分吸入段、分离段、过滤段和排出段4部分。其中吸入段由可以自由调节的风板、调节系统和风口组成,作用是从喷涂室中将飘浮在空气中的粉末微尘或未被利用的粉末吸入到分离系统中使之分离。运行时根据具体情况调节系统,

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通过改变风口大小来调整吸入口的进风量,改善环境、收集微尘和粉末。分离段由旋风分离筒、过滤筛和进出气口组成,其作用是通过特定的旋风分离筒装置,使可以利用的粉末进入原粉箱中与原粉混合,再次进入喷涂循环；而另一部分颗粒很小的粉末由于很难在喷涂电场中捕获电子而带电,所以基本上不可能被涂覆到工件上,称之为废粉。

从分离段出来的粉末/气体混合物进入过滤段。过滤段由过滤室、废粉集粉箱和清洁气系统组成,过滤室由一组滤芯及其附件组成,主要作用是过滤前面过来的混合气。排出段由风机、风道和滤网组成。风机用于排风,是整个系统气流流动的动力。风道决定风向,滤网是最后一道防护,使进入大气的气流尽可能干净,多旋风粉末回收系统的优点是：结构上的多级和设置上的分离,保证了混合物进入以后得到迅速和彻底的分离。方面投入资金,邦定混料设备、立体薄涂生产线、采用了P S R11防爆技术的磨粉机组已经投放市场,与此同时国产制粉设备还远销海外。

但是制粉设备行业存在以下几个方面的问题：(1) 设备品种单一,许多品种都是仿造派生的,自主研发的设备产品太少,绝大多数厂家均是从混合、挤出到粉碎、筛分所有设备均生产。德国是制粉设备的主要生产国,这些企业仅专做一种设备,没有一家公司能够提供整条生产线,因此德国的设备专业化、精细化程度非常高；(2) 设计投入人员少,研发不够；(3) 科研单位与高等院校技术投入太少,研究力量没有放在这方面；(4) 企业发展艰难,管理不健全,尤其是资金投入、技术与市场开拓方面更显不足；(5) 价格竞争越演越烈,不仅使粉末涂料行业门槛降低,也使企业利润大大削弱,企业无力进行产品的技术革新和改造。为此,我们应当充分认识这些问题并逐步加以解决。

3.2产品性能检测方法

3.2.1巴克霍尔兹压痕试验

1. 用途：QHY是巴克霍尔兹压痕试验仪，（以下简称压痕仪）适应于色漆清漆

的单层涂膜的压痕试验，此压痕仪仅用于塑性变形的表面测量抗压力，当使用压痕仪在规定条件下实施压涤膜时，即可形成压痕长度，一压痕长度倒数的函数表示抗压痕性实验结果，当当要求涂膜的性能（抗压痕性）提高时。抗压痕性值就大。 2. 技术参数

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① 压痕仪整个装置重1000±5g ② 压痕仪上的有效负荷重500±5g ③ 数值微镜

A 放大倍数20倍

B 附带光源入射角大于60° C 读数精度0.1mm 3. 实验步骤， 1.试验环境条件，

除非另有规定，试验应在温度23±2°；温度（50±5）%的条件下进行。 2. 压痕长度测定

A 将测试板漆膜朝上，放在稳定的试验台上面，

B 将压痕器轻轻的放在试板适当的位置上，放时应首先试装置的脚与试板接

触，然后小心地放下压痕器，放置30±1s后抬起，装置离开试板时，应先试压痕器，后试装置的脚，

C 除非另有规定，移去压痕器后35±5s期间内，用显微镜放在测定的位置上，测定压痕产生的影像长度以毫米表示，精确到0.1mm，记录其结果。 D 在同一试板上的不同部位进行5次试验，计算器算术平均值， 3. 抗压痕性的计算

A 将平均值数字修约成嘴近似标中某一栏的值，用该压痕长度舍入值查表来得到抗压痕性。100／L 式中：L---压痕长度mm

下表表明压痕长度和抗压痕性之间的关系，也列出了压痕深度和涂层厚度。[16] 序号 1 2 3 4 5 6 压痕长度 0.8 0.85 0.9 0.95 1.0 1.05 抗压痕性 125 118 111 105 100 95 压痕深度 5 6 7 7 8 9 涂层厚度 15 20 20 20 20 20 29

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1.1 1.15 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 91 87 83 77 71 67 63 59 10 11 12 14 16 18 21 24 20 25 25 25 30 30 35 35 3.2.2铅笔硬度[15]

㈠试验机法 1. 材料及仪器

a 一组中华牌高级绘图铅笔：9H、8H、7H、6H、5H、4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B，其中9H最硬，6B最软。 b 长城牌高级绘图橡皮。 c 砂纸 d 削笔刀 e 铅笔硬度试验仪 2．测试步骤

a 测试条件 除另有规定外，测试条件按GB9278的规定。

b 测试铅笔的制备 用削笔刀削去木杆部分，使铅芯呈圆柱状露出约5mm。然后在坚硬的平面上放置砂纸，将铅芯垂直靠在砂纸上画圈，慢慢的研磨，直至铅笔尖端磨成平面，边缘锐利为止。

c在试验机的试验样板放置台上。将样板的涂膜面向上，水平的放置且固定。 d试验机的重物通过重心的垂直线使涂膜面的交点接触到铅笔芯的尖端，将铅笔固定在铅笔夹具上。

e调节平衡重锤，使试验样板上加载的铅笔荷重处于不正不负的状态，然后将固定螺丝拧紧，是铅笔离开涂膜面，固定连杆。在重物台上加上750g的重物，放松固定螺丝，使铅笔芯的尖端接触到涂膜面，重物的荷重加到尖端上。

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举例数据看，企业对大量的不合格品的返工处理要耗费庞大的资源，但如果能有效控制不合格品，将成品率提高 1 ～ 2 ％，企业不但可节省一笔可观费用支出，从而有效降低了生产成本，提高盈利空间，企业的竞争力必然得到提高。

3.3.2影响粉末涂料质量的因素及防范措施

在粉末涂料生产过程中，要控制减少不合格品，必须从生产过程的每一个环节加以控制，粉末涂料生产过程控制大致分为四大部分：配方设计与管理——原材料控制——生产过程控制——成品检验控制。当然人员的素质也致关重要，每一个环节的控制好坏，都会产生出不合格品，笔者从生产实践中的体会，结合粉末生产流程谈以下措施看法：

（1）:确保粉末配方设计质量是预防的保证

粉末配方设计质量的好与差是影响粉末产品质量的内在根本因素，是粉末生产过程的源头，如果这一关没有把好，那么粉末产品的先天性不足，用后面的措施来弥补是很难解决的，甚至是无法弥补的，因此，这一问题放在首位去考虑。 A: 严格配方的综合性能试验

粉末配方的设计，是企业确定产品质量水平，是产品质量产生、形成和实现过程的起点。在配方设计过程中，配方设计部门由于对客户的要求了解不足，对原材料的选用和替代缺少严格的全面综合性能试验，有时凭经验确定产品配方或对配方作出修改，导致产品在生产过程中产生不合格品，甚至产品发出后客户不适用导致退货。因此，确保配方的质量，对下一环节的质量来说，是一种预防和保证。它包括充分了解客户需求，进而设计和进行全面综合性能试验、制订质量标准、工艺要求等活动，它就是以“早期报警”的形式提供质量保证，即及时发现质量隐患，在排除质量隐患以后再进行下一阶段的工作，把配方设计与更阶段中的各种差错降到最低的程度，从而，减少因配方环节出现不合格品. B:加强粉末涂料配方的管理

有了质量保证的配方设计，如果对配方没有规范的管理，同样会导致粉末生产产生不合格品。例

如，在生产过程中，同一型号产品，生产部门同时保存多个配方单，一些新修改的配方没有得到重新确认，旧的配方没有及时回收，导致生产管理人员错用失效的配方而下达生产任务单，造成批量不合格品或产品出厂后造成批量退货。因此，对配方单的

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管理应加以重视，配方设计部门在保证配方设计质量的同时应对配方加强管理，对输出到生产部门的配方, 必须是唯一的，对被修改作废的配方单应加盖“作废” 标识并及时回收，避免由于配方管理环节的疏忽导致产生不合格品。 （2）通过控制原材料质量满足粉末产品质量要求 A规范原材料检验规程

粉末涂料生产过程中，原材料质量是否保持稳定，将直接影响粉末产品质量。有的企业，对原材料的质量控制不够到位，一些检验项目和质量指标没有结合自身产品来制定，而是根据供应商提供的检验报告来定出检验指标，有的质量指标范围过于宽松，没有起到控制作用，符合指标范围的不一定适用。应根据生产使用情况，通过数据积累和进行分析，制定合适质量要求和指标范围，通过向供应商签订技术、质保协议提出要求加以控制，来满足粉末涂料产品质量要求。 B加强对供应商（代理商）管理与控制

除了做好物料控制，加强对供应商的管控对控制不合格品产生至关重要，供应商可以分成两种，一种是直接生产厂家，另外一种是贸易商 ( 包括代理商 ) 。代理商主要就是看其所供应产品的来源是否正当、可靠 , 代理商最起码要提供在有效期内的原厂代理授权证书 , 而且一般代理证书只有一年有效期 . 有的代理商不仅有代理证 , 厂还会和代理商签定授权协议 . 必要的还可以通过代理商向原厂要求提供检验合格报告 ,RoHS 符合性 ,CE 认证报告等。另外，企业通过定期对供应商进行现场审核，及时掌握代理商供应产品的来源，从而，保证物料质量的可靠性。 (3)加强生产设备的维护保养

在粉末生产过程中，生产设备是保证生产出符合要求的产品的重要条件之一，设备运行状况是否保持良好的正常运行，直接影响产品质量。如 ACM 磨的主磨与辅磨的配合不当，影响粉末粒度的粗细，挤出螺杆与螺套的间隙过大或过小，影响熔融状态的混炼效果，导致影响粉末涂层外观。消除因设备因素造成不合格品，可通过： a 加强设备的维护和保养，制定设备维护保养计划，定期联系设备制造商对关键设备作定期检测和维护，建立设备维护档案，对关键设备重点管理； b完善设备点检项目及要求，让点检真正落到实处； c 对设备操作人员进行严格的实操考核，通过考核才能安排上岗，严格按操作规程操作。

(4)提高粉末生产工序能力保证产品质量达到要求 A通过制定工序流程提高工序能力

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粉末涂料属流程性生产，产品的工艺流程为：配料→混合 ( 质控点 1 ，合格转入 ) →挤出→粉碎→过筛→ 质控点 2 ，合格转入 ) →成品包装 ( 质控点 3 ，合格入库 ) 。这些由上一个工序与下一个工序之间的衔接和转换，看似简单，要控制好每一个工序符合工艺要求，却有很大难度。通过制定工序流程图，就是要抓住影响工序能力的因素，通过改进工艺、改进工艺参数、改进设备、制定有效的工艺方法和操作程通过制定工序流程图，能更简单、直观明示工艺要求，有利于指导操作者提高操作水平，严格按工艺执行，保证粉末涂料产品质量达到要求，从而减少不合格品. B做好生产前清机的检查与确认

在粉末涂料生产过程中，由于清机不干净，导致粉末涂料出现杂点或胶化粒子产生不合格品，所以，做好生产前的清机至关重要。但往往生产人员不重视这一环节的控制，例如对混料斗车、管道、挤出螺杆、 ACM磨、落料装置、输送带等，缺少规范的清机作业指导书，对清机后没有进行严格的检查确认，就投料生产而产生不合格。因此，对清机的每一个环节应制定清机作业指导书，明确清机要求，管理人员对清机结果进行检查并确认，同时做好清机记录，记录需有操作人、确认人签字，确保清机符合要求。

(5)做好粉末产品出厂检验把好质量关 A加强粉末产品标准样板的管理

粉末涂料生产过程中，除了保证产品的综合性能满足要求，还要对粉末颜色、涂层外观、光泽度与用户提供的样板保持一致。特别是生产不同批次粉末涂料产品之间，都会因色差或涂层外观的差异导致产品不合格。从粉末涂料的生产经验说明，为了保证粉末涂层颜色的差异达到用户允许的范围内，以及涂层外观符合用户的要求，建立和加强对标准版管理这一环节非常重要。但有的粉末生产企业由于对标准版管理不到位，如 a 标准版没有及时得到用户签字确认； b生产现场存放多块标准样板，导致标准版输入错误； c 标准板表面磨损影响涂膜光泽度等，任何一个环节出现差错，都有可能造成产品不合格。因此，加强标准的管理至少做到： a 产品批量生产前，提供样板让用户签字确认； b 确定的标准板统一标识，同时对作废的标准版及时收回或盖作废标识； c定期对标准版更新和重新确认，确保标准版保持完好，减少表面磨损。做好标准版的管理，有利于减少因标准板输入错误造成批量不合格 B严格按检验规程把好粉末产品质量关

在质量管理中，一方面要对生产过程进行质量控制，保证生产的稳定性，另一方

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面还要对生产出来的产品进行严格的质量检验。对产品的质量检验是保证产品质量的主要环节之一。产品质量检验的目的，一是决定已经生产出来的产品是否合格，二是在生产过程一旦出现不稳定时，可通过检验及时发现问题，以便采取措施使生产过程保持稳定，以确保产品质量。通过质量检验，可以决定已生产出来的产品是否合格，从而做到“半成品不合格不流入下道工序，成品不合格不出厂”，起到提高和保证产品质量的作用。

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结束语

粉末涂料广泛的应用是加强其配方改进与创新的关键动力。所以对于新型涂料的开发是以后涂料事业的未来目标，对涂覆基体进行认真的表面清理是涂料达到使用寿命的基础。科学的涂料配方方案，严格的质量检测和维护管理是保证。改进后的涂料具有高防腐性，低表面处理，四季施工性高固体含量，高防腐，高耐久性，无污染或低污染，低成本，易施工的涂料是未来发展方向。

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