涂料霧化狀況對(duì)靜電噴涂效果的影響

　　涂料霧化狀況的好壞直接影響到靜電噴涂效果，尤其對(duì)于需要高度涂飾的被涂物。其不僅影響到涂料噴涂后的覆蓋效果，而且還影響到涂膜形成后的平整性、光澤度等。下面就涂料霧化狀況的評(píng)價(jià)、對(duì)靜電噴涂的影響以及改善涂料霧化效果等方面進(jìn)行一些分析、討論。

　　1.涂料霧化狀況的評(píng)價(jià)國(guó)外有對(duì)涂料霧化狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)的試驗(yàn)方法，即SpotSize(斑點(diǎn)尺寸)Test的試驗(yàn)方法。其內(nèi)容可粗略地表述為：用粘著于鋼片上的鋁箔來(lái)捕捉涂料粒子，將所附著的半橢圓球形涂料粒子的變形，以斑點(diǎn)的大小為序，取適當(dāng)個(gè)數(shù)斑點(diǎn)的短徑作為其數(shù)值，即用統(tǒng)計(jì)的方法由數(shù)值大小及分布定性地評(píng)價(jià)涂料粒子的霧化程度和粒徑分布狀況。

　　在這種定性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)對(duì)涂料化程度好壞的評(píng)價(jià)：所謂霧化好即指涂料粒子的平均粒徑適度且分布幅度又小，即粒度均一性好。應(yīng)該說(shuō)，對(duì)于涂料霧化狀況，這是目前比較科學(xué)、合理的一種表述。

　　2.霧化涂料粒子大小對(duì)涂料覆蓋力的影響霧化的好壞對(duì)涂膜覆蓋狀態(tài)有很大關(guān)系，它宏觀地反映到涂膜的覆蓋力大小。國(guó)外有人曾做過(guò)實(shí)驗(yàn)：靜電噴涂白色磁漆的SpotSize為125200Fm時(shí)，涂膜厚度達(dá)到25;im，可獲得潔白無(wú)瑕的涂膜，而SpotSize為300 46　　3霧化涂料粒子大小對(duì)涂膜光澤的影響涂料霧化后，其表面積將大大增加，其中的溶劑也是如此。我們還是借助數(shù)學(xué)模型來(lái)形象地理解一下：假設(shè)1個(gè)半徑為球體的被分解成1000個(gè)半徑為;的小球體。那么，這時(shí)及=lr，可計(jì)算出1000個(gè)小球的表面積是原來(lái)一個(gè)大球的表面積的10倍。這就意味著溶劑由于隨著篼度霧化，其表面積變大。而更容易揮發(fā)。因此，對(duì)于粒徑細(xì)小且均勻的良好霧化涂料粒子宜選用高沸點(diǎn)溶劑，否則溶劑會(huì)在霧化粒子飛向被涂物的過(guò)程中造成大量揮發(fā)。當(dāng)涂料粒子附著于被涂物成為濕膜后，涂料尚未流平即可能已表干而造成涂膜表面干枯，使光澤度降低。這就是說(shuō)，由于霧化涂料粒子的大小決定了在靜電噴涂過(guò)程中，在提高霧化效果的同時(shí)，必須相應(yīng)地選擇高沸點(diǎn)溶劑，使涂料粒子附著于被涂物表面形成濕膜，并使?jié)衲ぴ诤娓蛇^(guò)程中得以充分流平，確保干燥后形成高光澤硬膜。

　　3.霧化粒子大小對(duì)涂膜外觀平整程度的影響如上所述，由于霧化涂料粒子的大小決定了在靜電噴涂中必須相應(yīng)地采用高沸點(diǎn)溶劑。那么，由于避免了使用低沸點(diǎn)溶劑，從而解決了因大量低沸點(diǎn)溶劑進(jìn)入烘爐后，涂料尚未流平就因急劇揮發(fā)而形成渦流，使涂膜1期產(chǎn)生桔皮等弊病。相反，由于配以高沸點(diǎn)溶劑，而使得烘干過(guò)程中溶劑揮發(fā)速度趨于緩和，濕膜得以充分流平，從而形成了平整、光亮的外觀。

　　4.霧化粒子大/v對(duì)其靜電吸附行為的影響涂料粒子飛入靜電場(chǎng)，要受到靜電場(chǎng)力的作用而吸附到被涂物上，有關(guān)涂料靜電噴涂的電物理過(guò)程及涂料化學(xué)結(jié)構(gòu)、不同涂料配方對(duì)靜電噴涂的影響已有很多論述，這里不再重復(fù)，僅就霧化涂料粒子大小對(duì)其本身靜電吸附行為談一些認(rèn)識(shí)。

　　在相同的電場(chǎng)條件下，即靜電場(chǎng)電壓、負(fù)極(噴盤或噴杯)與正極(被涂物)之間距離確定的條件下，涂料粒子所受靜電場(chǎng)力作用力的大小與該粒子的幾何尺寸密切相關(guān)。電物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，每個(gè)涂料粒子的帶電量<與其幾何半徑;成正比關(guān)系。即霧化后涂料粒子越小，其所帶電量越少，所受靜電場(chǎng)力亦越小。因而將受離心力、空氣流動(dòng)、重力等因素干擾，使其靜電吸附行為大大減弱。從這個(gè)角度講，涂料粒子的粒徑就不是越小越好，這里面還有個(gè)適度的概念。另外，粒子大小不均，所受靜電場(chǎng)力差異較大，也會(huì)影響吸附效果。

　　5.霧化涂料粒子大小對(duì)涂料沉積效率的影響當(dāng)涂料流至噴盤或噴杯后，由于它們作勻速圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生離心力，使涂料沿噴盤或噴杯的邊沿延伸為薄膜狀態(tài)(同時(shí)帶電)，再由膜態(tài)變?yōu)橐合?，這時(shí)液系形成是由靜電吸引作用、離心力作用及薄膜-杯盤界面張力之合作用的體現(xiàn)，成為液系后的涂料于空間被霧化成霧狀顆粒。

　　要實(shí)現(xiàn)高度霧化，很主要的方式就是增加噴盤或噴杯的轉(zhuǎn)速，來(lái)提高噴盤或噴杯的切向速率。增大其高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力，使得涂料在邊沿處所受離心力最大。但這時(shí)，形成的霧化涂料粒子太細(xì)，反而因本身所受離心力較大，而靜電吸引力較小，往往把涂料甩出靜電場(chǎng)外，或在靜電場(chǎng)內(nèi)漂浮，那么會(huì)嚴(yán)重影響沉積效率且不易獲得均勻、細(xì)密的涂膜。

　　綜上所述，霧化效果對(duì)靜電噴涂作業(yè)來(lái)講是非常重要的。它直接影響到噴涂施工的吸附性、均勻性，形成涂膜的遮蓋力、光澤度及外觀質(zhì)量。沒(méi)有良好的霧化效果，就難以實(shí)現(xiàn)靜電噴涂工藝的優(yōu)越性，但又不可一味地追求高度霧化，而要必須針對(duì)不同涂料品種正確摸索出獲得涂料霧化性、靜電吸附性、沉積效率俱佳的的操作條件。本文旨在通過(guò)對(duì)霧化效果所影響到靜電噴涂的幾個(gè)方面進(jìn)行了一些定性的分析、討論，在理論上對(duì)靜電噴涂工藝有較深層次的探討，從而更好地指導(dǎo)我們?cè)谑┕?yīng)用中解釋、解決出現(xiàn)的一些實(shí)際問(wèn)題。愿在此拋磚引玉，大家共同交流、研討。

　　一次起泡故障的處理―1一603(南京210011)劉宏春我所在電鍍車間以電鍍鋅合金壓鑄件為主，生產(chǎn)工藝流程是(省略水洗)：熱浸除蠟電解除油―浸酸―氰化鍍銅―焦磷酸鍍銅―硫酸鹽鍍銅―鍍光亮鎳―鍍仿金―鈍化―烘干―噴漆烘干。

　　去年5月份，產(chǎn)品突然大批童起泡，且多是出現(xiàn)在烘漆之后，氣泡形狀有大有小，分布位置不固定。最嚴(yán)重時(shí)起泡率幾乎達(dá)到100%.將氣泡挑破后，發(fā)現(xiàn)這次與往常情況不同，氣泡下是新鮮的基體表面，鍍層反面也覆蓋著基體金層，氣泡下有的有黑點(diǎn)，有的沒(méi)有。

　　1.問(wèn)銓分祈由于氣泡是從底層出現(xiàn)，所以從常規(guī)思路出發(fā)，認(rèn)為問(wèn)題出在前處理或氰化鍍銅工序，分析起來(lái)可能是下面幾條：(1)除蠟或除油不徹底;(2)嵯慈芤撼煞忠斐>(3)氰化鍍銅溶液成分異常;(4)鍍氰銅時(shí)電接觸不良。

　　2.處理方法針對(duì)上述幾點(diǎn)，采取以下措施：(1)更換除蠟除油溶液;(2)更換酸洗溶液(3)分析氰化鍍銅溶液，并將各成分調(diào)整到工藝范圍之內(nèi);(4)打磨極杠和極座。

　　經(jīng)過(guò)上面幾步處理后，起泡現(xiàn)象依然十分嚴(yán)重，這說(shuō)明問(wèn)題不在電鍍線上，那么會(huì)不會(huì)是拋光的問(wèn)題呢，于是將未拋光的毛坯件直接電鍍，結(jié)果還是沒(méi)有明顯改善。這樣問(wèn)題的焦點(diǎn)就集中到了壓鑄件本身，更換其它廠家的壓鑄件電鍍。結(jié)果起泡現(xiàn)象大大減少，產(chǎn)品合格率又恢復(fù)到了正常水平。

　　3.故障厴因經(jīng)過(guò)試驗(yàn)排除，找到了問(wèn)題所在，是由于壓鑄件本身不合格，質(zhì)地比較疏松，表面存在孔隙。電鍍時(shí)溶液滲入孔隙，雖然電鍍后沒(méi)有立刻表現(xiàn)出來(lái)，但在烘漆時(shí)，因滲入溶液氣化，體積膨脹，將局部鍍層頂脫，形成氣泡。而孔隙周圍鍍層同基體結(jié)合力依然很好，所以在形成氣泡時(shí)，鍍層將基體表層撕脫，從而形成氣泡新鮮的基體表面。這和由于前處理不良造成的起泡現(xiàn)象不同，普通情況氣泡下是發(fā)暗的基體和銅層。而氣泡下的黑點(diǎn)正是由于滲入溶液對(duì)孔隙腐蝕造成的，如杲滲入溶液對(duì)孔隙沒(méi)有腐蝕，則不會(huì)出現(xiàn)黑點(diǎn)。