书城建筑我是涂装工能手
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第4章 涂装工艺(2)

电泳涂装也叫电沉积涂装,是水性涂料的一种重要涂装方法。它的原理类似电镀工艺,将被涂物浸渍在水溶性涂料中作为一极(阳极或阴极),另设一与其相对应的电极,在两极间通直流电,涂料在电场的作用下,沉积在被涂物的表面。

电泳涂装所用的涂料分阴离子型的阳极电泳漆和阳离子型的阴极电泳漆。其中阴极电泳漆的防腐蚀性能比阳极电泳漆更好。

电泳涂装的工艺比较复杂,它的工序主要为:脱脂、除油、除锈一水洗一磷化一水洗一电泳涂装一水洗一烘干。

电泳涂装工艺的优点明显:

(1)改善了劳动条件,消除了空气污染。

(2)以水作溶剂,价廉易得,消除了火灾危险,保证了安全。

(3)可实现自动化流水线生产,降低了劳动强度,提高了劳动生产率。

(4)涂装后涂层均匀一致,附着力强,适用于任何复杂形状的工件。

(5)涂料利用率高,节约了资源。

(6)磷化或酸洗除锈处理后的器材,无需烘干,冲洗干净后即可进行涂装。

但电泳涂装设备一次性投资较大,转换品种比较困难,只适用于项目比较稳定的工业化生产。

9.粉末涂装

粉末涂装也是工业涂装中一种重要的涂装方法。它是以固体树旨粉末为成膜物质的一种涂覆工艺,目前应用得比较普遍,工艺性能可靠的是静电喷涂法。涂装设备包括:高压静电发生器、喷枪、供粉器、回收系统装置等。

粉末涂装的优点是:

(1)一次涂装可获得较厚的涂层。

(2)组分内不含任何溶剂,改善了劳动条件,减少了火灾危险。

(3)适用于大规模自动化涂装。

(4)涂装利用率高,可达90%以上。

(5)因工件力热到粉末熔点以上,故涂层质地紧密,附着力好,防腐性能优越。

(6)多种树旨,特别是某些不溶于溶剂的树脂都可制作粉末涂料。粉末涂料还能与各种颜料、金属粉末、陶瓷粉末等一起混合涂装,以提高其涂膜性能。

(二)打磨与抛光

1.打磨工序及设备

打磨是涂料工艺中的一项重要工序。它的主要功能是:

(1)清除物体表面上的毛剌及杂物。

(2)清除涂层表面的粗颗粒及杂质,消除涂膜粗糙不平,从而获得平整的表面。

(3)对过于平滑的表面打磨后,可增强涂层的附着力。常用的打磨材料有:浮石喷玉、金刚砂、硅藻土、滑石粉喷木砂纸、水砂纸、铁砂布等。砂纸和砂布形状有页状和卷状,并根据制造砂纸的磨料粒径,分有若干编号。

打磨分干打磨和湿打磨两种。

干打磨不用水湿润,直接用砂纸、浮石或石粉进行磨光。此法简便,适用于干硬而脆的较粗表面或装饰性要求不太高的表面。其缺点是操作过程中容易产生很多粉尘,并且往往会产生热量,使涂膜软化,甚至损坏(热塑性涂膜较严重)。

湿打磨是在砂纸或浮石表面泡蘸清水、肥皂水或含有松香水的乳液进行打磨。湿打磨的工作效率高、质量好、没有大的。

打磨操作时注意事项如下:

(1)打磨必须在涂层干燥完全后进行,以免磨料钻进涂膜内或将涂膜磨破。

(2)水腻子或不宜接触水的基层不能湿磨。

(3)打磨时用力要均匀,打磨后应成为一平滑的表面。

(4)涂膜坚硬不平或软硬相差较大时,必须选用磨料锐利的磨具打磨。手工操作时并最好使用垫块,并可将垫块形状放大,以便用力均匀,否则会越磨越不平。

(5)打磨后应除净表面的灰尘,湿打磨后用清水洗净,然后必须干透(最好烘干),以利下道工序的进行。

(6)打磨后涂膜不允许有肉眼可见的大量露底现象,否则应重新涂装修复。

打磨还可分手工打磨和机械打磨。

(1)手工打磨

一般腻子通常用砂布(80一120目)进行干打磨。手工打磨平面时应当把砂布包在由软木制的、尺寸大小约为10厘米X5厘米X3厘米的垫块上。打磨时手指抓住垫块,手心压住垫块上方,手臂和手腕同时均匀用力打磨。打磨时不可对表面过猛地施压,动作要均匀而平缓。如果不用垫块,可用5个手指夹住砂布打磨,而不可只用一两个手指压着砂纸打磨,以免影响打磨的平整度。打磨一段时间后,应及时地借助手刷或用敲落的方法,清除砂布上堆积在磨料缝隙中的粉尘。物面上的打磨粉尘用吸尘器或用干净抹布擦去。

面漆以及要求较光滑表面的最后一道腻子或中涂层可采用湿打磨。腻子层一般采用浮石或粒径略大的水砂纸;面漆采用较细粒径的水砂纸(砂纸的粒径型号应根据涂饰质量要求选用);精细打磨或最后一道面漆打磨,应使用硅藻土、浮石的微细粉末或特细粒径的水砂纸。用水砂纸湿打磨的操作方法与干打磨基本相同。湿打磨时产生的磨浆用水冲洗除去。采用磨料粉末日寸,一般是把浮石或硅藻土的细粉撒在涂层表面,加适量水,用呢绒或法兰绒等均匀地擦磨。打磨完毕,用水仔细冲洗表面,并使之干透。

(2)机械打磨

机械打磨比手工打磨的生产效率高,并大大减轻了劳动强度,改善了劳动环境,提高了打磨质量。

常用小型打磨工具及用途:

(1)圆盘打磨机。以电动机或空气压缩机带动柔性橡胶或合成材料制成的磨头,在磨头上可固定各种型号的砂纸。该打磨机可打磨细木制品表面、地板面和涂膜面,也可用来除锈,并能在曲面上作业。换上金刚砂轮,还可用于打磨焊缝表面。

(2)环行往复式打磨机。用电或压缩空气带动,由一个矩形柔韧的平底座组成。在底座上可安装各种砂纸。打磨时底座的表面以一定的距离往复循环运动。运动的频率因型号而异,一般为6000一20000次/分钟。该打磨机可对木材、金属、塑料的表面或漆面进行打磨。

(3)带式打磨机。机体上装有一整卷的带状砂纸,砂纸保持着平面打磨运动。该打磨机打磨效率比环行往复式打磨机高,可用于打磨大面积的木材表面,也可用于打磨金属表面的一般锈蚀。

除以上几种打磨机以外,还有软轴式打磨机、偏心式打磨机、刷磨机等。

2.抛光工序及设备

对涂膜抛光上蜡是为了使涂膜具有稳定均匀的光泽砂增强及保护涂膜性能,延长涂层的寿命。抛光一般适用于装饰性涂层,如家具、缝纫机、轿车等的涂装。抛光在较软的涂层上无法进行,仅适用于硬度较高的涂层。

抛光上蜡可手工操作也可机械操作。手工抛光打蜡劳动量大、生产效率低,质量也难以控制;采用电动或气动工具进行抛光可减轻劳动强度,抛光质量高。

常用的抛光上蜡材料及工具:

(1)砂蜡(抛光膏)。是一种乳浊状并有挥发性溶剂气味的膏状物。由氧化铝粉末、凡士林、蓖麻油和水组成,或由硅藻土、矿物油、蜡、乳化剂、溶剂和水组成。专供对各种涂层磨光。

(2)棉布或呢绒、海绵。手工抛光、打赌时用于蘸蜡推擦。

(3)上光蜡。用于抛光后推光及涂膜的维护保养,可提高涂膜光泽、耐水性和耐候性。胶冻状上光蜡一般由蜂蜡、石蜡、5更脂酸铝、200号溶剂汽油等组成,液体上光蜡一般为由蜡质、溶剂、乳化剂、有机硅增亮剂等组成的乳浊液砂其上光效果更好。

(4)圆盘打磨机。用于安装羊绒抛光布轮,用于机械抛光上蜡。使用方便、灵活,并可用于曲面、棱角部位的抛光。

(5)羊绒抛光布轮。与圆盘打磨机配套使用。

(6)平面抛光机。一般用于工厂对被涂物大面积高效抛光,效率高,抛光效果好。

(三)涂装工艺设计要点

1.涂装程序

涂装程序根据被涂物材质及对涂装质量要求的不同而略有差别,但主要涂装程序基本相同。

(1)根据被涂物材质和涂装要求,选择合适的涂料及各类辅助材料品种,估算使用数量,选用合理的涂装、干燥方法。

(2)对被涂物表面进行预处理,除去油污、铁锈、灰尘,使被涂物表面平整、清洁。

(3)调配腻子、涂料等,并根据有关涂装工艺进行涂装。

(4)根据涂料、被涂物的性质但采取适宜的干燥方法,如常温干燥、加热烘干、紫外线固化等。

(5)根据不同需要,在涂层上重复涂装。

(6)根据需要,对干燥后的涂层进行后处理,如打磨、抛光。

2.涂料的合理配套

(1)涂层间的相互配套

涂层间的配套是指从底漆、腻子、二道底漆、中间层漆到面漆的相互配套,使涂层变成复合涂层。

单独一种涂料不可能各方面性能都艮突出,但如果进行合理的搭配,选用几种各有特长的涂料相互配套构成复合涂层,可以显示出更加优越的涂层性能。最简单的配套体系是底漆一腻子一面漆。

(2)不同涂装基材与涂料的配套

涂料涂装前应根据被涂物的材质选择合适的涂料品种。

因为各种底漆对被涂材质的适应性各不相同,底漆的选择特 别要根据这一原进行。

(1)黑色金属如钢铁类适应性较强,一般底漆对其附着力 较好底可选用油漆、酹醛、醇酸、环氧、过氯乙烯、丙烯酸、硝基、 沥青等各类涂料;面漆应根据涂装工艺要求和底漆品种选择 相应类型的涂料。

(2)木材类基材,可选用油性、酚醛、醇酸、虫胶、过氯乙 烯、丙烯酸、硝基等各类底漆,并根据需要选择相应面漆。

(3)铝或铝合金表面,一般底漆涂装后可能会产生附着力 不良,应采用锌黄类底漆如锌黄醇酸底漆、锌黄环氧底漆、锌 黄酚醛底漆、锌黄丙烯酸底漆等配套。

(4)水泥材质,需考虑至U所用底漆应有一定的耐碱性和透

气性,或对被涂表面进行严格处理,否贝IJ有可能发生涂膜起 泡、剥落等现象,一般选用乳胶漆、胺固化环氧漆、聚氨酯漆、 过氯乙烯漆、氯化橡胶漆等品种。

(5)塑料基材,应根据塑料的种类而选择涂料品种,ABS、 HIPS、聚苯乙烯等类塑料可选用硝基、过氯乙烯、丙烯酸、聚 氨酯等类涂料,而聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等塑料因其性质 的特殊,应选用专用涂料,否则会造成附着力差、涂膜整块脱 落等严重后果。

3.涂料品种选择的原则

对涂料品种进行选择时,除应参照涂料产品说明书介绍的组成性能、技术指标外,还要参照以下几个原则:

(1)根据涂装目的进行选择

例如,涂装低档木器使用酚醛或醇酸涂料就可以了,但若涂装高级木器家具,就要选用硝基、聚酯、聚氨酯、丙烯酸等类涂料;要求具有绝缘、耐酸、耐碱、耐热等特殊性能的,就要选择与之相适应的功能性、防腐性涂料品种。

在按不同涂饰目的选择涂料品种时,必须客观地分析涂料的一般用途和某些特殊用途中的主要技术要求,以便在特殊性能上最大限度地予以满足,又不影响其他性能指标。

各种涂料都有一定的适用范围,超越这个范围就会出问题。例如,酚醛磁漆的耐水性好,用于浸水器材的涂装较适合,但其耐紫外线性能很差,如果用于室外车辆面层的涂装,很快就会出现龟裂、剥落现象。

(2)根据被涂物的材质进行选择

各种涂料对被涂材质的适应性各不相同,适应性好的附着良好,能充分发挥涂料的保护功能,否则易产生涂装缺陷。

例如木材制品、纸张、皮革、织物和塑料等不耐高温,就不能选择烘烤固化的涂料,必须采用自干型涂料产品。水泥表面可选用耐碱的乳胶涂料和过氯乙烯涂料。塑料薄膜、皮革、织物等材质宜选择柔韧性好的乙烯类、聚氨酯类等涂料。各种金属表面底漆的选择受底材的影向更大,如铝、镁等轻金属及其合金不可采用红丹防锈底漆,否则不仅不能起至U防腐的作用,反而会因电化学腐蚀作用,加速底材的腐蚀,并产生附着力不良的现象。

(3)根据被涂物件所处的工作环境进行选择

所用涂料要根据被涂物件是用在室内还是室外是一般性保护,还是要耐受酸、碱、盐雾等恶劣环境的侵蚀;是常温状态下使用,还是必须耐高温等进行选择。

(4)根据所具备的涂装条件和被涂物的形状进行选择

所选用涂料的施工性能、干燥性能等应与涂装条件相适应。有的涂料(如挥发性快干涂料)适宜采用喷涂施工;有的涂料(如氨基烘漆等)必须进行烘烤才能干燥;还有的涂料品种(如电泳漆、光固化漆)必须采用特殊的涂装设备或固化设备才能完成涂装施工。

选择涂料时,还必须考虑到被涂物件的大、形状,做到量体裁衣。如物件形状复杂,又是庞然大件,无法拆卸时,应选用自干型涂料,而不宜选用烘干型等需干燥设备进行干燥的涂料;涂装后的物件要进行长途运输的还必须考虑选用抗冲击性能优良的涂料。

(5)选择涂料产品时要注意涂料的配套性

(1)涂料(特别是底漆)与底材之间的酉2套性。

(2)各层涂料之间的配套性(附着力、是否咬底与(3)涂料与辅助材料的配套性。

(4)各道涂料干燥方法的配套性。例如,底材或已涂底层漆是不耐高温的,面漆就要避免采用需经烘烤才能干燥的品种。

(6)选择涂料品种应一并考虑涂料的性能与经济性尽量选择能够满足性能指标的、价廉物美的涂料产品。在经济核算时要将材料费用、表面处理费用、施工费用、涂膜使用寿命及其维修费用、对涂装产品价格定位的影响等加以综合核算后进行选择。选择涂料时还要注意:涂料产品的价格高低,不能完全表示其耐久性和对特定要求适用性上的差另。

4.涂装方法和涂装条件的确定

(1)根据涂装质量的要求确定涂装方法和涂装条件。涂装场所一般要求明亮、不受日光直晒、温度和湿度合适、空气清洁、风速适宜。要避免在烈日、大风、雨淋下施工。对涂装质量要求高的底必须在室内涂装,并对空气进行过滤除尘、保持地面无灰尘、调节环境的温度和湿度。

高装饰性涂装往往选用空气喷涂等涂膜平整、装饰效果好的涂装方法。为加速干燥、减少灰尘对涂膜的影响,氧化自干型涂料和双组分固化型涂料还经常采用低温烘干的方式(60°C左右),以提高涂膜性能和装饰效果。

(2)根据已有的涂装设备和施工环境确定涂装方法和涂装条件,即因地制宜。

(3)根据涂装的工作效率等确定涂装方法和涂装条件。

手工涂装要求设备少,但工作效率低,占用人工多,工期较长;机械涂装和自动化涂装工作效率高,但必须要配备有关机械、设备。

除挥发性快干漆外,一般涂料采用自干的方式时,干燥时间较长,要有较大的场地供周转;采用烘干的方式,干燥时间短,占用场地少,但必须配备相应的干燥设备。

(4)根据被涂物的形状、大小确定涂装方法和涂装条件。

(四)金属表面涂装

金属表面涂装的基本程序一般为:被涂工件的表面清理一涂装底漆一刮涂腻子一涂装二道底漆或中间层漆一涂装面漆等。

1.金属物品涂装前的表面处理

金属物品表面涂漆的主要目的之一是为了防腐,而大多数金属特别是钢铁类金属在涂装前可能已经发生腐蚀而产生了锈斑,如何正确地处理金属表面,对涂料涂装后的附着力、防腐蚀性和涂膜外观都有很大的影响。

(1)钢铁的表面处理

一般钢铁的表面可能存在油垢、铁锈、氧化皮等不利于涂装的物质,必须在涂装前予以清除。表面处理包括除油、除锈和钢铁表面的化学转变(磷化)等三大过程。对已涂装过涂膜的钢铁表面在重新涂装时,如果原涂膜已有破坏,必须将旧涂层除去后再进行适当的表面处理。

除油(脱脂)工艺: