农机行业静电粉末喷涂的应用

研究农机行业复杂焊接零件产品的材料品种和规格多，材质偏差现状，研究冷轧板、热轧板、热轧方管样品及零件表面粉末涂料和磨丸、硅烷、电泳技术配套性及涂膜耐盐雾性、光泽等复杂焊接物采用粉末涂料、水性涂料、溶剂型涂料涂装技术的外观和投资运行成本

结果表明，粉末涂料涂装技术可以满足农机行业对焊接产品涂装质量的要求，在投资和运行成本方面具有一定优势，为农机行业推广粉末涂装技术提供了试验依据。

三废污染已成为世界性问题，其中溶剂型涂料涂装受到各国的关注。

相关政策法规对涂装中VOC的限制越来越严格，排放量控制要求越来越高，促进了新型环保涂料的开发和应用。

例如，1980年代初固体成分涂料、1980年代末的水性涂料、1990年代初的粉体涂料.

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国清洁生产促进法》，涂装企业依法实施清洁生产，减少和避免污染物的产生，中国政府于2016年11月1日公布《涂装行业清洁生产评价指标体系》，提高环境管理能力，应对大气雾和水污染。

先后已有10多个省、直辖市正式征收VOC污染费，河南省也被列为“十三五”VOC总量管理重点区域。

我国汽车行业自2006年开始普及水性涂料，现在已成为轿车涂装项目的准入条件。

农业机械等一般工业(ACE  )与汽车行业不同，具有产量少、品种多、制造技术和材料差异大等特点，难以推广投资和运行成本高的水性涂料。

粉末涂料以节省资源、低污染等优势受到ACE行业的重视，挤压、土耳其YARIS、徐工科技、徐州卡特、上海龙工、星星农机等工程机械，农机企业在驾驶室、结构材料、霸盖材料中使用了粉末涂装技术。

我国拖布已经在管子上使用了粉末涂料涂装技术，本文主要研究了粉末涂装技术应用于农机行业复杂焊接物时的涂膜性能和经济性。

1粉末涂料涂装工艺特点

与溶剂型涂料、水性涂料相比，粉体涂料在施工性和投资运行成本方面有一定的优势。

对本公司项目中使用的高耐候高光泽低温硬化双组分溶剂型涂料和水性涂料，结合粉末厂家提供的资料和技术交流成果，查阅相关文献，总结表1和表2。2实验部分

2.1主要原料和设备

双组分水性聚氨酯涂料、溶剂型聚氨酯涂料： Valspar； 聚酯粉体涂料： AkzoNobel。

盐雾试验机： SYW-120，上海一实仪器设备厂多角度色差计： SP60，美国颜色精美涂层厚度计： CTG-10，北京时代技术公司。

2.2模板的制备

2.2.1试验设备1 )材料：热轧方管、热轧板和冷轧板。 2 )抛光处理：采用铸件抛光设备，未规定抛光工艺参数，目测样品表面粗糙。 3 )阴极电泳：投射后第2天进行。

2.2.2试验过程1 )预处理(无磷转化)电泳。 2 )研丸-前处理(无磷变换) -电泳。 3 )研丸-前处理(无磷转换) -电泳-喷粉。 根据盐雾试验时间： 1000h、GB/T  1771—2007进行了模板的耐盐雾性能试验。

3结果和讨论

3.1粉末涂料涂装技术的研究

为了研究研磨丸、硅烷、电泳和粉末涂料涂装技术的设置性，分别使用试验制作的3种技术对冷轧板、热轧板、热轧角管进行了盐雾试验，比较结果如表4~表6所示。

由表4~表6可知，在采用研磨丸(无粗糙度控制)工艺和以往电泳膜厚的情况下：

(1)对冷轧板、热轧板和热轧角管进行了投影前处理无磷变换阴极电沉积涂装工序处理后，耐盐雾达到1000h，说明了粉末涂料涂装工序和投影、前处理、现行电沉积工序的组合满足企业涂装的耐盐雾性要求。

(2)对冷轧板，用预处理无磷转化阴极电泳工艺处理，耐盐雾达到1000h，表明预处理无磷转化可以代替磷化和现行阴极电泳工艺。

(3)对冷轧板、热轧板和热轧角管，采用投射前处理无磷变换阴极电泳工艺处理的结果，投射后的试验板表面粗糙度增大，同样的电泳涂膜厚度下耐盐雾腐蚀能力急剧降低，只达到360h。

(4)采用抛光技术不仅可以代替酸洗除锈，还可以除去焊锡，但其粗糙度对盐雾的影响很大，需要控制抛光粗糙度，增加电泳涂膜的厚度。

3.2零件的粉喷涂试验

研究了红色粉末涂膜的外观是否达到溶剂型涂料涂膜的指标。 采用的技术是研扫-预处理(磷酸盐

涂膜外观平滑。 测定结果表明，光泽(60)均在95%以上。3.3焊接物的粉喷涂试验结果

本研究采用研磨-前处理(磷化) -电泳-粉末/水性/溶剂型涂料的设置工艺涂装焊接物，研磨工艺的参数和处理后的表面品质如表7所示。

前处理采用现有的磷化法，电泳采用现有的电泳涂料，膜厚为30~35m，设置涂膜的外观如图2和表8所示。 投射焊接物后，检测了3种涂装工艺得到的膜厚和光泽

(1)粉末涂装后，焊接物光泽集中在91~97间的水性涂装后，焊接物的光泽集中在85~89间的溶剂型涂料涂装后，焊接物的光泽集中在91~93间。

(2)焊接物投射后采用粉体技术时，涂膜光泽、丰满度*高，水性涂装光泽*差，低于目前对溶剂型涂料制定的企业标准90的要求。

(3)采用磨丸和涂装技术的涂膜外观有麻点，磨丸后采用与以往的酸洗生产技术相同的涂膜总厚度50~55m时，涂膜外观不能满足平滑的指标要求，需要将涂膜厚度增加到70m以上。

(4)焊接物在弹丸不均匀时存在阴阳面，涂装后的涂膜外观出现局部光滑与局部麻点的显着对比面，影响整体外观效果，因此需要严格控制弹丸的输出功率和速度、颗粒粒径、焊接物旋转速度等参数。

3.4投资运营成本比较

要求达到农机焊件涂装质量指标，比较了粉末涂料、水性涂料、溶剂型涂料涂装的经济性

在不考虑废气处理和环保标准排放、排放费用的情况下，相比之下粉末涂料涂装技术的投资成本*低，水性涂料*高的粉末涂装技术的运行成本居中，水性涂料*高的投资，运行成本粉末涂料比水性涂料减少了约20%~30%。

四结

农机焊接后采用粉末涂装技术具有一定的优势，有助于弥补粗糙度对盐雾、外观等的影响。

实验结果表明，从技术配套性、涂膜性能和投资运行成本等方面综合考虑，粉末涂装技术是未来农业机械行业可以推广的绿色涂装技术，可以满足农业机械行业焊接产品涂装质量的要求。

考虑到综合运行成本，各大粉末涂料企业提出了加大低温粉末涂料的开发和推广。