探讨静电粉末喷涂的粉末节约方法
时间：2024-07-09 17:12:00
来源：洛阳乐卡新材料科技有限公司
摘要：喷粉工艺（即粉末涂装）是近几十年迅速发展起来的一种新型涂装工艺。在喷粉工艺中，粉末节约无疑是成本控制的关键所在。本文探讨粉末节约的五个方面，即膜厚控制、一次性成品率、型材上粉率、回收粉管理和挂料方式。
前言
静电喷粉简单来说，是由高压发生器提供高电压，粉末捕获电荷成为带电粉末，在气流和电场作用下飞向预先接地的型材，吸附在型材表面，经固化炉烘烤固化形成固态膜层。
从静电喷粉的原理不难看出，喷粉工艺首先与电压有关，因为电压决定电场的强弱，进而影响上粉率；与连接型材的工件有关，工件的质地影响型材的导电性能，从而影响上粉率；还与设备、环境等密切相关。
当对喷粉工艺的认识、理解和掌控达到一定程度时，我们自然会将关注重点放在成本控制上，此时粉末单耗的控制就显得尤为重要。同样，粉末的使用量与影响喷粉工艺的几大因素（电压、工件、设备、环境和方法等）密不可分。将这些影响粉末单耗的因素细化分类后，可总结为膜厚控制、一次性成品率、型材上粉率、回收粉管理和挂料方式这五大类。
1. 膜厚控制
粉末节约最主要的方法是膜厚控制，膜厚的高低直接反映粉末耗用的多少。膜厚过低会露底，过高则会导致表面橘皮。
如果详细划分膜厚控制范围，根据粉末特性可从砂纹粉和光粉加以区别。一般新粉的粉末平均粒径为 37μm - 43μm，砂纹粉粒径相对较大，对型材的覆盖率高，因此膜厚控制可取下限，以最大程度节省粉末用量；而光粉粒径小，对型材覆盖率低，应尽量喷厚一点，避免露底，尤其是白色光粉透明度高，膜厚如果不够很容易露底发蓝，所以光粉应取上限或中上限。
理想的膜厚控制范围是一个目标也是一种期望，说起来容易做起来却有一定难度，为达到这一目标，车间管理人员必须重点关注。同时，技术人员也要持续监督指导，并实时监控，要求一线生产员工按工艺操作。通过对各种型号的粉末、型材的喷粉工艺经验积累并不断总结，才能使技术成熟，最终达到期望的效果。
2. 一次性成品率
生产过程中必然会产生不良品，也会出现各种各样的问题，这些都会使一次性成品率下降，需要返工甚至报废处理，最后重复上机或二次生产不仅浪费粉末，还浪费时间、人力和物力。尤其是批量性问题，对粉末和成本都是极大的浪费。
要保证一次性成品率，首先要确保设备状态良好，否则可能会导致各种问题。例如，表面处理槽液中的杂质会使型材表面产生颗粒，固化炉清理不干净会有炉灰，换颜色时喷枪清理不彻底会产生杂色等，因此要定期清理维护设备，保证设备运行正常；然后要严格把控每一道工序的产品质量，加强自检，做到对不良品不接收、不放行；其次，作业要实行标准化，所有人员必须严格遵守，健全管理制度，对不按工艺执行、违规操作的人员要予以处罚以作警示；此外，对于生产困难或问题多发的型号要有针对性措施，严格控制工艺，避免同样问题再次发生。
总之，生产中的各个环节都要高度重视，不能忽视任何一个环节，才能有效控制一次性成品率。
3. 型材上粉率
粉末的单耗与型材的上粉率直接相关，在相同的时间和粉末流量下，上粉率的高低直接影响粉末的使用效率。
型材的上粉率与电压、电流成正比，与喷枪和型材间的距离成反比。所以要保证一定的电压与电流强度，才能使带电粉末良好地吸附在型材表面。
电压与电流的控制不宜过高，否则会导致表面产生电击痕；也不能太低，否则粉末带电量小，会降低上粉率。
为此，粉末也应具有良好的导电性，这样在一定的电压与电流强度下，才能保证粉末带有足够的电量吸附在型材表面。
提到导电性能，不可忽视的一点是辅助设备的清理。因为我们知道静电喷涂原理简单来说就是以喷枪头部的极针为电极，由高压发生器提供高电压，粉末从喷枪喷出时捕获电荷成为带电粉末，带电粉末借助静电场引力等吸附在型材表面。
所以在一定的电场力作用下，挂具、挂板、链条的导电性能将直接影响带电粉末的上粉率。因此，这些辅助设备要定期清理，不能沾满油垢和粉垢，否则会影响型材的导电性能，进而降低上粉率。
喷枪与型材间的距离也要控制好，距离太近会产生枪痕，距离太远则降低上粉率。调整到最佳距离，并按照此距离调整喷枪与型材的间距，可在保证型材表面质量的前提下有效提高上粉率。
4. 回收粉管理
回收粉是粉末一次喷涂后未喷到工件上的粉末，经专门的回收设备回收得到的粉末。
其主要特点是粗细粉含量比正常粉末比例高，粗粉粒径大，可能会导致表面产生颗粒，细粉易结团且容易吐粉，而且回收粉流动性差，上粉效果差，所以一般不建议直接喷涂。
然而，回收粉的产生量很大，如果能够加以利用，粉末节约量将非常可观。
对于如何正确合理利用回收粉，回收粉的管理很重要，一般应包括以下几点：
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一般回收粉不可直接喷涂使用，要和新粉混合搭配使用，混合比例需根据表面效果和质量要求确定；
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回收粉要尽量早点使用，最好边产生边混入新粉中使用。一般回收粉若保存超过三个月，应检查是否已结团；
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对于平面产品，如果对表面要求较高，应当选用适当网筛过筛后再使用；
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对于金属粉产品，添加回收粉时要注意比例一致，以免造成色差；
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在混合色粉末中，一般回收粉中粗粉的组分较多，需要选用合适的筛网过筛后再使用；
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使用较高比例的回收粉时，可适当添加添加剂来改善粉末的流动性和上粉率；
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使第一次上粉率最大化，减少回收粉产生，如增加工件吊挂密度、保持接地良好、调整喷枪条件及位置等。
以上只是回收粉管理的基本原则，具体情况要具体分析。对于回收粉的使用不能含糊大意，因为稍有不慎就会造成批量不良，这样回收粉不仅得不到有效利用，还会浪费新粉和成本。
5. 挂料方式
粉末使用量的多少和表面效果的好坏与挂料方式密切相关。如果挂料不当，轻则浪费粉末，重则产生批量不良品，这对粉末和成本是极大的浪费。
打孔挂料的部位要根据料的型号和装饰面来确定，要保证装饰面对准喷枪，有槽位和角位的料要使槽角位对准喷枪，首先要在满足槽角位不露底的条件下控制膜厚进行喷涂。
如果挂料不当，导致槽角位背向喷枪，那么槽角位会露底，需要返工，正面喷涂的粉末就浪费了；如果槽角位斜向对枪，会使槽角位上粉率低，就需要更多的粉末来保证槽角位不露底，其他面的膜厚则会很高，同样浪费粉末。
在生产每个型号之前，挂料的密度也应慎重考虑，因为料挂得密会提高一次上粉率，但也可能使侧面膜厚偏低而导致露底；反之，若挂料密度太稀则会降低一次上粉率，也可能使侧面膜厚过高而引起橘皮。所以有必要对大部分通用型号的料进行细致分析，选取最佳的挂料密度并形成标准。
6. 总结
精益生产是每个企业的目标也是责任，成本控制尤为重要。对于喷粉生产车间来说，粉末节约是成本控制的核心，当然也是我们需要重点关注和努力的方向。
