塑料粉末火焰喷涂防腐技术 - 文章

塑料粉末火焰喷涂防腐技术

作者：陕西中科表面工程公司黎明

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摘要：本文针对目前国内热喷涂技术主要用于零部件修复和预保护涂层，喷枪存在送粉结构及喷涂功能单一，无法满足大型构件热喷涂防腐现场施工的需要。陕西中科表面工程有限公司专门为热喷涂防腐涂层研究开发了“塑料粉末火焰喷涂”和“陶瓷粉末火焰喷涂”，喷枪采用多功能供粉结构，既可使用枪上粉斗供粉，又可采用大容量送粉器供粉，根据不同粉末更换不同喷咀，从此保证了新型火焰喷涂设备在大型工程施工以“可靠、实用、高效、多功能喷涂”，满足了热喷涂防腐涂层在大型构件现场喷涂施工的要求。
关键词：热喷涂防腐；塑料粉末；火焰喷涂；陶瓷粉末火焰喷涂。

一、概述

陕西中科表面工程有限公司最新研制的 ZK6018 型塑料粉末火焰喷涂机、 ZK8032 型粉末多功能高速火焰喷枪、 ZK1232 粉末傻瓜型亚音速火焰喷枪、等系列产品，应用计算机 CAD 软件设计，军工制造，每个零部件每道工序都经过了严格质量把关。凡是有氧气、乙炔气和压缩空气的场合均可使用 ZK 系列喷涂设备，方便快捷喷涂各种热塑性塑料粉末及铝、锌、巴氏合金、铜、不锈钢和各种金属，镍铬碳化铬、碳化钨复合粉、氧化铝、氧化钛、氧化铬、氧化锆等陶瓷粉末制备耐磨损、耐腐蚀、耐热抗氧化保护涂层；修复已磨损、腐蚀及误加工的机械零部件；弥补静电粉末涂装和流化床涂装对工件尺寸限制而不能对大型构件、储罐等到现场喷涂施工的难题。本文重点介绍塑料粉末火焰喷涂工艺。

ZK6018塑料粉末火焰喷涂机

二、组成：

全套设备包括 ZK6018 型大功率火焰喷塑枪、送粉器、管路和气路调节阀组成，用户自备 0.6m3/min 空压机、氧气、乙炔气及氧乙炔减压表及管线即可。

三、原理：

火焰喷塑是采用特制的送粉器和火焰喷塑枪，借助氧——乙炔火焰产生热量，压缩空气做保护气的喷射焰流，将所喷塑料粉末加热到塑态或熔融状态，喷涂到经过预处理的工作表面，形成连续、均匀、无孔隙的塑料涂层。

四、特点：

4.1 塑料粉末火焰喷涂简称火焰喷塑，主要用于以防腐蚀为目的粉末涂装。特点是涂层较厚，涂敷简单，装备轻便易携带，可现场施工。中科公司在多年火焰喷涂设备研发制造和工程应用中，解决了火焰喷塑工艺普遍存在三个关键问题：一是喷涂效率低；二是送粉器不能均匀送粉；三是喷枪易发热、回火、难以长时间连续稳定喷涂。本公司在法国 SNMI 公司和英国 SCHORI 公司火焰喷塑设备基础上改进设计，采用独特的小推车式不锈钢大容量送粉器，可供两支喷枪同时喷涂。旋风流化床配合可调文丘里吸粉器附加清粉喷射器的供粉结构，送粉器与喷枪长管线无积粉。由于送粉器不承压，可不停枪加粉，保证了喷枪全方位长时间连续、稳定、均匀，喷枪设计为特殊混气方式和双层保护气结构，喷涂过程中不会发生回火。可快捷喷涂EAA 、交联型聚乙烯、环氧粉末、氯化聚醚、尼龙系列等各种热塑性和热固性塑料粉末。

4.2 火焰喷塑与静电粉末涂装、流化床涂装相比，具有以下优点：

1) 装备所需成本低，不用特制喷涂室、烘房。
2) 装备轻便易携带，可现场施工，喷涂可不受工件尺寸及形状限制。
3) 可以在 100% 的相对湿度、低温等环境条件下施工。
4) 粉末涂料不含溶剂，喷涂后无需干燥养护时间，即喷即用。
5) 可涂覆多种基体材料如钢铁、混凝土等。
6) 涂层可修补，对小缺陷部分只要加热表面即可进行修补，大缺陷部分可重新喷涂。
7) 换粉、换色容易。

五、应用范围：

直接喷涂耐酸、碱、盐的各种塑料涂层，无需加热固化装置，特别适合于现场大面积火焰喷塑施工，在防腐性能、操作工艺、作业环境等方面可部分取代重防腐涂装和玻璃钢衬里。

六、应用实例：

6.1 耐各种腐蚀介质容器：酒类、啤酒、牛奶、盐、食品、污水处理设备、热电厂除盐水箱等。
6.2 各种钢结构防腐、装饰、绝缘、耐磨、减摩：石化、电厂等二层 PE 和三层 PE 防腐管道焊口现场修补、高速公路护栏、市政照明灯杆、体育馆网架工程、自来水水泵、化工风机、印刷机尼龙滚筒、汽车花键轴、电镀挂具等。
6.3 海洋钢结构及港湾设施：桥梁基础、防波堤、板桥、钢管桩、板桩、栈桥、浮标等防海水腐蚀。

七、喷涂参数

7.1 火焰温度参数：乙炔气 + 氧气 =3150 ℃，乙炔气 + 空气 =2700 ℃，液化石油气 + 氧气 =2800 ℃，液化石油气 + 空气 =2200 ℃；如果需要使用液化石油气取代乙炔气作燃气，必须自行改制乙炔气减压表与液化石油气钢瓶减压阀螺纹配套接头连接，液化石油气必须使用乙炔气减压表压力调节 0.1~0.15MPa，使用氧气或空气作助燃气压力调节 0.4~0.6MPa 均可满足火焰喷涂的需要。
7.2 火焰喷塑工艺流程：火焰喷塑工艺主要由基体的表面处理→预热→喷涂→检测等工艺流程组成。
7.3 被喷工件的基体处理：大型构件或容器等表面可以采用喷砂、打磨和其它工艺方法(如酸洗、磷化)清除表面油污、锈或其它腐蚀介质。工艺研究表明喷砂和磷化对火焰喷塑涂层的结合最为有利。
7.4 预热：将被喷工件表面预热到塑料粉末的熔点以上，这是必不可少的，工件预热主要使用火焰喷塑枪、火焰重熔枪、中频电加热设备等。不同的塑料粉末和工件形状、规格、工件的预热温度有所不同。研究和实际应用的经验，不同塑料粉末的工件预热温度详见上述喷涂参数。
7.5 工件板厚度小于 3mm 时，工件起始预热温度(区域约为本体1M2 = 热塑性塑料熔点温度 -10~20 ℃)。
7.6 工件板厚度大于 3mm 时，工件起始预热温度(区域约为本体1M2 = 热塑性塑料熔点温度 +10~20 ℃ ) 。
7.7 凹型工件和罐体内的预热温度高于凸型工件和平板件的预热温度的 10~20 ℃。
7.8 热固性塑料粉末火焰喷涂时，工件的预热温度和每道涂层厚度有关，建议喷涂热固性塑料粉末时，每道涂层厚度以薄为主，以利于塑料涂层的塑化交联。
7.9 喷枪火焰功率由输入喷枪的燃气压力及流量大小有关，大功率燃气火焰易造成塑料粉末燃烧变质，小功率燃气火焰易造成涂层结合不牢和塑化不完全，火焰功率的大小主要由塑料粉末粒度决定，粗粉末采用大功率火焰喷涂，细粉末采用小功率火焰喷涂为宜。
7.10 喷涂距离：热塑性塑料粉末粒度约 60~140 目时，喷涂距离约 200~250mm，热固性塑料粉末粒度约 100~180 目时，喷涂距离约 140~200mm。
7.11 保护气一般为压缩空气、二氧化碳、氮气三种，其中二氧化碳气体的冷却效果最佳，氮气适合尼龙、聚苯硫醚材料喷涂的保护，粗粉末保护气流略小，细粉末保护气流略大，保护气压力为 0.2~0.4MPa 即可。
7.12一般火焰喷塑送粉量在 0~100g/min 之间，若涂层厚度大于0.3mm则可得到无气孔的涂层，根据塑料的种类，一次喷涂可形成 2mm左右的涂层，当粉末喷出量为300g/min 时，膜厚1mm，喷涂效率为 12~15m 2 / 小时
7.13 检测：根据膜厚情况合理选择测厚仪和电火花检漏仪进行检测。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (12/10/2004)


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