粉末噴涂鋁材的四個常見工藝質(zhì)量問題切磋

粉末涂料普遍 利用于鋁合金建筑型材輪廓處置懲罰 中，同鋁合金陽極氧化和氟碳油漆輪廓能處置懲罰 比擬 ，粉末噴涂輪廓處置懲罰 工藝流程簡單，污水排放量少，電能耗損低，無有毒的揮發(fā)性氣體（VOC）排放，色彩 品種富厚多樣等浩瀚 長處 。在鋁合金建筑型材產(chǎn)物 中，粉末噴涂產(chǎn)物 所占的比例愈來愈 年夜 ，初步統(tǒng)計約占40%，粉末涂料在鋁合金建筑型材上的用量約為10萬噸，數(shù)目 很年夜 ，而且粉末涂料的要求愈來愈 高，日趨 遭到 消費者和鋁型材出產(chǎn)商等各相干 方的高度存眷 。而且，鋁合金型材的噴涂工藝自上世紀(jì)90年月 引入國內(nèi)后，粉末噴涂手藝 水平寧 粉末質(zhì)量水平的提高很快，整體 的工藝質(zhì)量水平也慢慢提高，能知足 客戶各方面的需求。

但是 ，跟著 客戶的各類 要求愈來愈 多愈來愈 高，對涂層的耐用性，施工平安 性等的存眷 度增年夜 ，和 市場競爭趨勢 白熱化，鋁型材企業(yè)對證 量節(jié)制 也愈來愈 嚴(yán)厲 ，對出產(chǎn)本錢 的倒逼壓力增年夜 ，那末 對粉末噴涂型材的手藝 質(zhì)量要求也愈來愈 高，除原本的 GB5237.4-2008《鋁合金建筑型材 第4部份 粉末噴涂型材》及YS/T 680-2008《鋁合金建筑型材用粉末涂料》的要求外，還有一些比力重要的問題值得年夜 家切磋,如粉末噴涂型材的禁噴面的處置懲罰 ，粉末涂層的尖角籠蓋 率和粉末涂層的粉飾率問題等。具體味 商以下 ：

一．粉末噴涂的禁噴面問題

隱框玻璃鋁幕墻沒有效 以夾持玻璃并承重的鋁合金外框。它是完全依托 布局膠把成百上千塊的玻璃粘在鋁型材框架上，組合成一個年夜 面積幕墻，玻璃間的空地由密封膠粘接。隱框玻璃幕墻的玻璃所承受的水平荷載、玻璃的自重、地動 感化 和 溫度應(yīng)力等均由粘結(jié)用的布局膠傳給鋁合金框架。布局膠的施工工藝尺度 、膠的手藝 機(jī)能 、粘結(jié)節(jié)點的設(shè)計等都直接影響著隱框玻璃幕墻的平安 性。為了使玻璃和鋁型材之間有較高的、靠得住 的粘接，設(shè)計時，要斟酌 玻璃和鋁型材框架的粘結(jié)面歷年 夜 小和 布局膠與鋁型材、與玻璃粘結(jié)的相容性，以包管 各類 高度、各類 重量隱框玻璃幕墻的需要。

適用于隱框玻璃鋁幕墻的噴涂鋁型材均要求同布局密封膠粘結(jié)的部位制止 噴涂，稱為“禁噴面”，鋁型材廠臥式噴涂線處置懲罰 禁噴面的傳統(tǒng)方式 是：鋁型材經(jīng)由 鉻化處置懲罰 后，將高溫膜粘貼在禁噴面上，再進(jìn)行粉末噴涂處置懲罰 （氟碳噴漆處置懲罰 的情況不異），固化完成冷卻后，將高溫膜撕失落 。幕墻施工單元 均要求禁噴面必需 經(jīng)由 鉻化處置懲罰 ，而在鋁型材企業(yè)出產(chǎn)中面對 兩個問題：一是采取 了無鉻處置懲罰 工藝，沒有鉻化處置懲罰 工藝，無鉻轉(zhuǎn)化膜是不是 能知足 隱形鋁幕墻的玻璃布局膠的粘結(jié)要求；二是采取 立式噴涂線的工場 ，前處置懲罰 和噴涂是繼續(xù)的，一般立式線處置懲罰 禁噴面的方式是：先將高溫膜粘貼在禁噴面上，再將鋁型材上架噴涂，固化冷卻后，將高溫膜撕失落 。若是采取 臥式出產(chǎn)線的傳統(tǒng)處置懲罰 方式 ，需要將立式噴涂線住手 出產(chǎn)，將需要進(jìn)行禁噴面處置懲罰 的鋁型材先經(jīng)鉻化處置懲罰 ，再入手下手正常出產(chǎn)，這類 低效力 的出產(chǎn)方式，對出產(chǎn)運(yùn)作十分重要 的年夜 型鋁型材出產(chǎn)企業(yè)是很難接管 的。但采取 前述立式線的禁噴面的處置懲罰 方式 ，禁噴面是沒有經(jīng)由 鉻化處置懲罰 的，對隱形鋁幕墻可能存在質(zhì)量隱患。

針對此問題，我們進(jìn)行了一系列的實驗 ，考查 未經(jīng)由 輪廓處置懲罰 的，鉻化處置懲罰 和 無鉻化處置懲罰 的鋁型材輪廓對布局密封膠的粘結(jié)力的差別 。此中鋁型材的無鉻化處置懲罰 的試劑是采取 的國際知名品牌德國漢高公司的無鉻化學(xué)品。

1.實驗 方式 ：經(jīng)由 度 歧 輪廓處置懲罰 的一種丁字性的型材，鋸短成30mm擺布，在兩只的型材之間采取 一種品牌硅酮布局密封膠粘結(jié)，嘗試室溫度前提 下，采取 材料實驗 機(jī)拉伸兩只丁字型材，每組輪廓處置懲罰 的試樣為10個，丈量 粘結(jié)力的年夜 小。圖示以下 ：

2.實驗 效果 ：

表1 拉力實驗 效果 以下 表：

拉伸樣品斷裂描寫 ：

所粘合的樣品不管 是不是 經(jīng)由 輪廓處置懲罰 ，絕年夜 部份 斷裂處兩面皆粘有完全 布局密封膠，呈現(xiàn)露底現(xiàn)象較少。見下圖1

圖1 拉伸試樣斷裂示例照片

3.檢測初步結(jié)論：

從檢測效果 表可以看出未經(jīng)輪廓處置懲罰 的布局密封膠粘合橫向抗拉強(qiáng)度平均值只有1.29MPa，經(jīng)由 鉻化和無鉻鈍化處置懲罰 的布局密封膠粘合橫向抗拉強(qiáng)度平均值離別 是1.74 MPa、1.81 MPa。即經(jīng)由 輪廓處置懲罰 后的布局密封膠與基材粘協(xié)力 有所提高，鉻化處置懲罰 和無鉻鈍化處置懲罰 粘結(jié)力相差不年夜 ，無鉻鈍化處置懲罰 的粘結(jié)力乃至 稍年夜 。

從拉伸斷裂后的樣品可以看出，布局密封膠自己 的抗拉強(qiáng)度比布局密封膠與基材的粘協(xié)力 要稍為偏低，即布局密封膠自己 抗拉強(qiáng)度才是兩個粘合物件橫向抗拉能力的首要 影響身分 。

而憑據(jù) 玻璃布局密封膠的國度 尺度 GB 16775-2005《建筑用硅酮機(jī)構(gòu)密封膠》的要求，硅酮布局密封膠同基材（玻璃和鋁型材）拉伸粘結(jié)強(qiáng)度為≥0.6Mpa。

綜合以上所述，布局布局密封膠同質(zhì)量好的無鉻處置懲罰 及鉻化處置懲罰 的鋁型材粘結(jié)力不異，不經(jīng)由 輪廓處置懲罰 的鋁型材同布局密封膠的粘結(jié)力稍差，但年夜 于GB16776-2005尺度 要求。由于以上為初步實驗 效果 ，現(xiàn)實 利用需要更深切 的研究，而且 依照 隱形鋁幕墻的施工法式 ，布局密封膠和鋁型材的粘結(jié)力需要施工單元 做相容性實驗 ，才能終究 肯定 鋁型材的輪廓處置懲罰 是不是 合適施工要求。

二．噴涂鋁型材的尖角籠蓋 率

尖角籠蓋 率是粉末噴涂產(chǎn)物 輪廓尖角部位膜厚同平臉部 位膜厚的比例。對 光面粉末，在粉末噴涂鋁型材曲率半徑0.5mm以下的的尖角部位,其膜厚一般小于平臉部 位。發(fā)生 尖角處膜厚偏低的緣由 是由于光面粉末需要增強(qiáng)流平性，其熔融粘度低，輕易 流掛，經(jīng)由過程 輪廓張力的感化 ，致使 尖角部位的籠蓋 率低。典型的尖角籠蓋 率的顯微斷面圖以下 ：

圖2 尖角籠蓋 率低的粉末噴涂型材斷面顯微照片×100

圖3 尖角籠蓋 率高的粉末噴涂型材斷面顯微照片×100

尖角籠蓋 率低會致使 尖角部位涂層膜厚低，乃至 完全無涂膜，下降 了尖角部位的耐侵蝕 性，從而下降 粉末噴涂產(chǎn)物 的整體防護(hù)性，嚴(yán)重影響鋁型材粉末產(chǎn)物 的質(zhì)量。尖角籠蓋 率低的產(chǎn)物 缺點 一般不被鋁型材出產(chǎn)企業(yè)所存眷 ，在國內(nèi)相干 尺度 很少提到，僅在國度 尺度 GB/T21776-2008《粉末涂料及粉末涂層實驗 方式 尺度 指南》中列入了尖角籠蓋 率的項目，該尺度 同等 采取 ASTM D 3451-2006，在美國ASTM D 3451-06《Standard guide for test coating powder and powder coating》（粉末涂料及粉末涂層實驗 方式 尺度 指南）列入了尖角籠蓋 率的測試方式 ASTM D2967 《Standard test method for corner coverage of powder coating》（粉末尖角籠蓋 率測試方式 ）。

光面噴粉鋁型材尖角處膜厚偏低的問題在現(xiàn)實 出產(chǎn)中經(jīng)常 有發(fā)生，若是鋁型材噴光面粉后，其尖角部位的膜厚會低于平臉部 位的膜厚。若是粉末涂猜中的配方不公道 ，如白炭黑添加量太少，尖角部位的膜厚會很低，乃至 無涂膜。此缺點 發(fā)生后，如在淡色 粉末的裝潢 面，尖角部位將呈黑色線狀，會致使 返工或報廢，若是利用在門窗和幕墻建筑上，侵蝕 將起首 發(fā)生在尖角涂層衰弱懦弱處，下降 了涂層的整體防護(hù)性，對粉末噴涂鋁型材的產(chǎn)物 質(zhì)量發(fā)生 嚴(yán)重影響。

總之，尖角籠蓋 率是值得粉末出產(chǎn)廠和鋁型材廠存眷 的問題，需要各方配合 深切 研究和切磋，以進(jìn)一步提高粉末涂料和粉末噴涂型材產(chǎn)物 的質(zhì)量水平。

三．粉末涂料的粉飾率

粉末涂料的粉飾率是指粉末涂料在特定厚度下對底材色彩 的粉飾能力。YS/T680-2008《鋁合金建筑型材用粉末涂料》中沒有粉末的粉飾率指標(biāo)，但鋁型材的噴涂現(xiàn)實 出產(chǎn)中常常 會碰到 此類問題，例如，白色粉末涂層的平均膜厚為50μm,但涂層的色彩 依然 發(fā)青，若是涂層膜厚達(dá)60μm，色彩 才能合適要求。對 鋁型材廠來講 ，獲得每種粉末的粉飾率指標(biāo)，對 現(xiàn)實 出產(chǎn)組織和質(zhì)量節(jié)制 ，和 下降 出產(chǎn)本錢 ，具有十分重要的感化 ，增添 粉末粉飾率的質(zhì)量要求很有需要 。

美國ASTM D 3451-06《Standard guide for test coating powder and powder coating》（粉末涂料及粉末涂層實驗 方式 尺度 指南）中有粉末的粉飾率的檢測項目，而且列出了檢測方式 ASTMD6441 《Standard test method for hiding power of powder coating》（粉末粉飾率測試方式 ），參照ASTMD6441的方式 ：丈量 粉末涂層在給定膜厚前提 下是非底板上的反射率比；和 丈量 粉末涂層是非底板上反射率比為0.98時（認(rèn)為完全粉飾），粉末涂層的膜厚。此方式 制出底板太艱巨，由于 底板的反射率要求太高，白色底板的反射率很難到達(dá) 78%以上。

美國粉末涂料協(xié)會（Powder coating institute,縮寫PCI）也有一種適用 的粉飾率測試方式 ，參照美國粉末涂料協(xié)會（PCI）保舉 的方式 ：該方式 是必然 厚度的粉末涂料噴涂在T-12G（見下圖4）是非板上固化后，丈量 黑板和白板上涂層色彩 的三刺激值（Y）,然后比較 黑板和白板的三刺激值（Y），比值不小于0.98為完全籠蓋 ,此方式 已 在AKZON等知名的粉末涂料廠利用。

圖4 T-12G板圖樣

具體的操作是：在一塊T-12G板上噴粉，粉末的膜厚從板底部到上部呈梯度轉(zhuǎn)變 ，丈量 不異粉末厚度是非板處的色彩 Y值。

這個指標(biāo)對鋁型材噴涂廠很重要，觸及 到出產(chǎn)本錢 和質(zhì)量問題。若是需要出產(chǎn)超越 GB5237.4要求許多 的粉末涂層厚度才能到達(dá) 合適要求的粉飾率效果，意味著鋁型材噴涂廠的粉末耗損量更年夜 。

是以 ，在供貨前測定粉末的粉飾率指標(biāo)，對粉末涂料廠和鋁型材噴涂廠都有需要 。粉末的粉飾率問題值得各方配合 存眷 和研究切磋。

四．粉末噴涂的其他問題

1.粉末的加熱減量：粉末涂料的加熱減量比液態(tài)的油漆要少量 多 ，平日 情況下其首要 來歷為水分 子 和小份子 的有機(jī)物或一些阻聚劑，檢測加熱減量的首要 目標(biāo) 是為了節(jié)制 固化揮發(fā)性有機(jī)物廢氣（VOC），到達(dá) 國度 相干 環(huán)保功令律例 要求，同時可以節(jié)制 粉末涂料的質(zhì)量。

鋁建筑型材粉末涂料的加熱減量是一向 被各方輕忽 的問題，粉末的加熱減量年夜 ，意味著粉末固化進(jìn)程 中的揮發(fā)性物資 多，對情況 的污染年夜 ，同時由于揮發(fā)物凝聚 在固化爐中，使清爐周期短，噴涂產(chǎn)物 輕易 發(fā)生 渣粒，嚴(yán)重影響噴涂產(chǎn)物 質(zhì)量。

美國ASTM D 3451-06《粉末涂料及粉末涂層實驗 方式 尺度 指南》和國度 尺度 GB/T21776-2008《粉末涂料及粉末涂層實驗 方式 尺度 指南》均列入了粉末加熱減量的檢測方式 。

是以 將粉末加熱減量列入粉末涂料質(zhì)量的考查 指標(biāo)很有需要 ，經(jīng)由過程 比較 分歧 粉末廠的粉末加熱減量的年夜 小，肯定 粉末質(zhì)量的利害 ，對提高建筑鋁型材用粉末涂料的質(zhì)量水平，珍愛 情況 ，具有重要的意義。

2. 粉末噴涂產(chǎn)物 天然 耐候性：鋁合金建筑型材粉末噴涂產(chǎn)物 的天然 耐候性由于測試時候 長，一向 被國內(nèi)鋁型材企業(yè)所輕忽 。跟著 客戶對粉末噴涂鋁型材要求的提高，有需要 增強(qiáng) 這方面的研究和實驗 ，以提高粉末噴涂鋁型材的整體質(zhì)量，更好的知足 客戶要求。

五．總結(jié)

本文對粉末噴涂的鋁隱形幕墻禁噴面處置懲罰 、尖角籠蓋 率和粉飾率等問題進(jìn)行了初步切磋，并給出了一些初步嘗試數(shù)據(jù)及建議。跟著 粉末噴涂鋁合金建筑型材的市場愈來愈 年夜 ，對粉末噴涂產(chǎn)物 的質(zhì)量及相干 要求也愈來愈 高。粉末噴涂型材的禁噴面、尖角籠蓋 率等以往為年夜 多半 鋁型材廠和粉末廠輕忽 的問題，應(yīng)當(dāng) 獲得 必然 水平 的存眷 和正視 ，而且 各相干 方均應(yīng)當(dāng) 配合 研究切磋，找到解決的方式 ，均衡 各相干 方好處 ，以提高我國粉末噴涂鋁合金型材的產(chǎn)物 質(zhì)量水平。