青岛铜泰热喷涂有限公司
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塑料材料具有绝缘、防粘着、耐腐蚀性强、防磨减震等特点,塑料涂层应用于容器防腐衬里、设备抗物粘着、机械零件减震降噪、电力设施绝缘等领域具有不可替代的优势
。
火焰喷塑工艺能够获得较厚塑料涂层(厚度可达1mm),并且可以现场施工,对大型工件也可喷涂。它利用塑料高温下熔融,室温下固化的特性,通过压缩空气幕帘将塑料粉
末包裹着送入加热火焰中,加热火焰隔着空气幕帘将塑料粉末加热至熔融状态并喷射至工件表面形成涂层。
塑料粉末粒度:塑料粉末的粒度对喷涂过程和涂层质量影响显著。粒度太细,粉末在火焰中易被吹走或过度加热分解;粒度太粗,粉末难以充分熔化,会导致涂层表面粗糙、孔隙率高。一般来说,火焰喷涂塑料粉末的粒度范围在 50 - 150 微米较为合适,具体需根据塑料材料种类和喷涂设备性能进行调整。
火焰温度:火焰温度需与塑料材料的熔点和热稳定性相匹配。温度过低,塑料粉末不能充分熔化,涂层结合强度低、致密性差;温度过高,塑料易发生分解、氧化,改变材料性能。例如,喷涂聚乙烯时,火焰温度通常控制在 1800 - 2200℃;喷涂聚四氟乙烯,温度则需达到 2800 - 3200℃ 。实际操作中,可通过调节燃气(如乙炔、丙烷)和氧气的流量比例来控制火焰温度。
喷涂距离:喷枪与基体表面的距离决定了塑料颗粒到达基体时的温度和速度。距离过近,基体易受高温影响变形,且涂层表面易出现流挂;距离过远,颗粒在飞行过程中热量损失大,冷却过快,导致涂层结合不良。通常火焰喷涂塑料的喷涂距离保持在 150 - 300 毫米为宜,具体距离还需根据塑料材料的特性和喷枪的类型进行微调。
喷涂速度:包括喷枪移动速度和送粉速度。喷枪移动速度过快,涂层厚度不足且不均匀;过慢则会使涂层局部过热、厚度过厚,甚至出现流淌现象。送粉速度需与火焰温度、喷枪移动速度相协调,送粉过快,粉末不能充分熔化;送粉过慢,生产效率低且涂层厚度难以保证。一般喷枪移动速度控制在 20 - 50 厘米 / 秒,送粉速度根据涂层厚度要求和设备性能在 10 - 50 克 / 分钟范围内调整。
气体流量:压缩空气或惰性气体作为雾化和输送塑料粉末的介质,其流量影响粉末的雾化效果和喷射速度。气体流量过大,粉末会被过度吹散,导致涂层不均匀;流量过小,粉末雾化不良,影响涂层质量。通常需要根据塑料粉末的特性和喷枪的参数,将气体流量控制在合适的范围,一般压缩空气流量在 0.3 - 0.6 MPa。
化工防腐领域:在化工设备中,管道、储罐、反应釜等部件常受到酸碱等腐蚀性介质的侵蚀。通过在金属基体表面火焰喷涂聚乙烯、聚氯乙烯等塑料涂层,可形成致密的防腐层,有效隔离介质与基体的接触,防止设备腐蚀,延长使用寿命。例如,在储存盐酸的储罐内壁喷涂聚氯乙烯涂层,能显著提高储罐的耐腐蚀性能。
机械耐磨减摩领域:在机械零部件中,如轴套、导轨、滑块等,需要具备良好的耐磨性和减摩性。火焰喷涂尼龙、聚四氟乙烯等塑料涂层,可降低零部件之间的摩擦系数,减少磨损,提高设备的运行效率和稳定性。例如,在机床导轨表面喷涂聚四氟乙烯涂层,能有效降低摩擦阻力,提高加工精度。
电气绝缘领域:对于电气设备中的绝缘部件,如绝缘子、电气开关外壳等,火焰喷涂塑料可提供可靠的绝缘保护。聚乙烯、聚氯乙烯等塑料具有良好的电气绝缘性能,通过喷涂形成的涂层能有效防止漏电和短路现象,保障电气设备的安全运行。
食品加工与包装领域:在食品加工设备和包装机械上,火焰喷涂符合食品卫生标准的塑料涂层,如食品级聚乙烯、聚四氟乙烯等,可满足设备的耐腐蚀、不粘和易清洁要求。例如,在食品输送带表面喷涂聚四氟乙烯涂层,能防止食品粘附,便于清洁,符合食品安全标准。
汽车制造领域:在汽车零部件中,火焰喷涂塑料可用于多种场合。如在汽车底盘部件表面喷涂防腐耐磨的塑料涂层,能抵御路面泥水、砂石的侵蚀和磨损;在汽车内饰件表面喷涂具有装饰性和耐磨性的塑料涂层,可提升内饰的质感和使用寿命。
前期准备:首先对基体表面进行严格的预处理,包括清洁、脱脂、喷砂粗化等。使用丙酮、酒精等有机溶剂去除表面油污;通过喷砂(常用棕刚玉砂)使表面形成合适的粗糙度(Ra 3.2 - 6.3μm),增加涂层与基体的结合力。根据基体材料、使用环境和性能要求,选择合适的塑料粉末和喷涂设备。同时,检查喷涂设备的运行状态,确保燃气、氧气、压缩空气等供应系统正常,喷枪无堵塞、漏气现象。
设备调试:按照设备操作手册,安装并调试火焰喷涂设备。调节燃气和氧气的流量,点燃火焰,调整火焰的形状和温度至合适状态。开启送粉系统,调节送粉速度,检查塑料粉末的输送是否顺畅。进行试喷,观察粉末的熔化状态、涂层的均匀性和厚度,根据试喷结果对火焰温度、喷涂距离、送粉速度等参数进行优化调整。
喷涂操作:将预处理后的基体固定在合适位置,确保喷涂过程中基体稳定。手持喷枪,保持与基体表面垂直,以均匀的速度和合适的距离进行喷涂。采用交叉喷涂法,即先横向喷涂一遍,再纵向喷涂一遍,确保涂层均匀覆盖基体表面。对于大面积喷涂,可分区域进行,注意各区域之间的衔接,避免出现涂层厚度不一致的情况。在喷涂过程中,密切观察火焰状态、粉末熔化情况和涂层形成效果,及时调整参数。
后期处理:喷涂完成后,对涂层进行必要的后处理。对于需要提高涂层致密性的情况,可进行二次加热处理,使涂层进一步熔融流平;对于表面粗糙度不符合要求的涂层,可进行研磨、抛光等机械加工。同时,对喷涂设备进行清理,关闭燃气、氧气和压缩空气阀门,清理喷枪和送粉管路中的残留粉末,防止堵塞,为下次使用做好准备。
涂层结合强度低:主要原因是基体表面预处理不充分、火焰温度过低或喷涂距离过远。解决方法是加强表面预处理,确保表面清洁、粗糙;提高火焰温度,保证塑料粉末充分熔化;适当缩短喷涂距离,增加颗粒到达基体时的温度和动能,增强涂层与基体的结合力。
涂层表面有气泡或孔洞:可能是塑料粉末潮湿、火焰温度过高导致塑料分解产生气体,或喷涂过程中空气混入。应确保塑料粉末干燥,对受潮粉末进行烘干处理;降低火焰温度,避免塑料分解;检查喷涂设备的气体供应系统,防止空气混入。对于已产生的气泡和孔洞,可采用局部修补或重新喷涂的方式处理。
涂层厚度不均匀:与喷枪移动速度不均匀、送粉速度不稳定或喷涂距离变化有关。操作时要保持喷枪匀速移动,定期检查和校准送粉系统,确保送粉速度稳定;固定好喷枪与基体的距离,避免因距离变化导致涂层厚度不一致。对于厚度不均匀的涂层,可通过补喷进行调整。
塑料粉末过度分解:火焰温度过高或粉末在火焰中停留时间过长是主要原因。可降低燃气和氧气的流量,调低火焰温度;适当提高喷枪移动速度,减少粉末在火焰中的停留时间,防止塑料粉末过度分解,保证涂层性能。
涂层表面粗糙:可能是塑料粉末粒度太粗、火焰温度不足或气体流量过大。更换粒度合适的塑料粉末,提高火焰温度使粉末充分熔化,调整气体流量至合适范围,以改善涂层表面质量,使其更加光滑平整。
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