粉末喷涂铝材的四个常见工艺质量问题切磋

粉末涂料普遍 利用于铝合金建筑型材轮廓处置惩罚 中，同铝合金阳极氧化和氟碳油漆轮廓能处置惩罚 比拟 ，粉末喷涂轮廓处置惩罚 工艺流程简单，污水排放量少，电能耗损低，无有毒的挥发性气体（VOC）排放，色彩 品种富厚多样等浩瀚 长处 。在铝合金建筑型材产物 中，粉末喷涂产物 所占的比例愈来愈 年夜 ，初步统计约占40%，粉末涂料在铝合金建筑型材上的用量约为10万吨，数目 很年夜 ，而且粉末涂料的要求愈来愈 高，日趋 遭到 消费者和铝型材出产商等各相干 方的高度存眷 。而且，铝合金型材的喷涂工艺自上世纪90年月 引入国内后，粉末喷涂手艺 水平宁 粉末质量水平的提高很快，整体 的工艺质量水平也慢慢提高，能知足 客户各方面的需求。

但是 ，跟着 客户的各类 要求愈来愈 多愈来愈 高，对涂层的耐用性，施工平安 性等的存眷 度增年夜 ，和 市场竞争趋势 白热化，铝型材企业对证 量节制 也愈来愈 严厉 ，对出产本钱 的倒逼压力增年夜 ，那末 对粉末喷涂型材的手艺 质量要求也愈来愈 高，除原本的 GB5237.4-2008《铝合金建筑型材 第4部份 粉末喷涂型材》及YS/T 680-2008《铝合金建筑型材用粉末涂料》的要求外，还有一些比力重要的问题值得年夜 家切磋,如粉末喷涂型材的禁喷面的处置惩罚 ，粉末涂层的尖角笼盖 率和粉末涂层的粉饰率问题等。具体味 商以下 ：

一．粉末喷涂的禁喷面问题

隐框玻璃铝幕墙没有效 以夹持玻璃并承重的铝合金外框。它是完全依托 布局胶把成百上千块的玻璃粘在铝型材框架上，组合成一个年夜 面积幕墙，玻璃间的空地由密封胶粘接。隐框玻璃幕墙的玻璃所承受的水平荷载、玻璃的自重、地动 感化 和 温度应力等均由粘结用的布局胶传给铝合金框架。布局胶的施工工艺尺度 、胶的手艺 机能 、粘结节点的设计等都直接影响着隐框玻璃幕墙的平安 性。为了使玻璃和铝型材之间有较高的、靠得住 的粘接，设计时，要斟酌 玻璃和铝型材框架的粘结面历年 夜 小和 布局胶与铝型材、与玻璃粘结的相容性，以包管 各类 高度、各类 重量隐框玻璃幕墙的需要。

适用于隐框玻璃铝幕墙的喷涂铝型材均要求同布局密封胶粘结的部位制止 喷涂，称为“禁喷面”，铝型材厂卧式喷涂线处置惩罚 禁喷面的传统方式 是：铝型材经由 铬化处置惩罚 后，将高温膜粘贴在禁喷面上，再进行粉末喷涂处置惩罚 （氟碳喷漆处置惩罚 的情况不异），固化完成冷却后，将高温膜撕失落 。幕墙施工单元 均要求禁喷面必需 经由 铬化处置惩罚 ，而在铝型材企业出产中面对 两个问题：一是采取 了无铬处置惩罚 工艺，没有铬化处置惩罚 工艺，无铬转化膜是不是 能知足 隐形铝幕墙的玻璃布局胶的粘结要求；二是采取 立式喷涂线的工场 ，前处置惩罚 和喷涂是继续的，一般立式线处置惩罚 禁喷面的方式是：先将高温膜粘贴在禁喷面上，再将铝型材上架喷涂，固化冷却后，将高温膜撕失落 。若是采取 卧式出产线的传统处置惩罚 方式 ，需要将立式喷涂线住手 出产，将需要进行禁喷面处置惩罚 的铝型材先经铬化处置惩罚 ，再入手下手正常出产，这类 低效力 的出产方式，对出产运作十分重要 的年夜 型铝型材出产企业是很难接管 的。但采取 前述立式线的禁喷面的处置惩罚 方式 ，禁喷面是没有经由 铬化处置惩罚 的，对隐形铝幕墙可能存在质量隐患。

针对此问题，我们进行了一系列的实验 ，考查 未经由 轮廓处置惩罚 的，铬化处置惩罚 和 无铬化处置惩罚 的铝型材轮廓对布局密封胶的粘结力的差别 。此中铝型材的无铬化处置惩罚 的试剂是采取 的国际知名品牌德国汉高公司的无铬化学品。

1.实验 方式 ：经由 度 歧 轮廓处置惩罚 的一种丁字性的型材，锯短成30mm摆布，在两只的型材之间采取 一种品牌硅酮布局密封胶粘结，尝试室温度前提 下，采取 材料实验 机拉伸两只丁字型材，每组轮廓处置惩罚 的试样为10个，丈量 粘结力的年夜 小。图示以下 ：

2.实验 效果 ：

表1 拉力实验 效果 以下 表：

拉伸样品断裂描写 ：

所粘合的样品不管 是不是 经由 轮廓处置惩罚 ，绝年夜 部份 断裂处两面皆粘有完全 布局密封胶，呈现露底现象较少。见下图1

图1 拉伸试样断裂示例照片

3.检测初步结论：

从检测效果 表可以看出未经轮廓处置惩罚 的布局密封胶粘合横向抗拉强度平均值只有1.29MPa，经由 铬化和无铬钝化处置惩罚 的布局密封胶粘合横向抗拉强度平均值离别 是1.74 MPa、1.81 MPa。即经由 轮廓处置惩罚 后的布局密封胶与基材粘协力 有所提高，铬化处置惩罚 和无铬钝化处置惩罚 粘结力相差不年夜 ，无铬钝化处置惩罚 的粘结力乃至 稍年夜 。

从拉伸断裂后的样品可以看出，布局密封胶自己 的抗拉强度比布局密封胶与基材的粘协力 要稍为偏低，即布局密封胶自己 抗拉强度才是两个粘合物件横向抗拉能力的首要 影响身分 。

而凭据 玻璃布局密封胶的国度 尺度 GB 16775-2005《建筑用硅酮机构密封胶》的要求，硅酮布局密封胶同基材（玻璃和铝型材）拉伸粘结强度为≥0.6Mpa。

综合以上所述，布局布局密封胶同质量好的无铬处置惩罚 及铬化处置惩罚 的铝型材粘结力不异，不经由 轮廓处置惩罚 的铝型材同布局密封胶的粘结力稍差，但年夜 于GB16776-2005尺度 要求。由于以上为初步实验 效果 ，现实 利用需要更深切 的研究，而且 依照 隐形铝幕墙的施工法式 ，布局密封胶和铝型材的粘结力需要施工单元 做相容性实验 ，才能终究 肯定 铝型材的轮廓处置惩罚 是不是 合适施工要求。

二．喷涂铝型材的尖角笼盖 率

尖角笼盖 率是粉末喷涂产物 轮廓尖角部位膜厚同平脸部 位膜厚的比例。对 光面粉末，在粉末喷涂铝型材曲率半径0.5mm以下的的尖角部位,其膜厚一般小于平脸部 位。发生 尖角处膜厚偏低的缘由 是由于光面粉末需要增强流平性，其熔融粘度低，轻易 流挂，经由过程 轮廓张力的感化 ，致使 尖角部位的笼盖 率低。典型的尖角笼盖 率的显微断面图以下 ：

图2 尖角笼盖 率低的粉末喷涂型材断面显微照片×100

图3 尖角笼盖 率高的粉末喷涂型材断面显微照片×100

尖角笼盖 率低会致使 尖角部位涂层膜厚低，乃至 完全无涂膜，下降 了尖角部位的耐侵蚀 性，从而下降 粉末喷涂产物 的整体防护性，严重影响铝型材粉末产物 的质量。尖角笼盖 率低的产物 缺点 一般不被铝型材出产企业所存眷 ，在国内相干 尺度 很少提到，仅在国度 尺度 GB/T21776-2008《粉末涂料及粉末涂层实验 方式 尺度 指南》中列入了尖角笼盖 率的项目，该尺度 同等 采取 ASTM D 3451-2006，在美国ASTM D 3451-06《Standard guide for test coating powder and powder coating》（粉末涂料及粉末涂层实验 方式 尺度 指南）列入了尖角笼盖 率的测试方式 ASTM D2967 《Standard test method for corner coverage of powder coating》（粉末尖角笼盖 率测试方式 ）。

光面喷粉铝型材尖角处膜厚偏低的问题在现实 出产中经常 有发生，若是铝型材喷光面粉后，其尖角部位的膜厚会低于平脸部 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，尖角部位的膜厚会很低，乃至 无涂膜。此缺点 发生后，如在淡色 粉末的装潢 面，尖角部位将呈黑色线状，会致使 返工或报废，若是利用在门窗和幕墙建筑上，侵蚀 将起首 发生在尖角涂层衰弱懦弱处，下降 了涂层的整体防护性，对粉末喷涂铝型材的产物 质量发生 严重影响。

总之，尖角笼盖 率是值得粉末出产厂和铝型材厂存眷 的问题，需要各方配合 深切 研究和切磋，以进一步提高粉末涂料和粉末喷涂型材产物 的质量水平。

三．粉末涂料的粉饰率

粉末涂料的粉饰率是指粉末涂料在特定厚度下对底材色彩 的粉饰能力。YS/T680-2008《铝合金建筑型材用粉末涂料》中没有粉末的粉饰率指标，但铝型材的喷涂现实 出产中常常 会碰到 此类问题，例如，白色粉末涂层的平均膜厚为50μm,但涂层的色彩 依然 发青，若是涂层膜厚达60μm，色彩 才能合适要求。对 铝型材厂来讲 ，获得每种粉末的粉饰率指标，对 现实 出产组织和质量节制 ，和 下降 出产本钱 ，具有十分重要的感化 ，增添 粉末粉饰率的质量要求很有需要 。

美国ASTM D 3451-06《Standard guide for test coating powder and powder coating》（粉末涂料及粉末涂层实验 方式 尺度 指南）中有粉末的粉饰率的检测项目，而且列出了检测方式 ASTMD6441 《Standard test method for hiding power of powder coating》（粉末粉饰率测试方式 ），参照ASTMD6441的方式 ：丈量 粉末涂层在给定膜厚前提 下是非底板上的反射率比；和 丈量 粉末涂层是非底板上反射率比为0.98时（认为完全粉饰），粉末涂层的膜厚。此方式 制出底板太艰巨，由于 底板的反射率要求太高，白色底板的反射率很难到达 78%以上。

美国粉末涂料协会（Powder coating institute,缩写PCI）也有一种适用 的粉饰率测试方式 ，参照美国粉末涂料协会（PCI）保举 的方式 ：该方式 是必然 厚度的粉末涂料喷涂在T-12G（见下图4）是非板上固化后，丈量 黑板和白板上涂层色彩 的三刺激值（Y）,然后比较 黑板和白板的三刺激值（Y），比值不小于0.98为完全笼盖 ,此方式 已 在AKZON等知名的粉末涂料厂利用。

图4 T-12G板图样

具体的操作是：在一块T-12G板上喷粉，粉末的膜厚从板底部到上部呈梯度转变 ，丈量 不异粉末厚度是非板处的色彩 Y值。

这个指标对铝型材喷涂厂很重要，触及 到出产本钱 和质量问题。若是需要出产超越 GB5237.4要求许多 的粉末涂层厚度才能到达 合适要求的粉饰率效果，意味着铝型材喷涂厂的粉末耗损量更年夜 。

是以 ，在供货前测定粉末的粉饰率指标，对粉末涂料厂和铝型材喷涂厂都有需要 。粉末的粉饰率问题值得各方配合 存眷 和研究切磋。

四．粉末喷涂的其他问题

1.粉末的加热减量：粉末涂料的加热减量比液态的油漆要少量 多 ，平日 情况下其首要 来历为水分 子 和小份子 的有机物或一些阻聚剂，检测加热减量的首要 目标 是为了节制 固化挥发性有机物废气（VOC），到达 国度 相干 环保功令律例 要求，同时可以节制 粉末涂料的质量。

铝建筑型材粉末涂料的加热减量是一向 被各方轻忽 的问题，粉末的加热减量年夜 ，意味着粉末固化进程 中的挥发性物资 多，对情况 的污染年夜 ，同时由于挥发物凝聚 在固化炉中，使清炉周期短，喷涂产物 轻易 发生 渣粒，严重影响喷涂产物 质量。

美国ASTM D 3451-06《粉末涂料及粉末涂层实验 方式 尺度 指南》和国度 尺度 GB/T21776-2008《粉末涂料及粉末涂层实验 方式 尺度 指南》均列入了粉末加热减量的检测方式 。

是以 将粉末加热减量列入粉末涂料质量的考查 指标很有需要 ，经由过程 比较 分歧 粉末厂的粉末加热减量的年夜 小，肯定 粉末质量的利害 ，对提高建筑铝型材用粉末涂料的质量水平，珍爱 情况 ，具有重要的意义。

2. 粉末喷涂产物 天然 耐候性：铝合金建筑型材粉末喷涂产物 的天然 耐候性由于测试时候 长，一向 被国内铝型材企业所轻忽 。跟着 客户对粉末喷涂铝型材要求的提高，有需要 增强 这方面的研究和实验 ，以提高粉末喷涂铝型材的整体质量，更好的知足 客户要求。

五．总结

本文对粉末喷涂的铝隐形幕墙禁喷面处置惩罚 、尖角笼盖 率和粉饰率等问题进行了初步切磋，并给出了一些初步尝试数据及建议。跟着 粉末喷涂铝合金建筑型材的市场愈来愈 年夜 ，对粉末喷涂产物 的质量及相干 要求也愈来愈 高。粉末喷涂型材的禁喷面、尖角笼盖 率等以往为年夜 多半 铝型材厂和粉末厂轻忽 的问题，应当 获得 必然 水平 的存眷 和正视 ，而且 各相干 方均应当 配合 研究切磋，找到解决的方式 ，均衡 各相干 方好处 ，以提高我国粉末喷涂铝合金型材的产物 质量水平。