粉末喷涂在铝型中的应用

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铝型材的表面处理方式大体存在着阳极氧化、电泳涂装及粉末喷涂三种处理方式，每一种方式都各有优势，占有相当的市场份额。回顾铝型材的发展历史，存在着两大分支，一方面是表面处理方式的发展，另一方面是型材结构的发展，粉末喷涂处理方式的出现略晚于其他处理的方式。

1  粉末喷涂处理特点

        粉末喷涂处理方式在铝型材表面处理的应用经  过一段时期的发展低潮后，现在经过近几年的与其他处理方式对比使用，一些优点已得到了业界的普遍认同，成为现在国内铝型材表面处理中的一个热点，也是许多新老铝型材厂家竞相引近的项目，经过我们厂对新项目的消化吸收一段时期后，通过与其他处理方式的生产过程对比来看，粉末喷涂存在着以下几点显著优势。

(1)工艺较为简单，主要得益于生产过程中主要设备的自动精度的提高，对一些主要的技术参数已经可以实现微电脑控制，有效地降低工艺操作难度，同时辅助设备大为减少，如：通风设施、加热管道、冷冻装置；

(2)成品率高，一般情况下，如果各项措施得当，可最大限度地控制不合格品的产生；

(3)能耗明显降低，在普通的阳极氧化、电泳涂装的生产过程中，水、电的消耗是相当大的，特别是在氧化工序。整流机的输出电流可达到8000-11000A之间，电压在15～17.5V之间，再加上机器本身的热耗，需要不停地用循环水进行降温，吨电耗往往在1000度左右，同时辅助设施的减少也可以降低一些电耗；

(4)对水、大气的污染程度降低，片碱、硫酸及其它液体有机溶剂的不再使用，减少水及大气污染，也有效地提高铝型材与作为环保产品的塑钢型材的竞争实力，相应地减少了一些生产成本；

(5)工人的劳动强度明显降低，由于采用自动化流水线作业，上料方式以及夹具的使用方式已经得到明显简化，提高了生产效率，也降低了劳动强度；

(6)对毛料的表面质量要求标准有明显降低，粉末涂层并且可以完全覆盖型材表面的挤压纹，掩盖一部分铝型材表面的瑕疵，提高铝型材成品的表面质量；

(7)涂膜的一些物理指标较其他表面处理膜有明显提高，如硬度、耐磨性、耐酸性，可有效地延长铝型材的使用寿命。

        粉末喷涂采用的是粉末涂料，主要成分是环氧树脂，是一种石油化工行业的附产品，国内石油化工产业实力雄厚，原料供应比较充足，市场售价相对国际市场价格不是太高。工艺上采用的是静电喷涂，利用磨擦喷枪的作用，在加速风的影响下，使粉末颗粒喷出枪体时携带正电荷，与带负电荷的型材接触，产生静电吸附，然后经过高温固化。也增强了涂料的吸附强度，防止漆膜脱落。

        从工艺本身来看，具有相当高的科技成分，调配颜色各异的涂料，产生不同色系的装饰效果，更加符合室内装饰的需要，也是与铝型材在建筑业的应用向室内发展的趋势相一致的。特别是喷涂型材与隔热断桥的联合使用，使其更具有更时尚的潮流，使粉末喷涂型材具有了更大的发展空间，也是其他处理方式生产出来的型材所无法替代的。
2  粉末喷涂型材生产过程中应注意的几点问题

(1)夹具的制作及上料方式的选择。夹具从整体上来看分为两大类，一种是放于型材两端的夹具，另一类是放于型中间部位的夹具，两者在应用上有显著的不同。两端挂放的夹具应保证其能承受相当重量的压力，因为在上料方式上采用一种类似串联的连结方式，受型材自重及挂具与型材接触面积较小的影响，使挂具必须保持相当的承重力；中间部位使用的夹具在制作及使用过程中应遵循一个基本原则，那就是应尽量减少夹具与型材的外表面(即建筑装饰面)接触点的大小，接触点阻碍了粉末在型材表面的吸附，形成一些细小的瑕疵；接触点越大，瑕疵的面积越大，所以应尽量减少夹具型材的接触面积，另外中间部位的夹真在设计中有一个竖向放置的挂杆，在生产过程中吸附了一些粉末，阻碍了粉末在后面型材上的吸附，所以应及时对这些部位进行补粉。型材的挂具中的挂放位置也应遵循相应的原则，包括复杂面尽量放于水平位置，水平左右两面是最易吸附粉末的地方，并且最复杂的一面尽量偏向于同一个方向，这时偏向一面的喷枪粉量及加速风的压力可适当提高，而且粉末喷出方向与凹槽处于平行位置，喷粉的力度易于粉末的吸附。对于一些凹槽较深的型材。增加粉量与推近喷爪与型材的距离都是适用的。表面积较大或结构复杂的表面应禁止放于向下的位置，同时也要区分型材的装饰面与非装饰面。

        一般情况下，消费者对型材装饰面的要求往往高于对非装饰面的要求，与墙壁及型材之间的咬合可掩盖一部分瑕疵。对于一些形状特殊的型材，及时调整夹具的位置，使型材在挂具的位置保持一定的倾斜角度，以增强运行过程中的平稳性，易于粉末吸附。另外对于一些重量较重的型材在使用中间位置的夹具时，应使弯头部分具有一定的弧度，因为重量较大时，产生类似翘尾现象，在运行过程中容易产生脱落现象，夹具的弧度可以保证型材处于垂直位置上，确保产过程顺利。另外导电梁及挂具随着循环使用次数的增多，涂膜会越积越多。涂膜本身是不导电的，会影响导电梁及挂具的导电性，进而影响到粉末在型材表面的均匀分布，导电梁及挂具上的涂膜应选择适当的方式进行清除。

(2)前处理工序较普通的氧化处理前的前处理工序较简便，主要为脱脂与硌化，原料消耗较低，日常维护工作相对来说比较容易。前处理工序应注意的事项。前处理过程中为了提高生产效率，并且减少烘干过程中的能耗，前处理过程中多采用比较大的料架，尽可能多装待处理的型材，型材间的间隙及疏密程度是前处理过程中首先考虑到的问题。对于一些质地较软的型材，应多在型材中间位置放置横旦，并且让凹槽部分尽量向下放置，这样有利于水份的蒸发。当烘干过程完毕后，仍有水份残留时，为避免破坏型材表面的硌化膜，及温度过高时型材容易产生变形，不应再放入炉内烘烤，可采用凉干或用气枪吹干的方式。另外型材出入各槽及在滴干过程中，必须保持适当的倾斜角度，但容易造成部分型材滑落，应采用在料架某一端头部分捆绑千块钢丝网作为预防措施。

(3)喷房中应注意的问题。喷房生产是喷涂生产过程中的关键工序，喷涂型材表面质量的好坏关键在于喷涂过程中各项工艺参数的控制。粉量及加速风是两项关键的技术指标，正式喷粉前，可试喷几次，这时可在喷房两端观察粉量的大小及粉末分布的均匀程度。此时的粉末在距离喷爪端头10cm以内部分沿直线运行、以外部分便是以雾化粉形式存在，吸附在型材表面的粉末其实就是这种雾化效果的粉末，是否存在这种雾化效果的粉末是作为控制喷爪与型材之间距离的标准。除了工艺参数以外，一些必要的细小环节也应要注意。

(a)喷爪的位置，喷爪应保持一定的倾斜度，偏向于型材运行的方向，喷爪在排列上保持竖向平行，端头部分保持在一条直线上，喷爪之间不应有重叠部分，上、下喷爪的位置以粉末覆盖所有型材为宜。

(b)浮游压力的控制，浮游的作用是利用气流的作用，使粉末产生一种适当的悬浮状态，手感类似于液体流动的状态，用手或棍棒搅动粉末时，感觉不到阻力的存在，即浮游达到充分状态。浮游便于粉末吸入导管，在加速风的作用下，产生雾化的效果，压力不足或压力过大都会造成浮游不充分的产生。

(c)粉末的回收再利用，吸附于型材表面的粉末仅占所有喷枪粉量的1／3左右，散落在喷房内的粉末较多，回收粉必须与新添加粉混合使用，效果比较好，所以粉末应及时回收再利用。

(d)喷房内的封闭性，粉末容易受到外界空气悬浮物的污染，喷粉后型材表面容易产生絮状脏物，经烘烤后影响到型材表面的平整性，所以喷房应采取封闭措施，防止灰尘脏物的侵入，同时由于鼓风设施的振动比较大，普通玻璃难以承受这种振动，因此最好采用有机玻璃。

(e)气管内残留应及时进行清理，长时间不用，容易结块，粉末容易产生时断时续的现象，影响雾化效果。

(f)备用粉桶，以备换粉时使用，可有效提高劳动效率，备用粉桶防尘、防潮等保养工作必须做好，保证粉桶内剩余粉的质量。

(g)此外补粉的工作也应得到重视，虽然各项技术参数在生产正常前已调试完，也要时时通过补粉窗．口对型材进行不间断的监控，发现粉末较浅及未吸附粉末的地方及时进行补粉。由于手动磨擦枪的喷粉量较自动枪要大，所以手动磨擦枪用手摆动速度可适当加快。另外，某些型材由于自身结构的影响，喷粉过程中产生一些死角，即使通过补粉，电无法达到正常效果，这些位置应加以区分，切不可盲目进行补粉，既因为粉末过多，涂膜较厚，影响到型材表面质量，又浪费了粉末。这种位置多位于凹槽较深，且宽度较窄的型材上面，这些凹槽大多位于型材的非装饰面．对于型材的整体外观效果影响并不是很大，原因在于凹槽中两个对立面处于同极且距离过于接近，形成了相互排斥的电场，阻碍了粉末在凹槽内部的吸附。

(4)烘炉生产过程中应注意的问题，粉末喷涂生产过程中，由于生产线的限制，造成了型材在烘炉中的运行时间即完成了整个烘烤过程，尽管烘炉在操作程序上相对来说比较简单，但在工艺参数控制上要求比较严格，如输送带的运行速度、炉温控制，运行速度可由调整变频电机的频率进行控制，炉温控制涉及到的关键一点在于供气压力的调节，供气压力要求稳定在1kg/cm2左右，要实现这个要求，一般采用管道煤气，运用加压机不断对供气压力进行调整，确保燃烧装置的正常运转。另外由于烘炉两端长期处于开放状态，灰尘容易侵入，日常维护应注意炉内的环境卫生。

(5)粉末喷涂生产过程中一个明显的缺点，生产过程中极易造成粉末污染，对操作人员特别是对喷房操作人员身体造成危害，所以要加强劳动保护工作，采取必要的防范措施。另外，粉末涂料属于易燃、易潮物品，生产保管过程中，应注意防火，保持空气干燥。

3  结束语

        粉末喷涂是现阶段铝型材发展的一个重要趋势，粉末喷涂生产中的许多工艺也存在着许多需要改进的地方，要求厂家不断对现有工艺进行改造，以提高国内铝型材表面处理水平，推动铝型材行业向更新、更深、更高方向发展，满足消费者更高生活水准的要求。