粉末涂料是一种精加工工艺，其中将干燥的，自由流动的热塑性或热固性粉末材料涂覆到表面上，熔化并硬化成均匀的涂层。
此表面处理工艺适用于各种材料，包括金属，塑料，玻璃和中密度纤维板（MDF），并且可以提供各种颜色，表面处理和纹理的功能性和装饰性表面涂层，而这些是不易实现的传统的液体涂布方法。
粉末喷涂的主要方法有两种：静电喷涂（ESD）和流化床喷涂。
两种方法均可以产生均匀，坚硬的表面，与可比的液体涂料相比，通常更耐用，更具成本效益且更环保。
然而，尽管粉末涂料相对于液体涂料显示出一些优势，特别是在厚涂料或高流量涂料应用中，但它们并不适合所有制造应用，例如薄膜或大型涂料。
特定粉末涂料应用程序所要求的要求和规格（例如，应用程序环境，基材材料，上浆，成本，周转时间等）有助于确定最适合使用的涂布工艺类型。
粉末喷涂工艺粉末涂料是适用于金属和非金属基材的多步骤表面精加工工艺。
该方法包括准备，施加和固化阶段，并且至少使用喷枪，喷房和固化炉。
为了使涂覆过程顺利运行并达到最佳产能，制造商和涂饰服务提供商应考虑几个因素，例如要涂覆的基材材料及其性能以及所用粉末涂料的类型。
工艺和设备概述与采用液体涂料悬浮液的液体涂料工艺相反，粉末涂料是采用粉末涂料的干法精加工工艺。
在粉末喷涂过程中，将粉末施涂到基材的预处理表面上，使其熔化，然后干燥并硬化成保护性/装饰性涂层。
此过程分为三个阶段：表面准备，涂覆和热固化。
每个阶段都使用一组表明其特殊性的材料和设备（例如，固化阶段使用固化炉），并且在正确完成后，有助于产生持久，均匀的表面光洁度。
准备阶段： ①施加任何粉末涂料之前，必须清洁和处理基材表面，以确保零件没有灰尘，污垢和碎屑。
如果表面处理不充分，则任何残留的残留物和沉积物都可能影响粉末的附着力和最终漆的质量。
完整的准备处理主要取决于要涂覆的材料。
但是，在此阶段中通常采用的一些步骤包括清洁，漂洗，蚀刻，喷砂和干燥，最广泛使用的设备包括清洗站，喷砂室和干燥炉。
②可以使用蘸水箱或清洗站中的弱碱和中性清洁剂从零件表面清除油，油脂，溶剂和残留物。
清洗工位能够用热水，蒸汽，清洁剂和其他预处理溶液喷涂零件，以在涂覆之前清洁，化学准备和冲洗表面。
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③具有表面碎片的零件（例如，生锈，结垢，现有的油漆或表面处理等）通常需要使用抛丸室。
抛丸室是一种使用加压流体（通常是压缩空气）将诸如沙子，沙砾或喷丸之类的研磨材料推向表面的外壳。
被推进的研磨材料去除了表面的碎屑，形成了更清洁，更光滑的质地和要在其上施加涂料的表面。
④一些粉末涂料应用还利用干燥炉。
类似于固化阶段中使用的烘箱，干燥烘箱将残留的水或溶液从清洗过或冲洗过的零件上蒸发掉，并将零件加热到最适合涂层应用阶段的温度。
⑤如果组件设计要求某些部分保持未涂覆状态，则在施加阶段之前，将掩膜产品（例如，掩膜点）施加到基板上。
这些前述产品有多种标准和定制形状和形式。
然而，通常，它们由涂覆有压敏粘合剂的纸或塑料膜构成，这使得它们可以粘附至基材并保护覆盖区域在粉末涂覆操作期间不与粉末材料接触。
涂覆阶段： 如上所述，可以使用两种类型的粉末涂料。
涂料应用中所用涂料的类型部分决定了涂覆方法。
制造商和涂饰服务提供商采用的粉末涂料主要有两种方法：静电沉积（ESD）和流化床浸涂法。
①静电沉积（ESD）：对于大多数粉末喷涂的金属零件，涂料是通过静电喷涂沉积的。
此应用方法使用粉末喷涂室，粉末进料器，静电喷涂枪，并根据所用枪的类型使用动力装置。
喷房用作将粉末材料施加到零件上的工作区域，还可以充当空气过滤器和粉末过度喷涂遏制和回收系统。
流化的粉末材料从进料器单元分配到喷枪，该喷枪用于将电荷施加到粉末上并将其施加到基材上。
当使用电晕喷枪喷涂粉末涂料时，当粉末材料穿过喷枪的前端时，由电源装置供电的充电电极会向粉末的颗粒施加电荷。
在任何情况下，带电粒子都可以粘附到零件的接地表面，只要它们保持一些电荷就可以保持粘附状态。
任何过量喷涂的材料都可以被收集回收系统，并在未来的涂料应用中重复使用。
②流化床浸涂法：与在ESD中将粉末涂料静电喷涂并粘附到表面上的ESD不同，在流化床粉末涂料中，将预热的零件浸入流化床中的粉末材料中。
还有另一种选择，称为静电流化床粉末涂料，它在流化床上方生成带电粉末颗粒云，零件通过该云雾进行涂覆。
固化阶段： 粉末涂料工艺固化阶段的特殊性和特征主要取决于粉末涂料的涂覆方法以及所用粉末涂料的类型。
①固化ESD涂层的零件：通过ESD进行粉末涂层的零件必须在粉末固化炉中固化。
尽管固化时间表（粉末涂料必须在固化炉中达到完全固化所需的温度和时间）对于粉末涂料零件来说，很大程度上取决于其尺寸，形状和厚度，但固化炉的工作温度通常为325至450华氏度将导致固化时间介于十分钟到一个小时以上。
因此，较小的粉末涂层零件需要较少的固化时间和较小量的加热空气才能完全固化，而较大的零件则需要更多。
当ESD涂层的零件在烘箱内达到最佳固化温度时，粉末颗粒熔化并一起流动，从而在零件表面形成连续的薄膜。
②固化流化床涂层零件：对于在流化床中进行粉末涂层的零件，在类似于喷涂ESD涂层零件的烘箱中，在涂层应用阶段之前将零件加热。
当预热的零件浸入涂料中时，粉末颗粒在与零件的受热表面接触时熔化并一起流动。
通过静电流化床粉末涂料涂覆的零件可以在通过粉末涂料云之前进行预热（在这种情况下，形成的粉末涂料将与通过常规流化床方法生产的粉末涂料相同），或者可以将零件加热并固化涂覆后，在固化炉中，如通过ESD涂覆方法生产的涂层一样。
在任何情况下，一旦粉末涂层的零件冷却到足以处理的程度，就可以根据需要组装，包装和运输该零件。
热固性粉末涂料在首次应用于基材时，具有短的聚合物分子。
但是，在固化过程中，粉末会发生不可逆的化学交联反应，该反应将聚合物分子的长链结合在一起。
如果遵循适当的固化时间表，该反应会改变材料的物理性质和化学性质，并使它硬化为薄，均匀，硬的表面。
热塑性粉末涂料不需要固化周期。
相反，热塑性材料仅需要熔化，流出并形成薄膜状涂层所需的时间和温度。
与在固化阶段会发生化学反应的热固性材料不同，热塑性材料在施加热量时不会改变其物理或化学性质。
因此，可以对其进行重熔，重整和回收，以用于将来的涂料应用。
在热固性塑料和热塑性塑料之间进行选择时要记住的一些注意事项涂料是涂料的涂覆方法和预期用途。
通常，仅通过ESD方法施加热固性粉末。
存在此限制是因为将预热的零件浸入热固性粉末中会由于流化床内的堆积和残留热量而导致任何多余的粉末交联。
由于交联反应导致粉末材料永久性变化，这种情况会导致涂料浪费过多。
固化过程使热固性材料获得的涂层比热塑性塑料更硬，从而使它们能够承受更高的温度并表现出更大的耐刮擦性和耐擦伤性。
但是，较硬的涂层也可能会限制热固性涂料的抗冲击性，并且过度硬化会导致涂料变脆，特别是在较厚的涂料中。
热塑性粉末可通过ESD和流化床涂覆方法进行涂覆，通常可比热固性粉末生产更厚，更柔韧和抗冲击的涂层。
尽管重熔的能力在材料成本方面提供了一些优势，但由于涂层材料可能软化或融化，这也使得热塑性粉末涂料不太适合高强度和强热应用。
基板材料注意事项粉末涂料主要用于金属基材，例如钢，不锈钢和铝。
但是，它们也可以应用于非金属基材，例如玻璃，木材或中密度纤维板。
用于粉末涂料工艺的合适材料的范围限于能够承受熔化和固化粉末涂料所需的温度而不会自身熔化，变形或燃烧的材料。
选择的材料还有助于确定所采用的涂覆方法。
由于金属可以被电接地，因此涂料通常通过静电喷涂法涂覆到金属基材上，但是它们也可以通过流化床法涂覆。
另一方面，由于非金属不能充分接地，因此它们要求通过流化床粉末涂覆法涂覆粉末涂料。
粉末涂料的好处与传统的液体涂覆方法相比，粉末涂覆工艺具有几个优点，包括提高的耐用性，更专业的表面处理能力，更少的环境影响，更快的周转时间以及更低的材料成本。
除了提供多种表面处理选项外，粉末涂料通常比液体涂料更持久和耐用。
它们表现出更高的抗冲击，防潮，耐化学腐蚀和抗磨损性能，并提供更好的保护，防止刮擦，磨损，腐蚀，褪色和一般磨损。
这些特性使其非常适合高使用量和高流量应用。
粉末涂料工艺的另一个优点是缺乏溶剂和二氧化碳排放，需要处理的有害废料以及通常的表面底漆要求。
这些排除限制了整个过程中释放到环境中的有毒和致癌物质的数量，并有助于将粉末涂料识别为液体涂料的更环保替代品。
与液体涂覆工艺相比，粉末涂覆工艺可具有低得多的长期成本，这是因为其通常具有更快的周转时间和更大的涂覆材料利用率。
由于粉末涂料的固化阶段可以在粉末冷却后立即组装，包装和运输粉末涂料零件，因此零件在库存上花费的时间更少，这使制造商和涂饰服务提供商能够更快地完成周转并减少对存储空间的需求。
粉末涂料工艺还可以收集和回收多余的物料，而不是浪费它们，这减少了需要处理的废品数量，提高了涂料利用率，并降低了材料成本。