預噴塗裝置作用原理

① 熱噴塗技術的發展趨勢

熱噴塗技術目前在國內已經得到了比較廣泛的推廣應用，近年來發展的趨勢和特點是： 作為新型的實用工程技術目前尚無標準的分類方法，一般按照熱源的種類，噴塗材料的形態及塗層的功能來分。如按塗層的功能分為耐腐，耐磨，隔熱等塗層，按加熱和結合方式可分為噴塗和噴熔：前者是機體不熔化，塗層與基體形成機械結合；後者則是塗層再加熱重熔，塗層與基體互溶並擴散形成冶金結合。
平常接觸較多的一種分類方法是按照加熱噴塗材料的熱源種類來分的，按此可分為：①火焰類，包括火焰噴塗、爆炸噴塗、超音速噴塗；②電弧類，包括電弧噴塗和等離子噴塗；③電熱法，包括電爆噴塗、感應加熱噴塗和電容放電噴塗；④激光類：激光噴塗。 1、火焰噴塗：火焰噴塗包括線材火焰噴塗和粉末火焰噴塗。
<1&gt；線材火焰噴塗法：是最早發明的噴塗法。它是把金屬線以一定的速度送進噴槍里，使端部在高溫火焰中熔化，隨即用壓縮空氣把其霧化並吹走，沉積在預處理過的工件表面上。
圖1 絲材火焰噴吐的裝置示意圖
圖2 絲材火焰噴塗的原理示意圖
圖1表示絲材火焰噴塗的裝置。圖2則是絲材火焰噴塗槍的剖面圖，它示出了絲材火焰噴塗的基本原理。噴塗源為噴嘴，金屬絲穿過噴嘴中心，通過圍繞噴嘴和氣罩形成的環形火焰中，金屬絲的尖端連續地被加熱到其熔點。然後，由通過氣罩的壓縮空氣將其霧化成噴射粒子，依靠空氣流加速噴射到基體上，從而熔融的粒子冷卻到塑性或半熔化狀態，也發生一定程度的氧化。粒子與基體撞擊時變平並粘結到基體表面上，隨後而來的與基體撞擊的粒子也變平並粘結到先前已粘結到基體的粒子上，從而堆積成塗層。
絲材的傳送靠噴槍中空氣渦輪或電動馬達旋轉，其轉速可以調節，以控制送絲速度。採用空氣渦輪的噴槍，送絲速度的微調比較困難，而且其速度受壓縮空氣的影響而難以恆定，但噴槍的質量輕，適用於手工操作；採用電動馬達傳送絲材的噴塗設備，雖然送絲速度容易調節，也能保持恆定，噴塗自動化程度高，但噴槍笨重，只適用於機械噴塗。在絲材火焰噴槍中，燃氣火焰主要用於線材的熔化，適宜於噴塗的金屬絲直徑一般為1.8～4.8mm。但有時直徑較大的棒材，甚至一些帶材亦可噴塗，不過此時須配以特定的噴槍。
<2&gt；粉末火焰噴塗法：它與絲材火焰噴塗的不同之處是噴塗材料不是絲材而是粉末。圖3和圖4分別為為粉末火焰噴塗裝置和原理示意圖。
圖3 粉末火焰噴塗的典型裝置
圖4 粉末火焰噴塗的原理示意圖
在火焰噴塗中通常使用乙炔和氧組合燃燒而提供熱量，也可以用甲基乙炔，丙二烯（MPS），丙烷，氫氣或天然氣。火焰噴塗可噴塗金屬，陶瓷，塑料等材料，應用非常靈活，噴塗設備輕便簡單，可移動，價格低於其他噴塗設備，經濟型好，是目前噴塗技術中使用較廣泛的一種方法。但是，火焰噴塗也存在明顯的不足。如噴出的顆粒速度較小，火焰溫度較低，塗層的粘結強度及塗層本身的綜合強度都比較低，且比其他方法得到的氣孔率都。此外，火焰中心為氧化氣氛，所以對高熔點材料和易氧化材料，使用時應注意。為了改善火焰噴塗的不足，提高結合強度及塗層密度，可採用將壓縮空氣或氣流加速裝置來提高顆粒速度；也可以採用將壓縮氣流由空氣改為惰性氣體的辦法來降低氧化程度，但這同時也提高了成本。
2、爆炸噴塗
爆炸噴塗：利用氧氣和乙炔氣點火燃燒，造成氣體膨脹而產生爆炸，釋放出熱能和沖擊波，熱能使噴塗粉末熔化，沖擊波則使熔融粉末以700～800m/s的速度噴射到工件表面上形成塗層。圖5為爆炸噴槍示意圖。
圖5 爆炸噴塗原理圖
爆炸塗層形成的基本特徵，一般認為仍然是高速熔融粒子碰撞基體的結果。爆炸噴塗的最大特點是粒子飛行速度高，動能大，所以爆炸噴塗塗層具有：①塗層和基體的結合強度高，②塗層緻密，氣孔率很低，③塗層表面加工後粗糙度低，④工件表面溫度低。爆炸噴塗可噴塗金屬，金屬陶瓷及陶瓷材料，但是由於該設備價格高，噪音大，屬氧化性氣氛等原因，國內外應用還不廣泛。目前世界上應用最成功的爆炸噴塗是美國聯合碳化物公司林德分公司1955年取得的專利，其設備及工藝參數至今仍然保密。中國於1985年左右，由中國航天工業部航空材料研究所研製成功爆炸噴塗設備,就Co/WC塗層性能來看，噴塗性能與美國聯合碳化物公司的水平接近。
在爆炸噴塗中，當乙炔含量為45%時，氧-乙炔混合氣可產生3140℃的自由燃燒溫度，但在爆炸條件下可能超出4200℃，所以絕大多數粉末能夠熔化。粉末在高速槍中被輸運的長度遠大於等離子槍，這也是其粒子速度高的原因。
3、超音速噴塗
為了與美國碳化物公司的爆炸噴塗抗爭，上世紀60年代初期，美國人J.Browning發明了超音速火焰噴塗技術，稱之為Jet-Kote,並於1983年獲得美國專利。近些年來，國外超音速火焰噴塗技術發展迅速，許多新型裝置出現，在不少領域正在取代傳統的等離子噴塗。在國內，武漢材料保護研究所,北京鋼鐵研究總院，北京鈦得新工藝材料有限公司等也在進行這方面研究，並生產出有自己特色的超音速噴塗裝置。
圖6 超音速火焰噴塗槍
燃料航空煤油與助燃劑（O2）以一定的比例導入燃燒室內混合，爆炸式燃燒，因燃燒產生的高溫氣體以高速通過膨脹管獲得超音速。同時通入送粉氣（Ar或N2），定量沿燃燒頭內碳化鎢中心套管送入高溫燃氣中，一同射出噴塗於工件上形成塗層。
在噴塗機噴嘴出口處產生的焰流速度一般為音速的4倍，即約1520m/s，最高可高達2400m/s（具體與燃燒氣體種類，混合比例，流量，粉末質量和粉末流量等有關）。粉末撞擊到工件表面的速度估計為550-760m/s，與爆炸噴塗相當。Jet-Kote法之所以能有這么高的速度，關鍵在於按流體力學的原理合理設計製造了一個噴嘴，稱之為Laval管的膨脹管。
圖7 Laval管
由流體力學知：對一維可壓縮流體，則有：ds/s=(M²-1）dv/v
其中：S―管器截面積；M=v/v聲（馬赫數）； V－流體速度
由式中我們看出：當V>v聲，即M>1時，則dv與ds符號相同，即隨管道截面積變大（ds為正）時，流體速度也增大。當V<v聲，即M<1時，則dv與ds符號相反，即隨管器截面積變小（ds為負）時，流體速度亦增大。所以，只要管子設計合理，則流體在速度低時，只要經過足夠壓縮，即可在管器某一截面（如AB）達到聲速，過了這一截面後，將獲得超音速。超音速噴塗法具有如下的特點：
①粉粒溫度較低，氧比較輕（這主要是由於粉末顆粒在高溫中停留時間短，在空氣中暴露時間短的緣故，所以塗層中含氧化物量較低，化學成分和相的組成具有較強的穩定性），但只適於噴塗金屬粉末、Co-Wc粉末以及低熔點TiO2陶瓷粉末；
②粉粒運動速度高。
③粉粒尺寸小（10～53&gt；μm）、分布范圍窄，否則不能熔化。
④塗層結合強度、緻密度高，無分層現象。
⑤塗層表面粗糙度低。
⑥噴塗距離可在較大范圍內變動，而不影響噴塗質量。
⑦可得到比爆炸噴塗更厚的塗層，殘余應力也得到改善。
⑧噴塗效率高，操作方便。
⑨噪音大（大於120dB），需有隔音和防護裝置。 1、電弧噴塗：
電弧噴塗：在兩根焊絲狀的金屬材料之間產生電弧，因電弧產生的熱使金屬焊絲逐漸熔化，熔化部分被壓縮空氣氣流噴向基體表面而形成塗層。電弧噴塗按電弧電源可分為直流電弧噴塗和交流電弧噴塗。直流：操作穩定，塗層組織緻密，效率高。交流：噪音大。電弧產生的溫度與電弧氣體介質、電極材料種類及電流有關（如Fe料，電流280安，電弧溫度為6100K）。但一般來說，電弧噴塗比火焰噴塗粉末粒子含熱量更大一些，粒子飛行速度也較快，因此，熔融粒子打到基體上時，形成局部微冶金結合的可能性要大的多。所以，塗層與基體結合強度較火焰噴塗高1.5～2.0倍，噴塗效率也較高。電弧噴塗還可方便地製造合金塗層或「偽合金」塗層。通過使用兩根不同成分的絲材和使用不同進給速度，即可得到不同的合金成分。電弧噴塗與火焰噴塗設備相似，同樣具有成本低，一次性投資少，使用也方便等優點。但是，電弧噴塗的明顯不足，噴塗材料必須是導電的焊絲，因此只能使用金屬，而不能使用陶瓷，限制了電弧噴塗的應用范圍。近些年來，為了進一步提高電弧噴塗塗層的性能，國外對設備和工藝進行了較大的改進，公布了不少專利。例如，將甲烷等加入到壓縮空氣中作為霧化氣體，以降低塗層的含氧量。日本還將傳統的圓形絲材改成方形，以改善噴塗速率，提高了塗層的結合強度。
2、等離子噴塗：
等離子噴塗：包括大氣等離子噴塗，保護氣氛等離子噴塗，真空等離子噴塗和水穩等離子噴塗。等粒子噴塗技術是繼火焰噴塗之後大力發展起來的一種新型多用途的精密噴塗方法，它具有：①超高溫特性，便於進行高熔點材料的噴塗。②噴射粒子的速度高，塗層緻密，粘結強度高。③由於使用惰性氣體作為工作氣體，所以噴塗材料不易氧化。
<1&gt；等離子的形成（以N2為例）
圖8 等離子體發生過程示意圖。
0°k時，N2分子的兩個原子程啞鈴形，僅在x,y,z方向上平動；
大於10°k時，開始旋轉運動；
大於10000°k時，原子間產生振動，分子與分子間碰撞，則分子會發生離解變為單原子：
N2+Ud——>N+N 其中 Ud為離解能
溫度再升高，原子會發生電離： N+Ui——>N++e 其中 Ui為電離能
氣體電離後，在空間不僅有原子，還有正離子和自由電子，這種狀態就叫等離子體。
等離子體可分為三大類：①高溫高壓等離子體，電離度100%，溫度可達幾億度，用於核聚變的研究；②低溫低壓等離子體，電離度不足1%，溫度僅為50～250度；③高溫低壓等離子體，約有1%以上的氣體被電離，具有幾萬度的溫度。離子、自由電子、未電離的原子的動能接近於熱平衡。熱噴塗所利用的正是這類等離子體。
<2&gt；噴塗原理：
圖9 等粒子噴塗原理
等粒子噴塗是利用等離子弧進行的，離子弧是壓縮電弧，與自由電弧項比較，其弧柱細，電流密度大，氣體電離度高，因此具有溫度高，能量集中，弧穩定性好等特點。
按接電方法不同，等離子弧有三種形式：
①非轉移弧：指在陰極和噴嘴之間所產生的等離子弧。這種情況正極接在噴嘴上，工件不帶電，在陰極和噴嘴的內壁之間產生電弧，工作氣體通過陰極和噴嘴之間的電弧而被加熱，造成全部或部分電離，然後由噴嘴噴出形成等離子火焰（或叫等離子射流）。等粒子噴塗採用的就是這類等離子弧。
②轉移弧：電弧離開噴槍轉移到被加工零件上的等離子弧。這種情況噴嘴不接電源，工件接正極，電弧飛越噴槍的陰極和陽極（工件）之間，工作氣體圍繞著電弧送入，然後從噴嘴噴出。等離子切割，等離子弧焊接，等離子弧冶煉使用的是這類等離子弧。
③聯合弧：非轉移弧引燃轉移弧並加熱金屬粉末，轉移弧加熱工件使其表面產生熔池。這種情況噴嘴，工件均接在正極。等離子噴焊採用這種等離子弧。
進行等粒子噴塗時，首先在陰極和陽極（噴嘴）之間產生一直流電弧，該電弧把導入的工作氣體加熱電離成高溫等離子體，並從噴嘴噴出，形成等離子焰，等離子焰的溫度很高，其中心溫度可達30000°k，噴嘴出口的溫度可達； 15000～20000°k。焰流速度在噴嘴出口處可達1000～2000m/s，但迅衰減。粉末由送粉氣送入火焰中被熔化，並由焰流加速得到高於150m/s的速度，噴射到基體材料上形成膜。
圖10 等離子焰流溫度分布
<3&gt；等粒子噴塗設備：等離子噴塗設備主要包括：
①噴槍：實際上是一個非轉移弧等離子發生器，是最關鍵的部件，其上集中了整個系統的電，氣，粉，水等。
②電源：用以供給噴槍直流電。通常為全波硅整流裝置。
③送粉器：用來貯存噴塗粉末並按工藝要求向噴槍輸送粉末的裝置。
④熱交換器：主要用以使噴槍獲得有效的冷卻，達到使噴嘴延壽的目的。
⑤供氣系統：包括工作氣和送粉氣的供給系統。
⑥控制框：用於對水，電、氣、粉的調節和控制。
<4&gt；等粒子噴塗工藝：
在等粒子噴塗過程中，影響塗層質量的工藝參數很多，主要有：
①等離子氣體：氣體的選擇原則主要根據是可用性和經濟性，N2氣便宜，且離子焰熱焓高，傳熱快，利於粉末的加熱和熔化，但對於易發生氮化反應的粉末或基體則不可採用。Ar氣電離電位較低，等離子弧穩定且易於引燃，弧焰較短，適於小件或薄件的噴塗，此外Ar氣還有很好的保護作用，但Ar氣的熱焓低，價格昂貴。氣體流量大小直接影響等離子焰流的熱焓和流速，從而影響噴塗效率，塗層氣孔率和結合力等。流量過高，則氣體會從等離子射流中帶走有用的熱，並使噴塗粒子的速度升高，減少了噴塗粒子在等離子火焰中的「滯留」時間，導致粒子達不到變形所必要的半熔化或塑性狀態，結果是塗層粘接強度、密度和硬度都較差，沉積速率也會顯著降低；相反，則會使電弧電壓值不適當，並大大降低噴射粒子的速度。極端情況下，會引起噴塗材料過熱，造成噴塗材料過度熔化或汽化，引起熔融的粉末粒子在噴嘴或粉末噴口聚集，然後以較大球狀沉積到塗層中，形成大的空穴。
②電弧的功率：電弧功率太高，電弧溫度升高，更多的氣體將轉變成為等離子體，在大功率、低工作氣體流量的情況下，幾乎全部工作氣體都轉變為活性等粒子流，等粒子火焰溫度也很高，這可能使一些噴塗材料氣化並引起塗層成分改變，噴塗材料的蒸汽在基體與塗層之間或塗層的疊層之間凝聚引起粘接不良。此外還可能使噴嘴和電極燒蝕。而電弧功率太低，則得到部分離子氣體和溫度較低的等離子火焰，又會引起粒子加熱不足，塗層的粘結強度，硬度和沉積效率較低。
③供粉：供粉速度必須與輸入功率相適應，過大，會出現生粉（未熔化），導致噴塗效率降低；過低，粉末氧化嚴重，並造成基體過熱。送料位置也會影響塗層結構和噴塗效率，一般來說，粉末必須送至焰心才能使粉末獲得最好的加熱和最高的速度。
④噴塗距離和噴塗角：噴槍到工件的距離影響噴塗粒子和基體撞擊時的速度和溫度，塗層的特徵和噴塗材料對噴塗距離很敏感。噴塗距離過大，粉粒的溫度和速度均將下降，結合力、氣孔、噴塗效率都會明顯下降；過小，會使基體溫升過高，基體和塗層氧化，影響塗層的結合。在機體溫升允許的情況下，噴距適當小些為好。
噴塗角：指的是焰流軸線與被噴塗工件表面之間的角度。該角小於45度時，由於「陰影效應」的影響，塗層結構會惡化形成空穴，導致塗層疏鬆。
⑤噴槍與工件的相對運動速度：噴槍的移動速度應保證塗層平坦，不出線噴塗脊背的痕跡。也就是說，每個行程的寬度之間應充分搭疊，在滿足上述要求前提下，噴塗操作時，一般採用較高的噴槍移動速度，這樣可防止產生局部熱點和表面氧化。
⑥基體溫度控制：較理想的噴塗工件是在噴塗前把工件預熱到噴塗過程要達到的溫度，然後在噴塗過程中對工件採用噴氣冷卻的措施，使其保持原來的溫度。近幾年來，在等離子噴塗的基礎上又發展了幾種新的等離子噴塗技術，如：
3、真空等離子噴塗（又叫低壓等離子噴塗）
真空等離子噴塗是在氣氛可控的，4～40Kpa的密封室內進行噴塗的技術。因為工作氣體等離子化後，是在低壓氣氛中邊膨脹體積邊噴出的，所以噴流速度是超音速的，而且非常適合於對氧化高度敏感的材料。
4、水穩等離子噴塗
前面說的等離子噴塗的工作介質都是氣體，而這種方法的工作介質不是氣而是水，它是一種高功率或高速等離子噴塗的方法，其工作原理是：噴槍內通入高壓水流，並在槍筒內壁形成渦流，這時，在槍體後部的陰極和槍體前部的旋轉陽極間產生直流電弧，使槍筒內壁表面的一部分蒸發、分解，變成等離子態，產生連續的等離子弧。由於旋轉渦流水的聚束作用，其能量密度提高，燃燒穩定，因此，可噴塗高熔點材料，特別是氧化物陶瓷，噴塗效率非常高。 1、電爆噴塗：在線材兩端通以瞬間大電流，使線材熔化並發生爆炸。此法專用來噴塗氣缸等內表面。
2、感應加熱噴塗：採用高頻渦流把線材加熱，然後用高壓氣體霧化並加速的噴塗方法。
3、電容放電加熱：利用電容放電把線材加熱，然後用高壓氣體霧化並加速的噴塗方法。 把高密度能量的激光束朝著接近於零件的基體表面的方向直射，基體同時被一個輔助的激光加熱器加熱，這時，細微的粉末以傾斜的角度被吹送到激光束中。圖11 激光噴塗
熔化粘結到基體表面，形成了一層薄的表面塗層，與基體之間形成良好的結合（噴塗環境可選擇大氣氣氛或惰性氣體氣氛，或真空下進行）。

② 塗覆機工作原理

近年來，隨著電子技術特別是電子計算機的廣泛應用，面向工業自動化控制的數控系統的研製和生產已成為高技術領域內迅速發展起來的一門新興技術，它的發展使機械化和自動化有機的結合在一起。針對目前塗裝行業的特殊需求，以前以人工噴塗為主的生產模式逐漸轉化為自動噴塗。自動噴塗具有能不斷重復工作和勞動、不知疲勞、不怕危險等特點，因此這種自動噴塗模式已受到許多行業的重視，並越來越廣泛地得到了應用。 針對自動噴塗的特點，為了完成數字化控制，研製和開發了基於工業計算機和運動控制卡Adt836的底層控制系統。採用這樣的集成運動控制卡，簡化整個控制系統的硬體電路結構，提高系統的可靠性和控制精度。 選擇性塗覆機系統組成 主要有Adt-TP104控制器，輔助接線端子，基於DOS開發的噴塗機軟體控制系統組成。 控制器內置Adt836運動控制卡，它是深圳市眾為興數控技術有限公司研發，基於PC104匯流排的高性能六軸伺服/步進控制卡，位置可變環形，可在運動中隨時改變速度，具有直線，圓弧，連續差補等功能。速度控制可採用定速和直線/S曲線加減速，可做非對稱直線加減速，可自動/手動減速，在定量驅動時可防止速度曲線產生的三角波形。具有48路數字輸入，32路數字輸出。 控制器支持RS233通訊，可方便程序下載更新，數據備份。 其工作原理，由運動控制器發出脈沖指令給伺服或步進控制單元，驅動電機動作。最大的輸出脈沖頻率為4MHz。在驅動過程中，如果檢測到外部的停止信號則控制器立即發出停止脈沖輸出的操作。如果在驅動過程中，系統檢測到硬體限位信號，則立即停止驅動，從而保證機械繫統的安全性。進行噴塗操作時，通過控制器向外部發出一個輸出信號，從而控制噴槍的開關。 至於發多少個脈沖，以及運動過程中需要檢測信號，控制哪個輸出操作，都可以通過軟體來方便實現。836控制卡的脈沖輸出是共陽極、「脈沖+方向」或「脈沖+脈沖」的接線方式。 運動控制卡的接線方式 軟體系統採用教導式編程方式，用戶只要將機械對應的軸移動到所要的位置，控制系統會自動記憶此處的坐標，對於一個待加工的工件，教導時可以根據工件的形狀來確定加工的軌跡。 如果要按照圖5所示，A-B-C-D-E的路線加工，則教導數據時首先將運動軸運動到A處，然後記下此處的坐標，接著移動軸到B處，記下此處的坐標，那麼系統就會根據兩點成線的法則自動形成一條從A到B的線段，其他的照此就可以完成。對於每段的速度可單獨設定，這樣保證噴塗的效果，因有的地方需要噴的油漆較多，那麼就可以慢速運動，有的地方要求油漆少，就可以快速運動。可調的速度保證了噴塗的效果同時也保證機械在運動時不會有太大的振動。當然也可以採用往復式的噴塗，對噴塗的工件重復噴塗，以求好的噴塗效果。如果所噴塗的工件有圓弧的形狀。 那麼教導數據時只要記下圓弧開始點的A坐標，任意中間點的B坐標，圓弧結束點的C坐標，則系統根據三點成圓弧的規則，自動會形成一個圓弧的軌跡。至於是順時針圓弧或者逆時針，系統會根據使用者教導數據的順序自動進行判定。 至於噴塗時的軌跡不一定要做標準的直線段，也可以是如圖7所示的直線軌跡。 M形折線段。具體看噴塗的工藝要求。因為是採用教導式的編程方式，用戶可以隨心所欲的指定加工軌跡。對於空間的圓弧，教導數據時可以將空間圓弧拆分為多段小空間直線來完成，因Adt836卡具有六軸直線差補功能。當然對於噴塗來講，細分的線段不需要十分的短小。 以上是對於教導的軌跡作以簡單的說明分析，實際加工時可能有氣缸之類的操作，有時候需要檢測氣缸到位的信號（當然也可能是其他外部檢測信號），同時在哪個點處開噴槍，哪個點處關噴槍，這些都要在教導數據時完成。教導數據採用的表格式編程，類似與Excel表格，在對應的「輸入」和「輸出」類輸入您要檢測或執行輸出操作的埠號，系統會在加工運行時自動檢測輸入信號，有輸出操作的便執行相應的輸出操作。 當然實際噴塗時由於本身噴槍的霧化和扇形功能，噴塗時形成一個大的霧化面，所以有時不需要教導的軌跡一定要是工件的形狀，由於表格的操作非常的簡便，插入，刪除，復制，修改都可以使用，當教導完畢後，可以試運行，不理想的地方可以使用上述的編輯功能重新修訂數據。 選擇性塗覆機坐標說明 系統採用機械原點作為系統的參考坐標系，對於六軸的系統，每個軸都要有個原點信號。那麼在教導數據時首先要回原點。回原點時系統檢測到原點信號後，坐標系對應各軸的坐標計為0，以後各軸的運動坐標都參考這個坐標系。 為更有效的編輯教導數據，在軟體設計時採用了教導＋指令的編程模式，用戶可以教導幾行數據，利用跳轉，循環指令就可以完成多次的往復噴塗操作，也採用了類Windows的復制粘貼功能，可將一整塊數據復制到指定的位置。再配合插入，刪除，修改等編輯操作方便快速的實現加工數據的教導工作。 結語 本文介紹了基於Adt836運動控制卡的Adt-TP104控制器在噴塗系統中的設計，這種控制器的體積小，響應速度快、操作簡單，可視化的人機界面操作起來非常方便，目前已在塗裝行業佔有一席之地，隨著技術的不斷提升進步，將會在塗裝行業的到越來越廣泛的應用。 選擇性塗覆機 http://www.tensun.cn/

③ 塗布機的工作原理

塗布機工作原理及特點：
塗布機用於BOPP封箱膠粘帶的塗布生產。將成卷的基材塗上一層特定功能的膠、塗料或油墨等，並烘乾後收卷。它採用專用的高速塗布頭，能有效降低氣泡的產生，塗布機的收放卷均配置全速自動接膜機構，張力閉環自動控制。
塗布機的工作流程：將成卷的基材，如：紙張、布匹、皮革、鋁箔、塑料薄膜等，塗上一層特定功能的膠、塗料或油墨等，並烘乾後收卷。
塗布機
塗布機自動塗布機的工作原理：用於網印製版的自動塗布機的工作原理是相同的，但其性能根據不同的機型及不同的生產廠家而不同。絲網塗布機在垂直的機架上都設有能夾緊網框的裝置。絲網區的前後是水平的塗布機構，這個塗布機構由塗布槽，以及控制塗布槽角度和壓力的機械部件或氣動部件組成。
塗布機構兩端裝在塗布機的垂直支撐臂上，通過皮帶、鏈條或電纜的傳動，使塗布機構上下運動，沿絲網的表面塗布。傳動機構連接在伺服或變頻電機上，使其操作平穩，並能夠精確控制塗布機構的位置。
塗布前，將清潔的，綳好網的網版從塗布機前面裝入，有的機型也可從側面裝入網版。在為大幅面網框設計的機型中，側面裝版更為常見，因為網框大且笨重，側面裝版，可使抬升量和搬動量小一些。在自動絲網塗布機與其他自動絲網處理設備（如清潔設備、再生設備、乾燥裝置和顯影機）聯機運行時，從側面裝版更為便利。不管網版是如何裝上的，一旦網版處於正確的位置，氣動夾緊裝置或機械式夾緊裝置即閉合，將網版鎖定。為了操作更為方便，許多機型都有腳踏板控製版夾動作，操作人員可以騰出雙手來控制網版。安裝完網版，向自動塗布機灌入相應的感光乳劑後，即可開始塗布。根據控制系統和設備所具有的功能，設備可同時對絲網的兩面進行塗布。塗布方式有兩種，一是通過多次濕壓濕的操作在絲網上塗布感光乳劑；或是在每次塗布之後加上乾燥的過程。在材料表面上定量塗布粘合劑或塗料等液體（或熔體）高分子材料的機械。
適用於PVC/PE膜等軟性基材的生產
簡單的說就是把膠塗在薄膜上。具體的包括塗膠、烘乾、收卷和張力的控制。薄膜可以是PVC,PE,PET...也可以是一些紙張，例如再離型紙上塗上熱熔膠塗布機是為適應貨物集裝化儲存、運輸及機械化裝卸作業的包裝要求，設計製造了托盤式塗布機、壓頂式阻拉型塗布機、預拉型自動薄膜塗布機系列產品，廣泛使用與外貿出口、食品飲料、制灌、造紙、染料、塑膠化工、玻璃陶瓷、機電鑄件等產品的集裝成本，提高生產效率，又能防止貨物在搬運過程的損壞，並起到防塵，防潮及保潔作用。塗布機械工作原理是將被纏繞物體放置於轉盤中央，啟動轉盤電機轉動，自然地帶動轉盤轉動，使物體實現了外圍的纏繞膜機。與此同時升降機電機也啟動，帶動纏繞捆紮機整個組合體做上下運動，達到物體高度方向的纏繞，這就實現了物體整個外表的纏繞包裝。這樣
不僅有利於貨物儲存、運輸及機械化裝卸作業的包裝要求，又能防止貨物在搬運過程的損壞，起到防塵，防潮及保潔作用，也降低了生產成本，提高了生產效率。在纏繞過程中主要的是對薄膜拉緊力的調整以及穿膜。一般通過調整轉盤轉速和調節電機的轉速就能達到薄膜張緊程度。只要知道轉盤轉速越快，電機轉動越慢，膜就會越緊，反之越松這個原理就不難操作了。
塗布機的用途：
適用於鞋材、電子行業、海棉、EVA、PE、布料等塗膠。

④ 靜電噴塗的工藝介紹

靜電噴塗是指利用電暈放電原理使霧化塗料在高壓直流電場作用下荷負電，並吸附於荷正電基底表面放電的塗裝方法。

也可以可理解為是利用電荷同性相斥，異性相吸的基本特性設計成的一種新型塗漆方法。它是藉助直流高壓電場的作用，使噴槍噴出的漆霧霧化得更細，同時使漆霧帶電，通過靜電引力而沉積在帶異種電荷的工件表面形成均勻的漆膜，實現塗漆的目的，是將機械霧化與靜電引力、斥力結合在一起的一種高效塗裝方式。

(4)預噴塗裝置作用原理擴展閱讀

靜電噴塗工藝（靜電噴塑）與傳統的噴漆工藝相比較，具有的顯著優勢：

1、施工環境和勞動條件好。在高壓靜電場中噴塗時，漆霧的擴散也遠不及氣壓噴塗或無氣噴塗時那樣多，這樣就使塗飾環境的污染得到明顯的改善。

2、塗層外觀質量優異，附著力及機械強度強；

3、噴塗施工固化時間短；

4、塗層耐腐耐磨能力高出很多；

5、不需底漆；施工簡便，對工人技術要求低；

6、成本低於噴漆工藝；

7、有些施工場合已經明確提出必須使用靜電噴塑工藝處理；

8、靜電噴粉噴塗過程中不會出現噴漆工藝中常見的流淌現象。

⑤ 怎樣進行布袋除塵器預塗灰

新布袋投入使用前，須進行預塗灰，使預塗層均勻分布在濾袋錶面，以保護濾袋在鍋爐啟動時大量油煙污染布袋，防止糊袋，延長濾袋使用壽命。具體操作步驟要求如下：
1、布袋預塗灰是在鍋爐點火前使用引風機進行的；
2、布袋預塗灰時應確保清灰系統不工作；
3、將裝滿粉煤灰的專用罐車輸灰管接到預噴塗裝置的接管上，壓緊介面密封好。
4、啟動2 台鍋爐引風機，風機開度逐漸增大到40％以上。
5、先開啟同一煙道的其中1 個通道對應出、入口擋板門，關閉其他通道的出、入口擋板門， 開啟罐車的灰泵打灰。
6、根據濾室的壓差增加判斷預塗灰結果，當對應通道的壓降增加到200-300Pa( 花板上下壓差) 時，就獲得了充分的預塗灰。
7、檢查塗灰均勻性：人員要進入除塵器凈氣室內逐個室檢查預塗灰的情況。方法是將濾袋抽出檢查。以觀察不到布袋本來的外表面為標准。如發現塗灰不均勻，檢查系統，找出原因，重復預塗灰操作步驟，直到檢查合格為止。

⑥ 說明熱噴塗的主要工藝過程

我是做熱噴塗前處理設備噴砂機的。那麼在這里對前處理噴砂相關技術成果提供給大家，彼此提高。

熱噴塗工藝與噴砂工藝技術分析

1、熱噴塗前表面吹砂粗化的目的

基體表面的噴砂預處理是採用高硬度的磨料顆粒高速噴射基體表面，對基體表面產生沖刷、鑿削和錘擊作用，以除去基體表面的鐵銹、鱗皮、毛刺、焊渣、舊陶瓷塗層等污物，並形成具有相當粗糙度的基體表面，使金屬基體裸露出新鮮的活性表面，同時產生凈化、粗化和活化效果。此外，噴砂還對基體材料有一定的應力鬆弛並具有提高其疲勞強度的作用。加之噴砂的生產效率高，因此特別適合於大面積、大批量生產產品的表面預處理和現場施工，因而成為工業上常用的一種表面預處理方法。

2、熱噴塗對吹砂表面粗糙度有哪些要求

為了獲得滿意的塗層結合強度，熱噴塗對基體表面噴砂處理後的粗糙度有特定的要求。

2.1以表面粗糙度（Ra 即噴砂表面波峰與波谷的算術平均值）表示不同情況下熱噴塗合適的表面粗糙度值，列於下表。

應用對象表面粗糙度Ra/μm 大多數噴塗層 薄金屬件 塑料件

2.5-13 1.3 6

通常，隨著表面粗糙度增大，塗層的結合強度提高。但表Ra ＞10μm後，這種效果就大大減弱。欲獲得佳的塗層結合強度，其相應的表面粗糙度尺寸應為被噴塗粉末直徑的3/4好。

2）以噴砂態的表面形貌表示

按GB8923-88《塗裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》標準的規定，熱噴塗時鋼鐵材料的噴砂除銹分級要求達到高級Sa3.0，即金屬基體呈現白色，噴砂後的表面無各種明顯的油、脂、灰塵、軋皮、銹斑、塗膜、氧化物、腐蝕產物和其他外來物質。至少應達到近白色的次高級Sa2.5級。噴砂後基體表面的形貌和顏色應與鋼材表面噴砂的標准等級圖片或標准等級樣板進行比較評定。

3、吹砂氣體壓力對基體表面性能有什麼影響

噴砂氣體壓力的改變對基體表面內應力影響大，採用高壓氣體對薄板、長件表面噴砂，常常會引起工件的扭曲變形，軟基體（如鋁、鋅、巴氏合金等）表面會鑲嵌噴砂的磨料。另外，隨著噴砂氣體壓力的增加，基體表面活性增強，表面粗糙度值增大，噴砂效率提高。鋼鐵、不銹鋼、合金鋼工件，氣體壓力值應≥ 0.5Mpa。 對於軟基體工件，氣體壓力值應≤ 0.3MPa。

4、吹砂距離、角度、時間對基體表面性能有什麼影響

吹砂距離的變化，對吹砂效率影響大，其次是影響機體表面粗糙度，一般基體表面硬度大於45HRC，吹砂距離為100mm~150mmm,基體表面硬度在25HRC~45HRC之間，吹砂距離為150mm~200mm，軟基體表面硬度小於150HB，吹砂距離為250mm~300mm。

吹砂角度的改變主要影響基體表面的粗糙度，吹砂角度由30°~75°變化時，隨著吹砂角度增加，粗糙度隨之增大，但佳的吹砂角度為70°~80°。

吹砂時間的改變對基體表面活化程度有較大的影響，一般隨著對工件固定不動的吹砂時間的增加，表面活性增加，但吹砂時間達到20S左右時，表面活性基本達到飽和。一般基體表面粗糙度達到Sa3級，吹砂時間約在5S~10S。

5、如何選擇噴砂磨料的形態

噴砂磨料必須清潔、乾燥、有稜有角，忌用鑄件拋丸清理後用過的磨料進行熱噴塗的噴砂預處理。磨料在噴砂過程中依磨料種類和性能不同，會產生不同程度的粉碎。微細的粉塵既影響噴砂效率，也會沉積在基體的預處理表面，將影響噴塗塗層的結合，還會污染環境。因此，當磨料的粉碎超過20%時，應篩去微粉，將磨料清洗烘乾後再用。好採用50%回收磨料+50%新磨料的混合磨料再用。

6、射吸式吹砂機的原理

射吸式（又稱吸入式）噴砂機是利用壓縮空氣流在噴砂槍的射吸室內造成的負壓，通過砂管吸入砂粒，並隨氣流從噴嘴噴出對工件表面進行粗化預處理的裝置。這種噴砂方法設備簡單，使用方便，但砂的吸入量較少、噴射速度較低，噴砂效率不高，通常用於小面積或薄壁件及有色金屬的噴砂處理。射吸式噴砂機結構示意圖如圖所示，在噴砂過程中，從空氣噴嘴噴出的高速氣流在周圍形成負壓，通過吸砂管把磨料從噴砂箱底部的錐型料斗處吸進，帶入高速噴出的氣流中。在高速氣流中，磨料被加速，噴射到工件基體表面。在封閉的噴砂櫃中，撞擊到工件表面的砂粒被彈射，收集在噴砂櫃中，經過篩網篩分下落到漏斗內，並被回收循環使用。磨料可被連續使用，直至磨料破碎失去噴砂效果為此。射吸式噴砂機有小型的手工操作的裝置以及中型的、完全自動化體系的裝置。這種噴砂機適宜使用相對密度較小的非金屬磨料，不適合使用相對密度較大的金屬磨料。因為相對密度較大，且粒度較大的鑄鐵砂或鋼砂需要更大的負壓吸入力。

與壓力式噴砂機和離心噴砂機相比，射吸式噴砂槍的生產效率較低，吸砂管路較短，只適用於加工體積較小的工件，但這種噴砂槍結構簡單，價格低，使用靈活，維護方便，在現場可用於小面積的局部噴砂處理。射吸式噴砂槍需要的壓縮空氣流量較小，但要求使用較高的壓力，通常為0.52MPa~0.7MPa。

8、吹砂粗化預處理的缺點有哪些

1）不適於已精加工的零件或對加工精度要求高的零部件的預處理。

2）不能直接用於清除黏性的或有彈性的污染物，如脂類、油或瀝青等。（可考慮濕式噴砂）

3）不能對帶有深凹槽或包圍腔室的復雜零件進行噴砂，在這些部位噴砂，很容易造成磨料堆積。

4）磨料噴砂能在工件表面產生殘余壓縮應力，特別是在採用鋼丸或玻璃珠噴砂時更是如此。這對於提高製件的疲勞強度有利，但對於電器部件如電機用硅鋼片鐵芯，噴砂處理將會改變其電磁性能，造成有害影響。

5）射吸式噴砂機和離心式噴砂機能夠噴砂的工件尺寸受到限制。離心式噴砂機只適於噴塗大批量的同一種零件，生產的柔性小。

6）噴砂產生相當大的粉塵和雜訊，污染環境。可以考慮濕噴砂或循環回收式環保噴砂及噴砂房對粉塵及雜訊進行治理。

9、如何選擇吹砂磨料的粒度

噴砂磨料粒度的選擇主要取決於所需要的表面粗糙度，也與磨料的硬度、塗層厚度和噴砂用空氣壓力等因素有關。實際使用的噴砂磨料，其粒度范圍通常分為三擋；

粗砂（0.6mm~2.0mm，-1目~+30目），中粗砂（0.425mm~1.4mm，-14目 ~ +40目），細砂（0.18mm~0.6mm,-30目 ~ + 80目）。當要求噴塗塗層厚度超過0.25mm時，推薦採用粗砂，以提高基體的表面粗糙度，獲得佳的粘結性能 ；當塗層厚度小於0.25mm，要求基體表面的比較均勻時，則宜採用中粗砂，能達到滿意的粘結強度；當塗層厚度小於0.25mm，且塗層以噴塗態（不經後加工）使用時，即要求噴塗態塗層的表面比較均勻、光潔時，宜採用細砂噴砂。細砂噴砂時，單位時間單位面積上沖擊基體表面的磨料數目和接觸面積均大，因而噴砂效率高，但表面粗糙度小；反之，磨料粒度大、噴砂效率低，表面粗糙度增大。

對於各種金屬基體，推薦採用的磨料粒度為0.25mm~ 1.18mm（-16目 ~+ 60目）；對於大多數塑料基體，則宜採用0.15mm~0.25mm(-60目 ~+ 100目）磨料；對於薄塗層，特別是薄基體，應採用細粒度磨料，其粒度范圍為0.125mm~0.71mm（-25目~+120目）；對於厚度大於0.25mm的厚塗層，或為了獲得好的結合強度，則應採用較粗的磨料，其粒度范圍為0.71mm~1.00mm（-25目~+18目），以產生更粗糙的表面。

10、電火花粗化法和人工粗化法

電火花粗化法是在基體表面經去油、銹處理後，使用鎳絲（板）或鋁絲等做電極，同另一電極基體表面接觸產生電弧，使鎳或鋁熔粘於鋼或製品的表面，通過持續不斷地接觸，在基體表面生成一層粗糙的鎳或鋁薄焊層，達到基體表面粗化的目的。

電火花粗化屬手工操作，生產效率低，但設備簡單，使用方便，特別適合於不允許或無法噴砂粗化、硬化表面或局部部位的宏觀粗化。

人工粗化法是工件的表面採用噴砂處理，粗糙度達不到塗層要求時，則需對噴塗的基體表面再進行人工粗化，包括在其表面開溝槽，打眼和埋螺釘，以便增加塗層的嚙合能力與分散塗層的內應力

⑦ 簡述熱噴塗技術的原理，種類和技術特點以及主要的應用領域

1
熱噴塗技術概述
眾所周知, 除少數貴金屬外,金屬材料會與周圍介質發生化學反應和電
化學反應而遭受腐蝕. 此外,金屬表面受各種機械作用而引起的磨損也極為
嚴重.大量的金屬構件因腐蝕和磨損而失效, 造成極大的浪費和損失. 據一些
工業發達國家統計, 每年鋼材因腐蝕和磨損而造成的損失約占鋼材總產量的
10 %, 損失金額約占國民經濟總產值的2 - 4 %. 如果將因金屬腐蝕和磨損
而造成的停工、停產和相應引起的工傷、失火、爆炸事故等損失統計在內的
話, 其數值更加驚人. 因此, 發展金屬表面防護和強化技術, 是各國普遍關
心的重大課題.
隨著尖端科學和現代工業的發展,各工業部門越來越多地要求機械設備
能在高參數(高溫、高壓、高速度和高度自動化)和惡劣的工況條件(如嚴重的
磨損和腐蝕)下長期穩定的運行.因此,對材料的性能也提出更高要求. 採用
高性能的高級材料製造整體設備及零件以獲得表面防護和強化的效果, 顯然
是不經濟的,有時甚至是不可能的。所以, 研究和發展材料的表面處理技術就
具有重大的技術和經濟意義。而表面處理技術也在這種需求的推動下獲得了
飛速的發展和提高.
熱噴塗技術就是這種表面防護和強化的技術之一, 是表面工程中一門重
要的學科. 所謂熱噴塗, 就是利用某種熱源, 如電弧、等離子弧、燃燒火焰
等將粉末狀或絲狀的金屬和非金 屬塗層材料加熱到熔融或半熔融狀態, 然
後藉助焰流本身的動力或外加的高速氣流霧化並以一定的速度噴射到經過預
處理的基體材料表面, 與基體材料結合而形成具有各種功能的表面覆蓋塗層
的一種技術。
一. 熱噴塗技術的分類
根據熱源的種類熱噴塗技術主要分類為：
熱 源 溫 度 ℃ 噴 塗 方 法
粉末火焰噴塗(焊)
火 絲材火焰噴塗
約3000 陶瓷棒材火焰噴塗
焰 高速火焰噴塗(HVOF)
爆炸噴塗(D - GUN)
電 弧 約5000 電弧噴塗
大氣等離子噴塗(APS)
等離子弧 10000 以上 低壓等離子噴塗(LPPS)
水穩等離子噴塗
2
各種熱噴塗方法的熱源溫度和流速
二. 熱噴塗設備
雖然因熱噴塗的方法不同其設備也各有差異, 但依據熱噴塗技術的原理,
其設備都主要由噴槍、熱源、塗層材料供給裝置以及控制系統和冷卻系統組
成.下圖為等離子噴塗的設備配置圖.
三. 熱噴塗工藝
熱噴工藝過程如下：
工件表面預處理 → 工件預熱 → 噴塗 → 塗層後處理
1. 表面預處理
為了使塗層與基體材料很好地結合,基材表面必須清潔及粗糙, 凈化和
粗化表面的方法很多, 方法的選擇要根據塗層的設計要求及基材的材質、形
狀、厚薄、表面原始狀況以及施工條件等因素而定.
凈化處理的目的是除去工件表面的所有污垢,如氧化皮、油漬、油漆及
低速火焰噴塗
250 500 750 1000 m/s
2500 5000 7500 10000 oC
0
0
電弧噴塗
等離子噴塗
高速火焰噴塗
溫度
速度
3
其他污物, 關鍵是除去工件表面和滲入其中的油脂. 凈化處理的方法有, 溶
劑清洗法、蒸汽清洗法、鹼洗法及加熱脫脂法等.
粗化處理的目的是增加塗層與基材間的接觸面, 增大塗層與基材的機械
咬合力, 使凈化處理過的表面更加活化,以提高塗層與基材的結合強度. 同時
基材表面粗化還改變塗層中的殘余應力分布,對提高塗層的結合強度也是有
利的. 粗化處理的方法有噴砂、機械加工法(如車螺紋、滾花)、電拉毛等。
其中噴砂處理是最常用的粗化處理方法，常用的噴砂介質有氧化鋁、碳化硅
和冷硬鑄鐵等。噴砂時，噴砂介質的種類和粒度、噴砂時風壓的大小等條件
必須根據工件材質的硬度、工件的形狀和尺寸等進行合理的選擇。對於各種
金屬基體，推薦採用的砂粒粒度約為16－60 號砂，粗砂用於堅固件和重型件
的噴砂，噴砂壓力為0.5－0.7Mpa，薄工件易於變形，噴砂壓力為0.3－0.4
Mpa。特別值得注意的一點是，用於噴砂的壓縮空氣一定要是無水無油的，
否則會嚴重影響塗層的質量。噴塗前工件表面的粗化程度對大多數金屬材料
來說2.5－13 μmRa 就夠了。隨著表面粗糙度的增加塗層與基體材料的結合
增強，但是當表面粗糙度超過10μmRa 後，塗層結合強度的提高程度便會減
低。
對於一些與基材粘結不好的塗層材料, 還應選擇一種與基體材料粘結好
的材料噴塗一層過渡層,稱為粘結底層,常用作粘結底層的材料有Mo、NiAl、
NiCr 及鋁青銅等.粘結底層的厚度一般為0.08－0.18μm。
2.預熱
預熱的目的是為了消除工件表面的水分和濕氣, 提高噴塗粒子與工件接
觸時的界面溫度, 以提高塗層與基體的結合強度；減少因基材與塗層材料的
熱膨脹差異造成的應力而導致的塗層開裂. 預熱溫度取決於工件的大小、形
狀和材質,以及基材和塗層材料的熱膨脹系數等因素,一般情況下預熱溫度控
制在60 - 120 ℃之間.
3.噴塗
採用何種噴塗方法進行噴塗主要取決於選用的噴塗材料、工件的工況
及對塗層質量的要求。例如，如果是陶瓷塗層，則最好選用等離子噴塗；如
果是碳化物金屬陶瓷塗層則最好採用高速火焰噴塗；若是噴塗塑料則只能采
用火焰噴塗；而若要在戶外進行大面積防腐工程的噴塗的話，那就非靈活高
效的電弧噴塗或絲材火焰噴塗莫屬了。總之，噴塗方法的選擇一般來說是多
樣的，但對某種應用來說總有一種方法是最好的。
預處理好的工件要在盡可能短的時間內進行噴塗,噴塗參數要根據塗層
材料、噴槍性能和工件的具體情況而定, 優化的噴塗條件可以提高噴塗效率、
並獲得緻密度高、結合強度高的高質量塗層.
4.塗層後處理
噴塗所得塗層有時不能直接使用, 必須進行一系列的後處理.
4
用於防腐蝕的塗層,為了防止腐蝕介質透過塗層的孔隙到達基材引起基
材的腐蝕,必須對塗層進行封孔處理. 用作封孔劑的材料很多,有石臘、環氧
樹脂、硅樹脂等有機材料及氧 化物等無機材料, 如何選擇合適的封孔劑, 要
根據工件的工作介質、環境、溫度及成本等多種因素進行考慮.
對於承受高應力載荷或沖擊磨損的工件,為了提高塗層的結合強度,要對
噴塗層進行重熔處理(如火焰重熔、感應重熔、激光重熔以及熱等靜壓等), 使
多孔的且與基體僅以機械結合的塗層變為與基材呈冶金結合的緻密塗層.
有尺寸精度要求的,要對塗層進行機械加工. 由於噴塗塗層具有與一般的
金屬及陶瓷材料不同的特點, 如塗層有微孔,不利於散熱；塗層本身的強度較
低,不能承受很大的切削力；塗層中有很多硬的質點,對刀具的磨損很快等,
因而形成了噴塗塗層不同於一般材料的難於加工的特點.所以必須選用合理
的加工方法和相應的工藝參數才能保證噴塗層機械加工的順利進行和保證達
到所要求的尺寸精度.
四. 熱噴塗技術的特點
從熱噴塗技術的原理及工藝過程分析,熱噴塗技術具有以下一些特點.
1. 由於熱源的溫度范圍很寬,因而可噴塗的塗層材料幾乎包括所有固態
工程材料,如金屬、合金、陶瓷、金屬陶瓷、塑料以及由它們組成的復合物等.
因而能賦予基體以各種功能(如耐磨、耐蝕、耐高溫、抗氧化、絕緣、隔熱、
生物相容、紅外吸收等)的表面.
2. 噴塗過程中基體表面受熱的程度較小而且可以控制,因此可以在各種
材料上進行噴塗(如金屬、陶瓷、玻璃、布疋、紙張、塑料等),並且對基材的
組織和性能幾乎沒有影響,工件變形也小.
3.設備簡單、操作靈活, 既可對大型構件進行大面積噴塗,也可在指定的
局部進行噴塗；既可在工廠室內進行噴塗也可在室外現場進行施工.
4.噴塗操作的程序較少,施工時間較短,效率高,比較經濟.
隨著熱噴塗應用要求的提高和領域的擴大, 特別是噴塗技術本身的進步,
如噴塗設備的日益高能和精良,塗層材料品種的逐漸增多、性能逐漸提高, 熱
噴塗技術近十年來獲得了飛速的發展, 不但應用領域大為擴展, 而且該技術
已由早期的制備一般的防護塗層發展到制備各種功能塗層；由單個工件的維
修發展到大批的產品製造；由單一的塗層制備發展到包括產品失效分析、表
面預處理、 塗層材料和設備的研製、選擇, 塗層系統設計和塗層後加工在內
的噴塗系統工程；成為材料表面科學領域中一個十分活躍的學科。並且在現
代工業中逐漸形成 象鑄、鍛、焊和熱處理那樣的獨立的材料加工技術。成為
工業部門節約貴重材料、節約能源、提高產品質量、延長產品使用壽命、降
低成本、提高工效的重要的工藝手段, 在國民經濟的各個領域內得到越來越
廣泛的應用。
5
五. 各種熱噴塗方法概述
1. 氧乙炔火焰噴塗(焊)
是最早的一種噴塗方法。它是利用氧和乙炔的燃燒火焰將粉末狀或絲
狀、棒狀的塗層材料加熱到熔融或半熔融狀態後噴向基體表面而形成塗層的
一種方法。它具有設備簡單、工藝成熟、操作靈活、投資少、見效快的特點。
它可制備各種金屬、合金、陶瓷及塑料塗層, 是目前國內最常用的噴塗方法
之一。但是, 由該方法制備的塗層孔隙度較大, 與基體材料的結合強度也較
低。但是, 對於自熔合金而言,如若採用燃燒火焰將其一次噴融或將噴塗層進
行 二次重熔(有火焰重熔、感應重熔和爐熔等)的方法則稱為噴焊, 噴焊塗層
由於與基體材料呈冶金結合狀態, 因而與基體材料的結合強度大大提高,可
以應用於沖擊大、負荷重的工況下,如連續鑄造拉矯輥、熱軋矯直輥表面採用
鎳基自熔合金噴焊塗層進行強化, 均獲得了十分良好的耐蝕、耐磨和抗熱疲
勞的強化效果.
2. 爆炸噴塗(D - GUN)
本方法是利用氧和可燃性氣體的混合氣，經點火後在噴槍中爆炸, 利用
脈沖式氣體爆炸的能量, 將被噴塗的粉末材料加熱、加速轟擊到工件表面而
形成塗層。氣體燃燒和爆炸的結果可產生超音速高能氣流, 爆炸波的傳播速
度高達3000 m / s, 其中心溫度可達3450℃, 粉末粒子的飛行速度可達1200
m / s。因而爆炸噴塗層塗層緻密, 與基體的結合強度高, 最高可達24 kg /
mm2. 該法的缺點是噪音大, 而且爆炸是不連續的, 因而效率較低。爆炸噴塗
是20 世紀50 年代由美國聯合碳化物公司發明,但問世後許多年都由該公司所
壟斷, 不對外出售技術和設備, 只在其服務公司內為用戶進行噴塗加工, 主
要噴塗陶瓷和金屬陶瓷, 進行航空發動機的維修.
3. 高速火焰噴塗(HVOF)
高速火焰噴塗（或稱超音速火焰噴塗）是20 世紀80 年代出現的一種高
能噴塗方法, 它的開發是繼等離子噴塗之後熱噴塗工業最具創造性的進展。
雖然高速火焰噴塗方法可噴塗的材料很多, 但由於其火焰含氧少溫度適中,
焰流速度很高,能有效地防止粉末塗層材料的氧化和分解, 故特別適合碳化
物類塗層的噴塗。該設備發展到第三代, 性能有了大幅度的提高, 例如
JP-5000、DJ - 2700 等設備其室壓達到8 -12 bar,功率達到100 -120 kw, 噴
塗效率可達10 kg / h ( WC -Co), 塗層厚度可達數mm, 塗層性能已能達到
爆炸噴塗的水平。在許多工業部門獲得廣泛的應用.如航空發動中的耐磨塗
層、造紙機械用的鏡面塗層等.近年來,由於電鍍鉻工藝的環境污染問題,電鍍
鉻工業在一些工業發達國家受到嚴格的限制,並逐漸被淘汰, 採用高速火焰
噴塗塗層代替鍍鉻層的應用越來越受到工業界的關注和重視.
4. 電弧噴塗
電弧噴塗是在兩根絲狀的金屬材料之間產生電弧, 電弧產生的熱使金屬
6
絲熔化, 熔化部分由壓縮空氣氣流霧化並噴向基體表面而形成塗層。該工藝
也具有設備一次投資少, 使用方便、效率高等特點, 但噴塗材料必須是導電
的金屬及合金絲, 因而其應用受到了一定的限制, 但它的高效率使得它在噴
塗Al、Zn 及不銹鋼等大面積防腐應用方面成為首選工藝。
5. 等離子噴塗(APS)
當某種氣體如氮、氬、氫及氦等通過一壓縮電弧時產生電離而形成電中
性的等離子體(是物質除氣、液、固態外的第四態).等離子弧的能量集中溫度
很高, 其焰流的溫度在萬度以上, 可以將所有固態工程材料熔化. 以這種高
溫等離子體作熱源將塗層材料熔化制備塗層的工藝就是等離子噴塗。國內外
已有數百種材料用於等離子噴塗, 是應用較普遍的噴塗方法。
等離子噴塗塗層的緻密度及與基體材料的結合強度均比火焰噴塗塗層
和電弧噴塗塗層的高,而且也是制備陶瓷塗層的最佳工藝.
等離子技術中引人注目之處是設備的大容量化和高輸出功率化, 目前氣
體等離子噴塗設備已有200 kw 的設備出售, 不但大大提高了噴塗效率, 也
使塗層質量更為改善, 因而可以實現大面積高質量塗層的連續生產, 如柔性
印刷用網紋輥鏡面陶瓷層以及高分子薄膜電暈處理用陶瓷絕緣塗層的制備
等.
6. 低壓等離子噴塗(LPPS)
等離子噴塗可以在不同氣氛和不同壓力下實現, 當噴塗作業在氣氛可控
的負壓密封容器內進行時就成為低壓等離子噴塗。低壓等離子噴塗的優點是：
焰流速度高、粒子動能大,形成的塗層緻密、結合強度高； 低壓環境下可對
基體進行預熱和進行反向轉移弧電清理, 進一步提高塗層與基體的結合強
度；由於沒有大氣污染, 塗層材料不氧化成分變化小, 因而可以進行活性金
屬如Ti、Ta、Nb 等的噴塗；還可使形成等離子體的氣體在噴塗過程中與塗層
材料進行反應,形成特殊化合物塗層。由於具有以上特點, 低壓等離子噴塗主
要用於制備航空工業等高科技領域的塗層, 如飛機渦輪發動機葉片抗高溫氧
化和熱腐蝕的MCrAlY(M = Co、Ni、Fe)塗層,以及制備人體人工植入體用生
物功能塗層.
7. 水穩等離子噴塗
水穩等離子噴塗是一種高功率和高速等離子噴塗方法, 它是在由高速旋
轉的水形成的隧道里產生的弧中,水蒸氣分解形成O2 和 H2 的等離子工作氣的
噴塗方法。與氣體等離子噴塗方法相比, 其焰流溫度更高體積更大更長, 特
別是能量更高, 因而特別適合於高熔點氧化物陶瓷的大量噴塗。其主要優點
是：輸出功率大(150 -200 kw), 塗層結合強度是氣體等離子噴塗塗層的2 -
3 倍, 並且塗層緻密, 其硬度、耐磨性和耐熱沖擊性能也有很大提高； 噴塗
效率高, 噴塗能力最大為50 kg / h, 塗層厚度可達20 mm , 而且可以噴塗
分散性較大的粉末, 因而特別適合陶瓷部件的噴塗成形； 只需水和空氣, 運
行成本低, 比其他噴塗方法經濟。 本方法的缺點是焰流為氧化焰, 不適噴
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塗容易氧化的材料。此外, 噴塗槍體積較大, 比較笨重.
六. 熱噴塗原理和塗層性能
♦熱噴塗原理
1. 熱噴塗塗層的形成
熱噴塗時，塗層材料的粒子被熱源加熱到熔融態或高塑性狀態，在外
加氣體或焰流本身的推力下，霧化並高速噴射向基體表面，塗層材料的粒子
與基體發生猛烈碰撞而變形、展平沉積於基體表面，同時急冷而快速凝固，
顆粒這樣遂層沉積而堆積成塗層。
2．熱噴塗塗層的結構特點
熱噴塗塗層形成過程決定了塗層的結構特點，噴塗層是由無數變形粒
子相互交錯呈波浪式堆疊在一起的層狀組織結構，塗層中顆粒與顆粒之間不
可避免地存在一些孔隙和空洞，並伴有氧化物夾雜。塗層剖面典型的結構如
下圖，其特點為：
＊ 呈層狀
＊ 含有氧化物夾雜
＊ 含有孔隙或氣孔
典型的塗層剖面圖
3. 熱噴塗塗層的結合機理
塗層的結合包括塗層與基體的結合和塗層內部的結合。塗層與基體表
面的粘結力稱為結合力，塗層內部的粘結力稱為內聚力。塗層中顆粒與基體
之間的結合以及顆粒之間的結合機理，目前尚無定論，通常認為有以下幾種
方式。
（1） 機械結合
碰撞成扁平狀並隨基體表面起伏的顆粒和凹凸不平的表面相互嵌
合，貝以顆粒的機械聯鎖而形成的結合（拋錨效應），一般來說，塗層與基
體的結合以機械結合為主。
（2） 冶金－化學結合
這是當塗層和基體表面產主冶金反應，如出現擴散和合金化時的
一種結合類型。當噴塗後進行重熔即噴焊時，噴焊層與基體的結合主要是冶
金結合。
基體粗糙度
氧化物加雜 孔隙或孔洞 顆粒間的粘接顆粒基體粗糙度
基體
塗層
對基體的粘接力
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（3） 物理結合
顆粒與基體表面間由范德華力或次價鍵形成的結合。
4。塗層的殘余應力
當熔融顆粒碰撞基體表面時，在產生變形的同時受到激冷而凝固，從
而產生收縮應力。塗層的外層受拉應力，基體有時也包括塗層的內層則產生
壓應力。塗層中的這種殘余應力是由熱噴塗條件及噴塗材料與基體材料的物
理性質的差異所造成的。它影響塗層的質量、限制塗層的厚度。工藝上要采
取措施以消除和減少塗層的殘余應力。
♦ 熱噴塗塗層的性能
1. 化學成分
由於塗層材料在熔化和噴射過程中，在高溫下會與周圍介質發生作
用生成氧化物、氮化物，以及在高溫下會發生分解， 因而塗層的成分與塗
層材料的成分是有一定的差異的，並在一定程度上影響塗層的性能。如
MCrAlY 氧化後會影響其耐蝕性，而WC－Co 經氧化和高溫分解後其耐磨性
會降低。通過噴塗方法的選擇可以避免和減輕這一現象的發生。如採用低壓
等離子噴塗可大大減少塗層材料的氧化，而高速火焰噴塗則可以防止碳化物
的高溫分解。
2. 孔隙度
熱噴塗塗層中不可避免地存在著孔隙，孔隙度的大小與顆粒的溫度
和速度以及噴塗距離和噴塗角度等噴塗參數有關。一般來說，溫度及速度都
低的火焰噴塗和電弧噴塗塗層的孔隙度都比較高，一般達到百分之幾，甚至
可達百分之十幾。而高溫的等離子噴塗塗層及高速的超音速火焰噴塗塗層則
孔隙度較低。最低可達0.5％以下。
3. 硬度
由於熱噴塗塗層在形成時的激冷和高速撞擊，塗層晶粒細化以及晶
格產生畸變使塗層得到強化，因而熱噴塗塗層的硬度比一般材料的硬度要高
一些，其大小也會因噴塗方法的不同而有所差異。
4. 結合強度
熱噴塗塗層與基體的結合主要依靠與基體粗糙表面的機械咬合（拋
描效應）。基材表面的清潔程度、塗層材料的顆粒溫度和顆粒撞擊基體的速
度以及塗層中殘余應力的大小均會影響塗層與基體的結合強度，因而塗層的
結合強度也與所採用的噴塗方法有關。
5. 冷熱疲勞性能
對於一些在冷熱循環狀態下使用的工件，其塗層的抗冷熱疲勞（或稱
熱震）性能至關重要，如若該塗層的抗熱震性能不好，則工件在使用過程中
便會很快開裂甚至剝落。塗層抗熱震性能的好壞主要取決於塗層材料與基體
材料的熱膨脹系數差異的大小和塗層與基體材料結合的強弱。
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七．熱噴塗材料及塗層功能和應用
􀂋 熱噴塗材料
目前實際應用中已實現工業化生產的噴塗材料有金屬、合金和陶瓷等, 主
要以粉末、絲材、棒材狀態使用, 其中噴塗粉末占噴塗材料總用量的70 %以
上. 用作塗層的材料有：
1. 熱噴塗用粉末
純金屬粉末： W，Mo，Al，Cu，Ni，Ti，Ta，Nb 等
合金粉末： Al-Ni，Ni-Cr，Ti-Ni，Ni-Cr-Al，Co-Cr-W，
MCrAlY(M=Co、Ni、Fe)，Co 基、Ni 基、Fe 基自
熔合金等
氧化物陶瓷粉末： Al2O3，ZrO2，Cr2O3，TiO2 等
碳化物粉末： WC，TiC，Cr3C2 等
金屬陶瓷粉末： WC-Co，Cr3C2-NiCr 等
塑料粉末： 尼龍， 聚乙烯，聚苯硫醚等
2. 熱噴塗用絲材
Al、Cu，Zn，Al-Zn 合金，巴氏合金，不銹鋼，Ni-Al 絲等
3. 熱噴塗用棒材
Al2O3，Cr2O3，ZrO2 等
􀂋 塗層功能和應用
1. 抗磨損塗層
磨損是造成工業部門設備損壞的主要原因之一, 可能產生磨損的工作條
件包括微振、滑動、沖擊、擦傷、侵蝕等.抗磨損塗層應該是堅硬的,而且具
有耐熱和耐化學腐蝕的性能.Fe、Ni、Co 基自熔合金以及WC - Co 和Cr3C2-NiCr
等金屬陶瓷以及 Al2O3、Cr2O3 等陶瓷材料具有上述這些性能. 採用塗層技術
提高工件表面耐磨性的應用非常廣泛, 如活塞環、齒輪同步環噴塗Mo 塗層,
紡織機械中的羅拉、導絲鉤等零部件噴塗耐纖維磨損的 Al2O3、 Al2O3 -TiO2
陶瓷塗層, 泵和閥門密封面噴塗Cr2O3、WC-Co 等耐磨塗層, 大馬力載重汽車
曲軸及大型磨煤機、排風機軸等採用Fe 基合金材料進行磨損修復和耐磨強化
等。
2. 防腐蝕塗層
長期暴露在戶外大氣(海洋、工業及城鄉大氣)和不同介質(海水、河水、
溶劑及油類等)環境中的大型鋼鐵構件,如輸變電鐵塔、鋼結構橋、海上鑽井
平台、煤礦井架以及各種化工容器如儲罐等,受到不同程度的環境氧化和侵蝕.
採用Al、Zn、Al - Zn 合金及不銹鋼等塗層進行防護,可以獲得長達20 年以
上的長期防護效果.一些受到氣體腐蝕和化學腐蝕的部件,可以根據具體工況
(如介質、濃度、溫度、壓力等)選擇合適的金屬、合金、陶瓷及塑料等塗層
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材料進行防護.
3. 抗高溫氧化和耐熱腐蝕塗層
對於一些暴露在高溫腐蝕氣體中的部件,受到高溫、氣體腐蝕及氣流沖
刷的作用,嚴重影響了設備的壽命和運行的安全.抗高溫氧化及高溫腐蝕的材
料除了必須抗高溫氧化和耐腐蝕外,還必須具有與基體材料相似的熱膨脹系
數,方不會因溫度周期變化和局部過熱導致塗層抗熱疲勞性能下降.用作抗高
溫氧化和高溫腐蝕的塗層材料有：NiCr、NiAl、MCrAl、MCrAlY(M = Co、 Ni、
Fe)及Hastiloy 和Stellite 合金等. 這類塗層的典型應用如電廠鍋爐四管
(水冷壁管、再熱器管、過熱器管及省煤器管)及水冷壁等的高溫氧化腐蝕一
直是電力、造紙、化工等工業鍋爐用戶需要解決的問題,經多年研究、實踐證
明, 採用電弧噴塗Ni - Cr、Fe -Cr -Al、Ni-Cr -Al、45CT 等塗層能獲得良
好的防護作用,使用壽命最長達9 年.MCrAlY 塗層用於航空渦輪發動機葉片塗
層以及作為渦輪發動機燃燒室、火焰筒等用熱障塗層的粘結底層。
4. 熱障塗層
ZrO2、Al2O3 等陶瓷塗層,熔點高、導熱系數低, 在高溫條件下對基體金
屬具有良好的隔熱保護作用稱為熱障塗層.這種塗層一般 由兩個系統構成,
一是由金屬作底層, 另一則是由陶瓷作表層.有時為了降低金屬和陶瓷間的
熱膨脹差異和改善塗層中的應力分布, 常在粘結底層和陶瓷面層間增加一過
渡層,該過渡層或為由底層金屬和面層陶瓷材料以不同比例混合的多層塗層
或為由金屬及陶瓷材料成分連續變化的塗層來形成所謂的成分(或功能)梯度
塗層.金屬粘結底層為Co 或Ni、加有Cr、Al、Y 的合金材料, 陶瓷材料最好
採用由Y2O3 穩定的ZrO2, 熱障塗層一般用於柴油發動機活塞、渦輪發動機燃
燒室、閥門和火焰穩定器等.
5. 絕緣塗層
陶瓷材料不僅具有高的硬度和優良的耐磨性能, 還具有十分優良的絕緣
性能, 採用高能等離子噴塗的Al2O3 塗層塗層緻密、絕緣強度高, 是理想的絕
緣塗層。 如果採用有機或無機物質對噴塗層再進行封孔處理, 則將獲得更為
優良的絕緣效果.目前這種高度絕緣的塗層已用於對高分子材料薄膜進行活
化處理的電暈放電輥表面,效果良好.
6. 間隙控制塗層
採用復合粉末, 在基體上噴塗軟質的可磨耗密封塗層是航空、航天工業
中迅速發展起來的高溫密封、控隙技術, 是現代熱噴塗塗層的重要應用之一。
在配合件的接觸運動中採用可磨耗塗層可以使配合件自動形成所必須的間隙,
提供最佳的密封狀態. 目前,高技術的可磨耗塗層材料是由兩種粉末的混合
粉或團聚粉組成,用火焰或等離子噴塗方法制備. 一般來說, 可磨耗塗層由金
屬本體和非金屬填料組成 , 填料通常是石墨、聚脂、氮化硼等. 填料的作用
是減弱塗層本身的整體性,從而增強塗層的可磨損性. 已經開發了一系列的
噴塗用可磨損塗層材料,這些塗層用 於表面的空氣密封部位,壓氣機或透平
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葉片與金屬表層結構或機匣之間,獲得了良好的密封效 果.可磨耗 塗層還可
用於迷宮式密封,該塗層用來疏導冷卻空氣,減少發動機壓縮空氣的損失,並
保持轉子軸的壓力平衡.
7. 尺寸恢復塗層
熱噴塗是恢復零部件尺寸的一種經濟而有效的方法.無論是因工作磨損
還是因加工超差造成工件尺寸不合要求,均能利用熱噴塗技術予以恢復.這種
方法既沒有焊接時的變形問題, 也不象特殊的電鍍工藝那樣昂貴.同時新表
面可以由耐磨或抗蝕材料構成,也可以與工件的構成材料相同.修復各種軸類
和柱塞件是典型的應用, 包括迥轉軸、汽車軸、往復柱塞、軸頸、軋輥、造
紙烘缸以及石油化工工業中的泵類葉輪葉片及外殼等.發電機汽缸中分面現
場熱噴塗修復是熱噴塗恢復平面工件尺寸的一個成功的應用例。發電機汽缸
在長期的使用中其中分面由於微振、熱汽流腐蝕及沖蝕等作用而發生多處形
狀不同、面積不等及深淺各異的破壞，引起泄漏而影響發電機效率。採用熱
噴塗方法分別對各破壞處進行噴塗填補，然後通過打磨使得汽缸平面恢復平
整並達到所需的尺寸精度。熱噴塗技術不失為重量大、結構復雜和價格昂貴
的汽缸的中分面現場修復的安全(不會發生變形)、簡便而高效的方法。
8. 生物功能塗層
在不銹鋼或鈦基體上噴塗生物功能陶瓷塗層,如羥基磷灰石等, 能有效
地克服金屬型人工骨骼與生物體組織不相容和體液腐蝕問題,並能改善人體
組織與人工植入體的結合.
9．遠紅外幅射塗層
某些氧化物具有高的熱幅射率, 在受熱時能夠幅射出遠紅外波, 這種波
的能量極易被高分子有機物(如油漆)、水、空氣等物質的分子吸收產生共振
而產生內熱, 從而加速過程的進行. 在加熱元件上噴塗這種塗層, 其節電效
率一般平均在25-40 % 左右。

⑧ 五金噴漆

一、 底材：

五金件烤漆的底材有：

冷軋鋼板沖壓件或板材

鍍鋅鋼板沖壓件或板材

鎂合金沖壓件或板材

鋁合金沖壓件或板材

不過烤漆工藝是大同小異的

二、 五金烤漆流程：

前處理?.烘乾?底漆塗裝?烘烤?面漆塗裝?烘烤?檢查?包裝

三、 表面預處理:

（1）1 除油；2 水洗；3 除銹；4 水洗；5 表調；6 水洗；7 磷化；8 水洗；9 水洗；10 烘乾;

（2）前處理的目的與重要性：

? 前處理的目的是為了得到良好的塗層，由於以上的沖壓件在製造、加工搬運、保存期間會有油脂，氧化物銹皮，灰塵，銹及腐蝕物等在表面上，若不去除將直接影響到塗膜的性能，外觀等，所以前處理在塗裝工藝中佔有極為重要的地位。

（3）前處理的意義：

? 塗裝前處理與塗布、乾燥為塗裝工藝三大主要工序，其中塗裝前處理是基礎工序，它對整個塗層質量、塗層使用壽命、塗層外觀等均有著重要影響

? 通過脫脂、除銹、磷化等工序後的工件表面清潔、均勻、無油脂

1、 除油：

主要有礦物油、潤滑脂、動、植物油脂，比如操作與搬運過程中用手摸等油脂使絕大多數塗料的附著力嚴重下降，並影響它們的乾燥，也使塗層的硬度和光澤度降低。

以鹼溶液除去工件上之油污，主要的鹼為NaOH,NaHCO3等等混合而成；可以買到專門的脫脂粉，然後配製成水溶液；肥皂的皂化作用；

2、 水洗

以清水漂洗，以免前一工序中的溶液污染到下一工序。清水必須是活的（流動的）。

3、 除銹

黃銹能促進腐蝕產物在塗層下蔓延，使塗層失去屏蔽性和不透濕性。在高溫高濕條件下能導致塗層和金屬的早期損壞，鬆散的黃銹，附著力差，能與塗層一起脫落。

除銹的方法很多，如鹼液法，酸液法，機械法，電解法等，常見的是鹼液法。以化學溶液除去工件表面的氧化皮，銹跡等，一般是用硫酸，也有用草酸。還可輔以超聲波清洗。

4、 表調（中和）

表面調整的簡稱：以酸（或鹼）溶液除去除銹工序中表面多餘的鹼（或酸），調整酸鹼度盡可能到中性，即PH值=7；

作用：加快磷化速度，細化磷化結晶，增加磷化的結晶點；

5、 磷化

磷化是塗裝前處理的中心環節，用磷酸式錳、鋅、鎘的正磷酸鹽溶液處理金屬工件，使在工件表面上形成一層不溶性磷酸鹽保護膜，所形成的磷化膜系具有細微小孔的緻密結構，增大了工件表面積，可以增大塗層接觸面積，使磷化膜與塗層之間產生有利的相互滲透，大大提高有機塗層對工件的附著力 。

磷化所形成的磷化膜是一層穩定的不導電的隔離層，使金屬表面由優良導體變為不良導體，抑制了微電池形成，有效地阻止塗層腐蝕。

磷化常用的方法按處理溫度分為高溫磷化（70~90℃ ），中溫磷化（50~70℃ ）和常溫磷化（20~30℃ ）。

磷化膜一般是黑色的。

6、 烘乾

以上前處理過程基本都是在水槽中進行的。並且每一工序有時間的規定。烘乾水分，准備塗漆；

四、 上掛前品檢

在上線之前對未塗漆之工件進行外觀檢查；有很大一部分是已塗過漆的不良品，要檢查是否可直接噴塗或是要脫除舊漆；脫除舊漆方法，溶劑浸泡清洗或用專用的脫漆劑脫除。

五、 打磨

非必需過程，除去表面粒狀雜質並增加一定粗糙度以增加油漆附著力；

第一遍：400#水砂紙

第二遍；800#水砂紙或更細

六、 上掛

將產品勾於掛具上，掛具導電並隨流水線移動；掛具應為導電體，並需接地（針對靜電塗裝）；掛具一般根據產品的不同特點而定製的；數量很多，整條流水線周轉使用

七、 吹塵

除去表麵灰塵，毛屑等；壓縮空氣；靜電除塵槍；火焰燃燒；

八、 手工噴塗

在自動噴塗前對電位較低處（如陰影部分，凹部等進行預噴塗，但也是必備的沒有自動噴塗設備時的選擇，效率不高，產能有限，不穩定因素多，不良率較高，漆膜厚度不均等

手工噴塗的設備主要包括空氣壓縮機，輸氣管，空氣油水分離器，噴槍，塗料容器，噴漆室等。

噴槍的種類有：1、重力式；2、吸上式；3、壓送式

九、 Disk噴塗

Disk自動噴塗屬於靜電噴塗的范疇，利用噴塗裝置與接地工件之間的高電壓差產生靜電力，Disk以固定速度產生的離心力將塗料甩出，靜電霧化塗料後塗覆於工件上，Disk上下移動覆蓋整個工件范圍；

Disk噴塗設備實際上是旋盤式靜電噴塗設備，也可稱為離心力靜電霧化設備，旋盤轉速為：5 000~60 000 r/min，工作電壓為：70~120KV，採用空氣馬達驅動，靜電塗裝使用的靜電塗料，塗料的電阻值需控制在一定的范圍內；

十、 補漆

檢查Disk噴塗缺陷（少漆，漆薄等）部位進行修補，通過檢查可及時發現Disk噴塗的缺陷並加以調整，對Disk噴塗不到的位置進行噴塗；

十一、 預熱爐烘烤

以較低溫度（如80~150℃）烘烤，使溶劑部分蒸發，濕漆膜流平

十二、 主爐烘烤

以較高溫度（如180~185℃）強制烘烤，將油漆烤乾，流水線速度越快，則溫度需調的越高；

十三、 品檢

檢查成品；

十四、 下掛包裝

取下工件，包裝；進入下一加工工序或成品入庫；

液體塗裝與粉體塗裝

一、 液體塗裝：

塗料與溶劑（或還加硬化劑）混合後施工，以壓縮空氣或靜電力霧化後飛向工件並附著，溶劑蒸發（或相互反應）後固化成膜；VOC（可揮發有機氣體）含量高，對人體有較大危害；塗料利用率很低，僅約50%；一次噴塗所形成的膜厚為15~25um；

二、 粉體塗裝：

塗料為細粉狀態，通過靜電作用附著於工件，通過高溫烤爐時，塗料熔融，流平，並交聯固化；VOC含量為零，但要注意粉塵的危害；塗料可回收使用，利用率可達99%以上；設備投資大；適合於厚膜塗層的塗裝,一次噴塗膜厚為50~150um；

三、 塗膜性能（1）

機械物性：沖擊強度 50Kg/cm塗怪無龜裂；杯突 6.0mm以上/每秒壓出1mm；附著力 (百格)測試，塗層無脫落（分等級）；耐彎曲性 1mmØ,180°彎曲，塗層無裂縫；鉛筆硬度2H,允許輕微痕跡；

化學性能：耐沸水性 沸騰水，1hr浸泡，無異常；耐鹼性 5％NaOH,240hr無變化；耐酸性3％HCL,240hr無變化；耐溶劑性 二甲苯，24hr無變化；耐污染性 唇膏，常溫下24hr無異常；

耐熱性：180℃ x l hr 色差 E<0.8,保光性優異；

耐腐蝕性：耐鹽霧性 1000hr無變化；耐濕熱性 500hr無變化；

超聲波清洗原理

超聲波清洗屬物理清洗，把清洗液放入槽內，在槽內作用超聲波。由於超聲波與聲波一樣是一種疏密的振動波，在傳播過程中，介質的壓力作交替變化。在負壓區域，液體中產生撕裂的力，並形成真空的氣泡。當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，在正壓區域氣泡由於受到壓力擠破滅、閉合。此時，液體間相互碰撞產生強大的沖擊波。雖然位移、速度都非常小，但加速度卻非常大，局部壓力可達幾千個大氣壓，這就是所謂的空化效應。

磷化基本原理

磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用於塗漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。

⑨ 噴塗設備的作用

熱噴塗技術是利用熱源將噴塗材料加熱至熔化或半熔化狀態，並已一定的速度噴射沉積到經過預處理的基體表面形成塗層的方法，賦予基體表面特殊功能的目的。

⑩ 除塵布袋進行預塗層的作用

預塗層除塵布袋是除塵布袋使用之前對其進行預塗灰。預塗層工序完成後可以使除塵布袋能去除固體、液體、氣體三種含塵氣體，尤其是清楚粘性強的含塵顆粒時，效果好而且明顯。對除塵布袋進行預塗灰後，能夠維護除塵布袋在過濾含有大量油煙污染以及其他腐蝕性氣體或顆粒物時不被糊袋或腐蝕，延長除塵布袋的使用時間。可以說預塗層除塵布袋好處多，那在什麼工況下要對除塵布袋進行預塗層處理呢？

1、對硫化物的凈化，布袋除塵器會遇到一些硫焚燒的工況，硫焚燒後會生成氣態二氧化硫，想要脫硫只能向富含二氧化硫的氣體中噴灑熟石灰粉和反響輔助劑，那麼二氧化硫和石灰粉會在反響助劑的輔助下發生化學反應生成固態的硫酸鈣，之後它便可以隨著塵粒一同被除塵布袋捕集，到達脫硫的目的。
2、對氟化物的凈化，鋁電解進程會排放很多的含氟氣體，用鋁電解廠的質料氧化鋁粉為助濾劑，以氧化鋁粉末吸附電解槽發生的富含氣態氟的固態氟化物，以後用除塵布袋過濾。用氧化鋁作吸附劑需要按必定的固氣比增加，煙氣與氧化鋁在湍流中激烈混合，煙氣中的氟化氫與其間的型氧化鋁發生外表吸附反響，生成氟化鋁的外表化合物，此反響進行得十分迅速，在1秒鍾內就能完結。反響後的煙氣經除塵布袋別離出的載氟氧化鋁，可直接用於電解出產並能代替有些氟化鹽質料。
以上遇到的這兩種工況是最需要預塗層除塵布袋過濾的工況，如果布袋除塵器遇到這兩種工況，千萬不能省去預塗層這個環節，避免設備達不到除塵效果。