Ａ、合 作

　　粉末喷涂系统是购买方、粉末制造商和设备供应商三者之间的一种合作，这三方对于一个粉末喷涂系统的成功运转负有同等的责任。

　　◇设备供应商，必须是一个长期的合作者，能够为买方设计并提供在实际生产条件下高效、成功地喷涂工件，并回收过喷粉末的喷涂设备，他必须配备一支训练有素的服务队伍，备有充足的零备件，能够安装保养设备，为买方提供操作及日常保养培训。

　　◇粉末制造商能够配制并提供符合表面保护要求的粉末，并且其粒度要求和化学特性适合于流化、运输、充电和有效回收再利用。

　　◇购买者对设备的成功运行负有最关键的责任，要根据生产要求，运用培训中获得的应用和保养知识，进行规范的操作。

　　为了更好地选择这必须得三个合作方，并且在最短时间内作出选择，在设备制造商实验室进行工作试喷时，最好采用推荐的粉末，从保证粉末与设备的相容性和喷粉应用和涂层的效果。

　　Ｂ、粉末喷涂环境

　　粉末喷涂必须在洁净的环境中进行，许多产量较大的大公司设有独立的“喷粉室”，具有以下优点：

　　◇提供了一个独立的，可进行“温度调节”的区域，通过安装空调，可达到理想的粉末喷涂环境。在高湿度气候地区应用十分理想。

　　◇无需通风设备，发挥最大上粉率，更好地将粉末保持在粉房内，对于喷粉区域附近设有大型装卸门的工厂车间尤为适用。

　　◇降低废品率，保证洁净而又无污染的生产环境。

　　该喷粉室通常由三夹泡沫板构成，应用空调对喷粉室施加正压，同时保持湿度的恒定以保证上粉均匀，粉房必须安装在一个抽风量小于18米/分区域。

　　Ｃ、设 施

　　◇一套喷粉系统应当配有稳定的电源以保护应用设备及滤芯清洁计时器中娇嫩的线路板部件。

　　◇带有合适压力的干燥清洁空气也许是最重要的因素，然而也是最不受买方和供应商等注意的因素。

　　耗电量最大的部件是回收系统中的风机马达，对于自动系统而言，功率在7.5-15kw之间。其它用电设备的耗电量都很小，包括喷枪电源、枪移动马达(0.5-1.0kw) ，粉末设备(0.5kw左右)。

　　空气压缩机出来的空气中含有水和油。因此很有必要在空压机和喷粉室之间安装空气干燥机和滤油器，可自动排除水分和油分，令输入空气干燥，并将空气压力保持在90-100PSI。露点温度保持在2摄氏度左右。仪器纯度的空气(露点温度为15摄氐度)对于喷粉系统而言是不能满足要求的。粉末涂料吸水性强，吸湿后会降低其流化，输送和充电能力。干燥不彻底的空气由于带有水汽，可能在回收系统中的滤芯进行反吹清洁时，对其造成损伤。如果空气干燥器离粉房很远，或者空气管道经过安装有空调的地区，那最好将组合式过滤器就安装在粉房前面。

　　Ｄ、前处理

　　粉末涂层的可靠性和耐久性是与粉末和金属基材及工件的状况分不开的。前处理包括了多个工序,主要用到夹扣喷嘴：

　　◇清洁金属表面，去除在成型过程中形成的油腻和污垢。

　　◇去除表面锈蚀，并以酸性液浸浊金属，以提高粉末与工件结合的牢度。

　　◇在粉末喷涂之前，先在工件表面喷涂一层防锈层，以防喷涂表面意外损伤造成工件锈蚀。单色金属大多采用铁锌“磷化”处理防腐；而有色金属一般采用铬酸盐进行前处理。整个前处理工艺通常由三至五道工序组成。

　　Ｅ、悬链与挂具

　　常规制造类似部件的大型工厂常常采用悬链，将工件从前处理输送到粉房固化炉，如果工件不是特别大或特别重，常常采用“单轨式”悬链。这种类型的悬链以单根结构梁吊挂工件，并从连续输送链以恒定速度输送工件，悬链速度是根据最慢的一道工序的进行速度而决定的，如果工厂的空间有限，或者工件很重，很大，很长，则可采用P&&F悬链。P&&F式悬链的初始投资较高，但其纵向和横向的行程可调节，可与较慢的工序相配合，并且可以在某一工位将某一工件停下对其进行操作，而后恢复正常输送。经过固化炉的悬链需采用耐高温的润滑油和/或通风管道。

　　◇用来吊挂工件以进行粉末喷涂的金属挂具，可能是建立一个新系统时最初投入成本和日常运行费用中最为重要的因素。

　　◇工件在悬链上吊挂得越是密集，线速度就越低，一般来说，悬链速度越低，整个系统的初始投入成本和日常运行费用就越低。

　　搪瓷喷涂线有二套输送链和挂具，一套用于前处理/粉末喷涂，另一套用于烘炉。工件是由人工从前处理/喷涂输送链移到能在搪瓷烘炉中承受高温的烘炉悬链上。采用两套输送链的另一个原因是，当输送链通过粉房时，会被涂上一层搪瓷粉，当通过烘炉时，挂具上的搪瓷粉就会熔融而粘接在挂具上，在下一次使用前，必须将上面固化的搪瓷粉清除干净。在实际生产过程中，很多企业都将挂具放在最后考虑，造成的结果就是粉末喷涂系统昂贵而效率低下。

　　基于工件重量、尺寸和形状，一般可以考虑多吊挂，使吊挂密度提高，则每工件成本降低。

　　高密度吊挂具有以下优点：

　　1、降低单个工件成本。成本高低主要与前处理系统有关。对于干燥和固化炉来说在一段给定的时间内，通过一个工件和一千个工件的成本是一样的。

　　2、提高粉房内的上粉率。多数粉末附着上工件，而只有少数进入回收系统。

　　3、改进工件膜厚的均匀性，可减少肥边和死角。

　　吊挂设计、建造和挂具的清洁对于粉末喷涂工艺的操作是十分重要的。高效的粉末喷涂有赖于带电粉末粒子和待涂的，通过挂具与输送链相连而接地的工件之间的静电吸引力。设计制造差，粘满粉末的挂具会严重阻碍粉末上工件，导致大量手动补喷，高废品率，而又需要经常地清理粉房。

　　Ｆ、粉末喷涂系统

　　粉末喷涂系统包括：

　　粉房——是对工件进行粉末喷涂操作的封闭空间。由于粉房构造和粉房气流的设计对于喷粉操作是十分关键的，因此，必须根据客户的需要定制粉房。必须考虑被喷涂的最大工件的尺寸以及喷涂方式。粉房通常由不锈钢底板以及粉房顶和粉房壁构成，粉房顶和粉房壁常采用不锈钢板或半透明塑料如聚四氟乙烯制成。

　　1、喷塑钢板是最便宜的，当与半透明塑料板配合用以建造粉房，十分经济，可长期可靠地使用。　　2、不锈钢材料制造的粉房壁在中国十分流行，因为它十分经久耐用，并能长期保持良好的外观。亚光型的不锈钢板（如3042B）对于产生的刮痕等不明显，因而很常用，抛光型的不锈钢板外型美观，但由于对光线反射过于强烈，会造成手动补喷时的困难，并在换色时导致“过度清洁”。

　　3、坚固的聚丙烯在北美很受欢迎，可透自然光，并且不象钢质粉房壁那样容易粘粉。

　　采用聚丙烯制造粉房顶较好。粉底顶是粉房中最难以清洁的区域，这种材料不易粘粉，只须在粉房外部上方挂几只日光灯，粉层内即可得到良好照明。有些客户要求采用不锈钢粉房顶，将日光灯装在粉房内部，许多用户的实践证明灯轴会在粉房内形成散布的大块阴影，同时，日光灯会吸附粉末，因而需要经常清理。粉房的尺寸是根据被涂工件的大小来设计的。高大的工件，如果线速度高的话，就需要配备较大的粉房以及较大的回收系统，在通常情况下，如果被涂工件非常高(高于180mm)，客户就应当考虑将它旋转90度，使之相对变矮进入粉房喷涂。这对降低粉房，固化炉和前处理系统的成本非常有帮助，同时也可降低运行成本。如果客户想采用自动喷涂，则必须考虑购买枪移动器。同时，粉房内要设有“自动枪槽”，以便枪的上下移动。许多工件是无法100%自动喷涂的，通常需要有一位手动操作工喷涂法拉第区域，这可通过在粉房上设手动工位来完成。

　　在中国，通常采用先自动喷涂工件，然后手动补喷漏喷的部位。而在北美的实践证明若将手动工位放在自动喷涂之间，喷涂效果更好。这样能使操作工能更好地观察到工件需补喷的部位，并喷上适量的粉末，而不会像将手动工位放在最后那样有可能喷上过量的粉末。

　　回收系统

　　回收系统是一个机械装置，用来收集粉房气流中的粉末粒子，将之从气流中分离出来并回收再利用这些粉末。回收系统采用风机以大约100-120fpm的平均速率将粉房中的气流抽出。

　　未粘附上工件的粉末气流被抽入回收系统，在回收系统由滤芯或各种类型的“旋风”分离器将气流中的粉末分离出来。如果生产厂商长期只使用几种颜色粉末，一般可选择移动式滤芯回收系统。对于那些频繁换色的厂商采取旋风回收系统则较为经济。在北美和亚洲其它地区的一些客户只喷涂一种颜色或不回收喷涂系统，流行采用固定式滤芯回收系统。这种回收系统直接固定在滤芯式粉房上，较“移动式回收系统”显著节省成本。本文的附件中专门有一章讨论这两种系统的优点以及对其投资成本的对比。

　　粉末喷枪

　　粉末喷枪是通过使粉末颗粒带上静电电荷，然后喷涂到金属工件表面的装置。有手动枪用于手动操作；或者是将枪安装在可上下移动的枪架上“自动”喷涂工件。根据其充电方式的不同。可将粉末喷枪分为二大类：

　　1、静电喷粉枪安装喷枪内部或外部的高压发生装置对放电针产生一个高电压(100kv以上)使之在放电针周围产生一个静电场。粉末在枪内经过雾化后，从枪体内喷出，经过该电场时，粉末颗粒带上负的静电电荷，并使粉末颗粒吸附上工件。喷枪的出口通常采用喷嘴来引导粉末流形状，通常为扇形或圆圈的图形。

　　2、摩擦喷粉枪这一种枪的静电充电是自感应的，令粉末摩擦一种不同的材料，通常是一种特氟龙型的材料，使其中的负电荷或电子被带走，仅剩下质子或带正电荷的粉末颗粒通过喷嘴被引导上工件。摩擦枪的出粉更为柔和，带电量 低，可通过“指掌式”喷嘴将粉末喷到特定部位或难喷涂的区域内。因此，摩擦枪的上粉率更高，并能覆盖很多静电枪无法喷到的死角。

　　基于对喷涂“难对付”工件的设备要求，目前国内有许多种优良的摩擦粉末可供选择。

　　“碟盘式”摩擦喷枪是近期开发的摩擦枪的革新性产品。这是一个重安装在大行程往复机上的自动喷涂系统，由多个摩擦枪组成，将粉末喷涂到一个特殊设计的图形碟盘上可等到一个圆形的喷涂图形，适于喷涂沿“欧米加型”悬链吊挂的细长工件。

　　Ｇ、喷枪移动器

　　粉末喷枪如果不将其固定于一点，通常有能力喷涂更大的表面区域，喷枪移动器基本上是一种机电装置，用于在粉房内移动自动喷枪使它们能喷涂更大的表面区域。其移动方式一般为垂直移动，用于喷涂较长工件，但有时也会同时有水平方向的动作，大致分为以下几类：

　　升降机

　　升降机通常在整个行程范围内作匀速运动的设备。在欧洲，悬链速度(生产率)一般比中国高得多，喷涂较大工件的传统方法是将几把喷枪“水平”布置在以工件吊挂高度为行程的升降机的一根水平轴上。这可以给工件涂上十分均匀的涂层，但需配备非常大的粉房以及巨大的回收系统，还必须有非常精确的速度控制。喷枪移动器通常带有直流或交流电机，并能改变其速度和行程。连续链式升降机可在一个固定的行程内移动喷枪，但其速度可以手动调节，并可根据特定工件的长度控制喷枪的开/关。

　　往复机

　　往复机通常是由一个偏心轮/曲轴和一个不断改变喷枪位置的连接杆组成。这种机器的行程一般限制在600mm或以下，通常只有停机调整，才能改变其行程。在北美、南美和亚洲，喷枪一般在往复机上布置为垂直的二列，行程为整个工件的吊挂高度，并且喷枪自动开关来适应产品的高度，由于这种布枪方式不会因工件的高度而造成涂膜不均匀，因而使往复机成为一种理想的工具。

　　多轴式喷枪移动器

　　多轴式喷枪移动器是一种特殊的装置，根据预先设计的程序可在2或3个平面上移动喷枪。该单元通常由几个往复机组成，每个往复机在一个不同的平面移动(X、Y或Z)。喷枪的移动通常预先由PLC（可编程序控制器）设定为一定的速度和方向。该设备的典型应用是在家电行业，喷涂家电的内腔，如洗衣机和热水器的内腔等等。喷涂这些产品的内表面非常困难，同时高速运转的流水线又不允许对这些难喷区域进行精确喷涂。这种情况下，可采用一个二轴X-Y，或三轴X-Y-Z枪移动器，将喷枪放入内腔喷涂并缓缓抽出，同时，以高悬链相同的速度与工件一同移动。

　　Ｈ、粉末处理系统

　　粉末处理系统是在将粉末涂料送到喷枪之前，用于混合，筛送和流化粉末涂料的器件的总称。在带有室温控制的条件下，包含以下全部或部分的器件。

　　带有流化床的供粉桶这个系统的主要部分是一个容器或桶能将空气流化，使粉末粒子悬浮其中，并使之特性与油漆类似。在流化过程中，将潮湿的粉末弄干，并将回收粉与新粉充分混合，可得到恒定的表面涂层。应当选择一个具有足够大容量(80-200kg)的供粉桶，以便在夜晚容纳粉房内全部的粉末。

团块筛出，因而当然会选择振动筛。振动筛需要经常人工清理，并且很难处理湿的、粘腻/蜡状的粉末。

　　磁性分离器是安装在粉筛底部，带有永久磁铁的装置，用以吸附易在喷涂表面形成斑点的细小金属粒子。磁性分离器通常应用于搪瓷工业和空气中带有金属粒子的铸造环境中。

　　粉位控制器粉位控制装置可自动添满供粉桶。

　　盒式、大量粉桶式或托盘式添粉装置该添粉装置在粉位控制器的控制下，将新粉添入粉筛装置，通过轻轻振动粉盒，并以一个输粉泵和粉管将粉末抽出。这几种添粉装置的主要区别在于其所能处理的粉末量，即：“盒式添粉装置”可处理重量为20-25公斤/盒的盒装粉末，“粉桶式添粉装置”可处理200公升/桶的桶装粉末，而“托盘式添粉装置”处理的是较小尺寸的盒装粉末。

　　带有吸粉管的粉泵。

　　旋风抽吸式供粉桶是一种锥形供粉桶，可与现有的旋风系统相联接，可自动将从旋风器中回收到的粉末自动送回粉末处理系统中。

　　Ｉ、日常维护与清洁

　　粉房的“日常维护与清洁”工作，是保持粉末涂料和粉末喷涂设备清洁、干燥的重要手段，能保证系统能如设计的那样顺利操作，发挥最大功效，并能达到完美的涂层。粉末喷涂过程包括粉末涂料的应用和回收，需要遵从统一的日常管理，以达到最大的系统效率和生产制造的正常进行。日常清理维护包括：粉末涂料的贮存，在使用前预先筛粉，保证气源的干燥清洁，喷枪、粉房和回收系统的日常清洁和粉层内的全部隔夜粉末必须存入带有温度调节的供粉桶内，这些都能保证系统在第二天能立即启用。

　　Ｊ、上粉率－优质涂层的关键

　　无论你采用旋风回收或是滤芯式回收系统，便宜或昂贵；采用摩擦枪还是电晕枪，都存在最基本的因素以获取最高的效率。

　　1、确定空气干燥机是否有效运行。潮湿的空气妨碍了取粉、流化、送粉和静电充电以及工件上粉。

　　2、每天清洁喷枪，并更换易损件以使喷枪充分发挥作用。

　　3、将喷枪的出粉量调节到建议值，太多或太少的粉末都不合适，同时干燥空气的成本较高。

　　4、确定挂具是否清洁，并且经常检查接地是否良好。接地不良会导致挂具处发生打火现象，需要用较大气流将粉末附着上工件。这也是喷涂系统起火和爆炸的最主要原因。

　　5、将不必要的粉房开口封闭，并调节粉房风机的抽风量，使之保持在最低，并将粉末保留在粉房中。粉房内较强的振动气流会将粉末上工件之前吹走。如果总是有较强扰动气流，就应当买一个“挡板”，使喷粉区域的气流保持相对应的恒定。

　　6、调节气流的大小以及自动枪到工件之间的距离，以保证最大上粉效率。

　　7、让操作工经常将落在粉房底的粉末倒入回收系统，这可以缩短换色时间并可使回收粉与新粉均匀混合，以达到稳定的色彩和表面纹理。

　　8、在一天工作结束后，必须将落在粉房底的大量粉末和回收粉桶中的粉末存入供粉系统中过夜，这样，粉末才不会因整夜吸收空气中的水份而导致第二天的启动延迟。

　　9、购买粉末处理系统，并设法使其中的粉末量保持在最低水平。不断混和回收粉末和新粉，使之保持理想的待喷状态。

　　Ｋ、自动化技术与革新

　　粉末喷涂系统多种多样，从一个非常简单的喷粉室，操作者手动清洁，喷涂产品，移入固化炉中固化，到几乎不需要操作工照看的一个高度自动化的系统。生产商购买系统的自动化程度是由生产要求，对喷涂质量的要求和系统的更新能力来决定的。

　　喷枪控制器——很多生产厂商采用的自动粉房内的喷枪，无论是否有工件进入粉房，枪都是不停喷粉。这使粉房的日常清洁维护变得困难，导致不必要的设备损耗。如果使用的是旋风系统，由于其本身的回收效率，会浪费掉相当大的一部分粉末。为什么不采用一个喷枪控制器，在生产间隙控制枪的自动开/关呢？

带有工件识别功能的喷枪控制器——喷枪移动器上装有很多把喷枪，无论工件的大小都不停地喷涂。为什么不安装“带工件识别功能的喷枪控制器”，可根据通过粉房的工件大小自动开/关指定的喷枪.