粉末涂裝的工作原理是什么？它的涂裝效果怎么樣？

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• 近兩年，不少中小型家具廠、油漆車(chē)間廠長(zhǎng)抱怨環(huán)保壓力越來(lái)越大。

  

  

  

  北京一次性新增重污染限產(chǎn)關(guān)停企業(yè)500多家；山東省發(fā)布《揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)》；江蘇省印發(fā)《關(guān)于江蘇省大氣污染物、水污染物環(huán)境保護(hù)稅適用稅額的決定》......

  從目前的情況看，環(huán)境治理是一項(xiàng)堅(jiān)定而長(zhǎng)期的政策。生存，只有蛻變！在環(huán)保政策的引導(dǎo)下，在媒體和專(zhuān)家的宣傳下，UV涂料、水性涂料、粉末涂料開(kāi)始受到家具涂料企業(yè)的重視。

  在魯班源之前的文章中，詳細(xì)介紹了UV涂料和水性涂料。粉末涂料似乎存在感很低，很多人還不了解。粉末涂料是如何工作的？它的涂層特性是什么？涂裝效果如何？

  你對(duì)粉末涂料了解多少？

  粉末涂裝是近幾十年來(lái)發(fā)展迅速的一種新型涂裝工藝。早在1940年代就有研究，但進(jìn)展緩慢。靜電噴涂發(fā)明后，粉末噴涂開(kāi)始正式應(yīng)用于生產(chǎn)。近年來(lái)，各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度不斷提高，不污染水和空氣的粉末涂料發(fā)展迅速。

  

  1、靜電噴涂原理

  靜電噴涂時(shí)，噴槍接負(fù)極，工件接正極并接地。在高壓電源的高壓作用下，噴槍末端與工件之間形成靜電場(chǎng)。靜電噴涂是利用高壓靜電場(chǎng)，使帶負(fù)電的油漆顆粒沿電場(chǎng)的相反方向運(yùn)動(dòng)，使油漆顆粒均勻吸附在工件表面的一種噴涂方法。與普通溶劑型涂料和水性涂料不同，粉末涂料的分散介質(zhì)不是溶劑和水，而是空氣。

  

  2、靜電噴涂的特點(diǎn)

  靜電噴涂的特點(diǎn)主要從過(guò)程和結(jié)果兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

  ①工藝：靜電噴涂依靠靜電場(chǎng)的作用，帶電的油漆顆粒同時(shí)受到電場(chǎng)的吸引和同性顆粒之間的排斥作用，可以均勻地吸附在工件表面并保持涂層厚度的一致性，操作過(guò)程不受操作者技術(shù)能力的影響。

  ②結(jié)果：用于涂裝的粉末涂料與專(zhuān)用樹(shù)脂、顏填料、固化劑等助劑混合，經(jīng)過(guò)特殊工藝在工件表面形成一層光滑的涂膜。由于涂層的特殊性，涂膜在機(jī)械強(qiáng)度、附著力、耐腐蝕、耐老化等方面的性能優(yōu)于噴漆膜。

  3、靜電噴涂的應(yīng)用

  在家具生產(chǎn)方面，油漆涂料的使用由來(lái)已久，尤其是形狀規(guī)則的板式家具，賦予了油漆技術(shù)獨(dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景。然而隨著定制化時(shí)代的到來(lái)靜電粉末噴槍，不同風(fēng)格的三維異型家具給噴漆帶來(lái)了困難，于是粉末噴涂就應(yīng)運(yùn)而生了。靜電噴涂可直接覆蓋邊角，一次噴涂到位，粉膜無(wú)縫結(jié)合，節(jié)省時(shí)間，保證涂裝質(zhì)量。

  

  

  油漆是現(xiàn)在最常見(jiàn)的涂裝方式。靜電噴涂想要在涂料市場(chǎng)分得一杯羹，就看它是否具備這個(gè)能力。

  國(guó)家宏觀調(diào)控是“看得見(jiàn)的手”，市場(chǎng)是資源配置的“看不見(jiàn)的手”。我們現(xiàn)在看到的是，宏觀調(diào)控正在積極引導(dǎo)執(zhí)行，但是如果靜電噴涂不能給工廠帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，那就被迫執(zhí)行是死路一條。

  靜電噴涂市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力

  目前靜電噴涂最重要的是環(huán)保優(yōu)勢(shì)，但企業(yè)家不是慈善家，誰(shuí)也承擔(dān)不起為環(huán)保做貢獻(xiàn)的錢(qián)。靜電噴涂能否帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，是創(chuàng)業(yè)者關(guān)心的問(wèn)題，涉及成本和銷(xiāo)售。, 涂裝成本主要包括人工成本、材料成本、設(shè)備成本等。銷(xiāo)量主要看產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者的吸引力以及能否賣(mài)出去。

  1、勞動(dòng)力成本占很大比重

  普通的油漆噴涂是一個(gè)耗時(shí)耗力的過(guò)程。它必須經(jīng)過(guò)多底多面噴涂工藝。為保證油漆質(zhì)量，避免出現(xiàn)橘皮、起泡等缺陷，每道油漆工序都需要烘干、打磨，每道成品都耗時(shí)耗力。超過(guò)2小時(shí)，工時(shí)工資是成本的大頭。

  

  

  ▲上圖為人工噴涂靜電粉末噴槍，下圖為靜電噴涂

  靜電噴涂適用于自動(dòng)流水線涂裝，只需少量員工操作和監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，節(jié)省人工成本。采用靜電噴涂一次成型，噴粉時(shí)間僅需半分鐘，干燥時(shí)間約為3分鐘。成品制作時(shí)間不超過(guò)20分鐘。與噴漆相比，節(jié)省了大量的時(shí)間和成本。

  靜電噴涂在人工成本方面優(yōu)勢(shì)明顯。

  2、可以的話可以節(jié)省材料費(fèi)

  材料成本在總生產(chǎn)成本中所占比例不小，價(jià)格波動(dòng)對(duì)生產(chǎn)成本影響不大。

  油漆噴涂的油漆利用率低。噴漆房?jī)?nèi)隨處可見(jiàn)噴濺的漆霧和粘漆。每一層油漆拋光時(shí)灰塵飛揚(yáng)是油漆的損失。一般來(lái)說(shuō)，噴漆工藝對(duì)油漆的利用率只有30%左右。同時(shí)，多次烘干產(chǎn)生的累計(jì)能耗也不容小覷。

  粉末涂料雖然價(jià)格較貴，但原材料的利用率也較高。靜電噴涂粉末易于回收利用，原料利用率可達(dá)90%。一次成型，干燥快，能耗比普通噴漆降低60%。

  因此，兩者的整體材料成本相當(dāng)。

  3、環(huán)保投資與設(shè)備成本PK

  

  普通溶劑型涂料除了三廢治理所需的環(huán)保投入外，在政策壓力大的情況下，還要繳納高額環(huán)保稅，否則將面臨減產(chǎn)、停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。粉末靜電涂裝以空氣為分散劑，粉末回收利用，不產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)、異味、三廢處理問(wèn)題，大大減少了環(huán)保方面的投入。但由于粉末涂料開(kāi)發(fā)時(shí)間短、設(shè)備研發(fā)不成熟、前期一次性投資成本高，中小企業(yè)難以承受。

  

  實(shí)力更強(qiáng)、產(chǎn)能更大的企業(yè)更適合應(yīng)用靜電噴涂，以一次性設(shè)備投資代替長(zhǎng)期的環(huán)保投資。

  4、消費(fèi)者接受度如何？

  經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的市場(chǎng)推廣，彩繪家具已被消費(fèi)者廣泛接受。雖然粉末靜電噴涂在塑料和金屬上的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，但是如果用在家具上還是需要經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)。

  

  ▲各種款式的漆板

  如今，油漆企業(yè)的發(fā)展比較成熟，油漆的顏色和款式多種多樣。

  粉末涂料開(kāi)發(fā)時(shí)間短，目前只能?chē)娡繂紊ぜ?。如果想要豐富的表面效果，可以在工件表面進(jìn)行3D打印。這種裝飾效果更能吸引消費(fèi)者，但目前，3D打印這種新興技術(shù)并不是每個(gè)工廠都掌握。

  

  

  

  ▲靜電噴涂后的3D打印圖案

  因此，在市場(chǎng)銷(xiāo)售方面，油漆涂料目前更具優(yōu)勢(shì)，而靜電噴涂則更有發(fā)展前景。

  一般來(lái)說(shuō)，油漆噴涂和靜電噴涂各有優(yōu)缺點(diǎn)。靜電噴涂完全可以媲美。為什么不如噴漆廣泛使用？從我們的調(diào)查結(jié)果來(lái)看，一條完整的靜電噴涂生產(chǎn)線要花費(fèi)數(shù)百萬(wàn)美元的設(shè)備成本，這讓許多想嘗試的工廠望而卻步。如果能通過(guò)技術(shù)改造降低設(shè)備成本，靜電噴涂行業(yè)就能突破瓶頸。

  靜電噴涂設(shè)備的價(jià)格在哪里？

  靜電噴涂需要一套專(zhuān)用設(shè)備，初期投資最大，但經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)改進(jìn)，保留了核心部件，簡(jiǎn)化了繁瑣的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了靜電噴涂線，降低了設(shè)備的投資成本。事實(shí)上，一些設(shè)備制造商已經(jīng)在這方面進(jìn)行了嘗試，并取得了成果，大大降低了靜電噴涂生產(chǎn)線的設(shè)備成本。

  靜電涂裝線由幾個(gè)主要部分組成：快速換色系統(tǒng)、數(shù)字往復(fù)機(jī)、粉末噴涂室和紅外輻射固化區(qū)。

  

  ▲靜電噴涂設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

  1、快速換色系統(tǒng)

  快速換色供粉中心是快速換色系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分，是快速換色系統(tǒng)的核心，影響著最終產(chǎn)品的噴涂質(zhì)量。

  

  供粉中心采用集成電氣控制，對(duì)原粉盒或新粉裝置供給的粉進(jìn)行處理，并通過(guò)粉位檢測(cè)器監(jiān)測(cè)粉位，控制輸粉裝置的升降。供粉中心應(yīng)有自己的回收裝置，以防止在噴涂生產(chǎn)和換色過(guò)程中粉末溢出?；厥盏姆勰┲苯铀腿牍┓巯?，吸粉管、粉泵、粉管和噴槍內(nèi)部應(yīng)進(jìn)行自動(dòng)清洗。

  2、數(shù)顯往復(fù)機(jī)

  數(shù)控往復(fù)機(jī)由PLC控制，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。必須能達(dá)到最低反轉(zhuǎn)點(diǎn)和最高反轉(zhuǎn)點(diǎn)，并通過(guò)中文界面數(shù)字顯示運(yùn)行速度。

  

  3、 噴漆房配置

  噴粉室依靠懸掛輸送系統(tǒng)來(lái)傳送和循環(huán)工件。同時(shí)需要一套大型旋風(fēng)分離器和一套過(guò)濾式后過(guò)濾器，收集多余的粉末進(jìn)行回收利用，保持噴粉室的清潔。

  

  

  4、紅外線固化

  紅外輻射的工作原理是工件吸收紅外輻射的能量并將其轉(zhuǎn)化為熱量，從而固化涂層。

  

  對(duì)于涂料固化過(guò)程，紅外波長(zhǎng)選擇范圍應(yīng)使其能最大程度地穿透涂料而很少穿透木材，使其恰好在涂料與木材的交界處轉(zhuǎn)化為熱能，所以涂層可以從里到外固化。

  總結(jié)

  經(jīng)過(guò)以上分析對(duì)比可以看出，粉末靜電噴涂是一種具有市場(chǎng)前景的新型涂裝方式。

  簡(jiǎn)化優(yōu)化的靜電噴涂設(shè)備減少了工廠的初期投資，降低了進(jìn)入門(mén)檻，使中小型企業(yè)能夠利用這種涂裝方式實(shí)現(xiàn)工廠的改造。