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散熱器涂裝工藝對產品質量的影響

發布時間:2017/03/19

 靜電噴涂施工工藝對粉末成膜的影響至關重要。不同工件應選擇不同的工藝參數才能獲得理想的涂膜。粉末靜電噴涂時,粉末粒子除受靜電引力外,還受空氣流和重力等作用。它們對于噴涂工件的凹坑、死角等受靜電場屏蔽部位有一定幫助。施工時應注意利用和掌握好這些因素。
1.靜電噴涂工藝參數
1.1噴涂電壓 
在一定范圍內,噴涂電壓增大,粉末附著量增加,但當電壓超過90kV時,粉末附著量反而隨電壓的增加而減少;電壓較大時,粉層的初始增長率較高,但隨著噴涂時間的增長,電壓對粉層厚度增長率的影響變小;當噴涂距離(噴槍頭至工件表面距離)增大時,電壓對粉層厚度的影響變小。一般噴涂距離保持在150~300mm。噴涂電壓過高,會產生反離子流造成涂層擊穿,影響涂膜質量。噴涂電壓以控制在60~80kV為宜。
1.2噴粉量
粉層厚度的初始增長率與噴粉量成正比,但隨著噴涂時間的增加,噴粉量對粉層厚度增長率的影響變小,并使沉積效率下降。
1.3供粉氣壓 
在噴粉量不變,其它噴涂條件相同的情況下,供粉器的供粉氣壓增大,沉積效率反而下降。這種現象在散熱器粉末靜電噴涂中要格外注意,因為散熱器的結構中溝槽凹角較多,靜電屏蔽現象使溝槽凹角中粉末吸附困難,也就是說粉末顆粒經過工件表面時,相對于工件運行的速度較快,靜電電場力不足以使粉末顆粒降速吸附在工件表面,導致該位置上粉效果差。在這種情況下應采用降低供粉流速、先難后易的方法完成對工件的噴涂。
1.4噴涂距離 
當噴涂電壓不變時,隨著噴涂距離增大電場強度降低,電場強度的變化對涂膜厚度的影響非常敏感。噴涂距離增大時粉末的沉積效率將降低,它是控制最大膜厚的一個重要參數。
2.噴涂方法
在自動噴涂時應注意根據工件高度調整好噴槍的上下行程,使其在保證工件充分噴涂的前提下盡量減少噴槍走空,從而避免沉積效率的降低。
手工噴涂時,手拿高壓靜電噴槍,調整好噴涂電壓和噴粉量,當噴槍出粉狀態穩定后再對工件進行噴涂,使霧化粉末均勻地噴灑到工件表面上。對散熱器一般先噴凹槽和邊緣,最后噴涂主要外面。開始噴涂時噴槍可離工件近一些,當工件吸附一定量的粉層后,噴槍應距工件遠一點,這樣既可提高上粉速度又可防止因噴槍離工件太近使電場強度增大而產生反離子流擊穿粉層,造成涂膜針孔和麻點。
對于上粉狀態不好的散熱器工件,也可以采用先預熱后再噴涂的方法,對上粉不好的部位進行預先噴涂處理。
3.影響涂層質量常見問題分析
3.1涂層雜質 
常見雜質主要來源于噴粉環境中的顆粒,以及其他各種因素引起的雜質,現概括如下: 
3.1.1 固化爐內雜質。解決方法是用濕布和吸塵器徹底清潔固化爐的內壁,重點是懸掛鏈和風管縫隙處。如果是黑色大顆粒雜質就需要檢查送風管濾網是否有破損處,有則及時更換。 
3.1.2 噴粉室內雜質。主要是灰塵、衣物纖維、設備磨粒和噴粉系統積垢。解決方法是每天開工前使用壓縮空氣吹掃噴粉系統,用濕布和吸塵器徹底清潔噴粉設備和噴粉室。 
3.1.3 懸掛鏈雜質。主要是懸掛鏈擋油板和一次吊具接水盤(材質為熱鍍鋅板)被前處理酸、堿蒸氣腐蝕后的產物。解決方法是定期清理這些設施 
3.1.4 粉末雜質。主要是粉末添加劑過多、顏料分散不均、粉末受擠壓造成的粉點等。解決方法是提高粉末質量,改進粉末儲運方式。
3.1.5 前處理雜質。主要是磷化渣引起的大顆粒雜質和磷化膜黃銹引起的成片小雜質。解決方法是及時清理磷化槽和噴淋管路內積渣,控制好磷化槽液濃度和比例。
3.1.6 水質雜質。主要是前處理所使用的水中含砂量、含鹽量過大引起的雜質。解決方法是增加水過濾器,使用純水做為最后兩級清洗水。
3.1.7 噴涂環境粉塵雜質。主要是噴粉室負壓導致外部的一些粉塵雜質進入噴粉室后吸附到粉末涂層中,固化后不融,凸顯顆粒狀;固化后揮發,形成針孔,如拋光劑在拋光過程中拋飛的顆粒。
3.2涂層縮孔 
3.2.1 前處理除油不凈或者除油后水洗不凈造成表面活性劑殘留而引起的縮孔。解決方法是控制好預脫脂槽、脫脂槽液的濃度和比例,減少工件帶油量以及強化水洗效果。
水質含油量過大而引起的縮孔。解決方法是增加進水過濾器,防止供水泵漏油。 
壓縮空氣含水量過大而引起的縮孔。解決方法是及時排放壓縮空氣冷凝水。 
3.2.4 粉末受潮而引起的縮孔。解決方法是改善粉末儲運條件,增加除濕機以保證回收粉末及時使用 
3.2.5 懸掛鏈上油污被空調風吹落到工件上而引起的縮孔。解決方法是改變空調送風口位置和方向。 
混粉而引起的縮孔。解決方法是換粉時徹底清理噴粉系統 
3.3涂層色差 
粉末顏料分布不均勻引起的色差。解決的方法是提高粉末質量。 
3.3.2 固化溫度不同引起的色差。解決方法是控制好設定溫度和輸送鏈速度,以保持工件固化溫度和時間的一致性和穩定性。 對于溫差波動較大的固化設備,應根據粉末的固化特性將溫控設置在最佳狀態,避免達到粉末容易變色的臨界狀態。
3.3.3 涂層厚薄不均勻引起的色差。解決方法是調整好噴粉工藝參數和保證噴粉設備運行良好以確保涂層厚度均勻一致 
3.4涂層附著力差 
3.4.1 前處理水洗不徹底造成工件上殘留脫脂劑、鉻化渣或者水洗槽被堿液污染而引起的附著力差。解決方法是加強水洗,調整好脫脂工藝參數以及防止脫脂液進入磷化后的水洗槽。 
3.4.2 磷化膜發黃、發花或者局部無磷化膜而引起的附著力差。解決方法是調整好磷化槽液濃度和比例,提高磷化溫度。 
工件邊角水分烘干不凈而引起的附著力差。解決方法是提高烘干溫度 
固化溫度不夠而引起的涂層大面積附著力差。解決方法是提高固化溫度 
3.4.5 深井水含油量、含鹽量過大而引起的附著力差。解決方法是增加進水過濾器,使用純水做為最后2道清洗水。總之,粉末靜電噴涂技術及其應用方法還有很多,在實踐中需要靈活運用。 
3.5粉末涂層桔皮 
3.5.1 粉末涂料桔皮外觀的判斷方法: 
(1)目測法 
在此測試中,樣板置于雙管熒光燈下。通過適當放置樣板可獲得樣板的反射光源。定性分析反射光的清晰度就可以從視覺上評估流動和流平性質。在流動性差(桔皮)情況下,兩個熒光燈管看起來模糊,不清晰,而高流動性產品則可獲得清晰的反射。 
(2)“外形測量法” 
在此方法中,通過高靈敏探針的偏移來記錄表面形狀。由此可快速區別由縮孔、針孔或臟污物引起的粗糙、桔皮以及流動不佳引起 
3.5.2 避免桔皮的發生 
在制造業涂裝中,涂層外觀變得越來越重要。因此,涂料工業的主要目標之一是根據用戶的最終要求使涂料性能達到最佳,這其中也包括表面外觀滿意。表面狀況通過顏色、光澤、霧影度和表面結構等因素影響視覺效果。光澤和映象清晰度常用于控制涂層的外觀。然而即使用對光澤度很高的涂膜,其表面的波動度也影響著整個涂膜的外觀,同時認為光澤測量也控制不了波動的視覺效果,這種效應也被稱為“桔皮”。 
桔皮或微波動是尺寸大小在0.1mm~10mm之間的波紋狀結構。在高光澤的涂層表面,人們可看到波狀、明暗相間的區域。可以區分兩種不同等級的波動:長波動,也稱為桔皮,這是間隔達2~3距離上能觀察到的波動;另一種叫短波動或微波動,這是間距約50cm處觀察到的波動。
要指出的是有時為了遮蓋底材的表面缺陷或者獲得特殊的涂層表面外觀,而有目的的設計一定的波動度或波紋結構。
五.散熱器涂裝生產線投資成本概算及控制
新建一條涂裝生產線的投資回報期有多長?未來的經濟效益如何?這些是涂裝生產線投資者所關心的問題,因此,準確地核算出涂裝生產的直接成本是必不可少的。影響涂裝生產成本的因素較多,一般建設一條比較全面的流水線前處理設備的工藝完整性非常重要,直接影響了圖層的機械性能,所以絕不能輕視前處理設備。一般來說,采用按產量需求不同來定制不同的設備。以最常見的橋式懸掛輸送涂裝生產線為例,在建“線”之前,通常必須明確以下幾個方面的內容:
1.決定涂裝設備數量和固化烘道參數的相關數據
1.1年產量
1.2工作時制
1.2.1年工作日
1.2.2工作班制
1.2.3班工作時
1.3工件尺寸
1.3.1外形尺寸lxwxh  
1.3.2涂裝面積   
1.3.3掛具結構 
1.3.4掛具節距
1.3.5每掛件數
1.4設備
1.4.1利用率
1.4.2廢器率
根據上述數據核算輸送鏈速、確定前處理設備數量、噴槍數量、噴室參數、固化烘道參數等。
對于產量不大,如1000柱/日的產量,可采用雙工位噴涂、小循環輸送、箱式爐固化的方式。一般成本在20萬元左右;前處理設備的資金投入8~10萬元左右;對于產量相對較大,如5000柱/日的產量,可采用4工位噴涂結合自動噴涂、大循環固化烘道的方式。一般成本在60萬元左右;前處理設備的資金投入在10~15萬元左右,隨著產量的繼續提高,相關環節使用設備就會相應增加,成本相對增長。
      在設備投入規劃階段,要采用倒推方式由后向前的方式來規劃,即按成品量除一次合格率后再加上重復加工量來確定總產能。■