吕传伟 / 山东临朐县金盾工贸有限公司
摘要：粉末喷涂的铝型材在生产过程中，受设备、周围环境、车间员工操作或粉末原因会出现缩孔现象，喷涂料缩孔会导致返工甚至报废，影响企业生产效率，增加企业生产成本。本文通过对各种缩孔产生的原因进行分析、研究，指出解决缩孔现象的途径和方法。
关键词：铝型材 涂装 缩孔 工艺控制
01压缩空气中油气产生的缩孔
当压缩空气中油气达到一定浓度时，经冷却或与容器碰撞或经过滤器富集，油气会聚积成一定大小的油滴，如果油气中含有油气集结的晶核例如尘粒或毛絮，则形成的油滴较大，所以表现出有些缩孔有核心而有些缩孔无核心。分布不均匀的游离油滴是造成缩孔的物质条件，由游离的液态油滴产生的局部表面张力降低导致缩孔出现。当油气均匀分布于未固化的涂层表面时，不产生缩孔，其作用类似于在涂料中添加硅油类物质，降低了涂料表面的张力，反而有助于抵抗缩孔的产生。局部集中的缩孔、呈彗星状分布的缩孔以及有显著分布特征的缩孔大都可以用压缩空气中油类物质存在的原因来解释
解决这种情况出现的缩孔，只要经常检查油虑的使用情况，或者按设备上提供的油滤更换时间及时更换，就能避免压缩空气中油气产生的缩孔。
02、粉末受潮产生的缩孔
受潮的粉末使用时，在流化粉桶内会形成很多小的结块，在经过吸粉管、粉泵、粉管达到喷枪出口处喷射到涂层上，由于受潮的粉团含有水份，经过固化后就会形成缩孔。这种情况往往与吐粉现象一起出现。下图是受潮粉末产生的缩孔。粉末受潮后可以掺同一色号的新粉末使用，也可以加大雾化气量，加大枪距，降低链速喷涂。 如果依然不能解决缩孔，直接报废受潮粉末。
03、粉末厂粉筛破损产生的缩孔
粉末在生产过程中由于筛网局部破损会有少量的大颗粒掺到粉末中，如果当时没有检验出来，喷涂后就会出现缩孔或是颗粒，这种缩孔很明显，在凹坑的中间会有突起，大颗粒的粉末造成的缩孔会和颗粒共存，颗粒会比缩孔多，这种缩孔在喷完粉末没有进固化炉之前就能看出来。下图是在一次粉末质量事故中拍的图片。出现这种情况如果喷涂车间不是对每箱粉末都进行过筛，就很难避免由于粉厂筛网破损问题出现的缩孔。
04、粉末配方原因造成的缩孔
同一粉末供应商使用不同粘度的树脂，使用不同的流平剂，生产不同批次的同一种粉末，如果事先没有通知喷涂厂，在喷涂车间使用后会出现缩孔。粉末供应商在更换不同原材料后要第一时间通粉末使用者，注意不同配方生产的粉末的相容性。喷涂车间在使用不同配方同一颜色的粉末时，要彻底清理干净喷房、喷枪及整个粉末回收系统，再开始喷涂不同配方的新粉末。
不同厂家的粉末如果配方不同也会产生缩孔，所以在使用不同厂家的粉末时，一定要先做好相融试验。试验不合格，就需要彻底清理喷房后再开机生产。
05、供粉系统产生的缩孔
从供粉中心到喷枪的这一段距离，喷房工控制不到位也会出现缩孔，但是，这种情况出现的缩孔数量不多，一般都会被喷房工忽略，在生产特殊订单时也需要注意。首先是粉泵内小喷嘴处的积块，长时间的生产，小喷嘴处的积粉会掉落，被喷到粉末涂层表面形成一个大的不规则凹坑，固化后形成缩孔，缩孔核心能明显看出是呈现不规则形状。静电喷枪枪嘴处长时间喷涂会有积块，如果前冲气没有开启，积块大了会被吹掉并喷到粉末涂层表面形成凹坑，固化后就是一个缩孔。
解决由于粉泵原因产生的缩孔，需要每隔一段时间逐个把粉泵的喷嘴处用小毛刷清理一下，这样既解决了缩孔问题又延长了文丘管内管的寿命。枪嘴产生的缩孔只要打开前冲气就不会有问题。
06、金属喷房清理不彻底造成的缩孔
喷涂行业内使用金属喷房的企业如果喷房长时间清理不干净，在偶尔的一次喷房清理中会把附着在喷房内壁上的涂层清理或震动下来，这些小颗粒就成为了回收粉末，第二次使用时会形成缩孔、颗粒，而且两种形态会共同存在于型材表面。区分粉末厂筛网破损形成的缩孔、颗粒，可以通过显微镜进行识别，杂色的是金属喷房清理造成的。
07、有机硅挥发产生的缩孔
有机硅的挥发物对粉末固化的影响是非常大的，在喷房或固化炉的维修与密封方面不要使用硅胶产品。每次清理固化炉时，要注意固化炉内有无橡胶、密封件类物品，发现要及时清理干净。
08、粉末助剂污染产生的缩孔
产生这种情况的机会不多，现场的实际案例也不多见。但是出现下图这样密集的缩孔，就是粉末助剂的污染。这种缩孔会出现在铝型材的各个位置，不管凹槽里面或是喷枪的背对面，全部是密集式分布，若从常规产生缩孔的方面找原因，解决不了此类缩孔现象。找到污染源后要及时清理好现场的所有粉末，再用做好试验的新粉进行喷涂。
09、固化炉产生的缩孔
有些用煤加热的卧式线的固化炉，时间久了炉胆会出现破损，炉灰出沿着破损处落到正在固化的铝型材上，由于出风口的风力不大，一般炉灰会落在整架料的下部一支到两支的位置。缩孔的数量不会很多，缩孔中间没有核心，也没有规律可循，时有时无。如果用煤加热的喷涂厂要注意这种情况的出现，一旦发现这种缩孔要先检查固化炉炉胆，修复清理后再开工。
10、型材表面颗粒产生的缩孔
型材表面的石墨颗粒或高温毛刺在被有油的手套摸过后，如果除油不彻底就会出现带有核心的小缩孔。核心是一个小黑点或者是一个小毛刺，就是这种情况产生的缩孔。这样的小缩孔往往出现在铝型材的两端，前处理上排前打磨一下就能解决这种情况。
11、上料辅助架产生的缩孔
立式线的上料辅助架或者卧式线喷房上排架会用PVC管制作，一些有棱角的料在上排时会刮下一些PVC碎屑，固化后就会出现不规则的缩孔。解决这种缩孔，更换上料辅助架或放料架的材料就可以。
12、前处理除油原因产生的缩孔
铝型材在前处理除油时，如果水洗不彻底会有消泡剂（硅油）残留，在粉末固化过程中会出现缩孔。解决这种缩孔可以少用或者不用消泡剂，或者加大水洗量。
13、铬化剂添加的原因造成的缩孔
长期放置的铬化剂会产生沉淀，颗粒状沉淀逐渐会形成结块。立式线在添加铬化剂时如果直接用桶倒入铬化槽酸泵的吸口处，这些颗粒状的铬就会附着到铝材表面，如果水洗的不到位烘干后喷粉，固化后就很容易造成缩孔。这种缩孔有的有核心有的无核心，当用硫酸慢慢腐蚀到底部以后会发现，在缩孔局部是暗黄色的，周围是正常颜色。出现这种情况要尽快改变加药方式，改为先把铬化剂倒到大桶里面静止放置，再
使用时用瓢从沉淀桶里向铬化槽里添加。一段时间内清理一下沉淀桶，保证添加进铬化槽的铬化液没有颗粒。
14、新烧挂具导致的缩孔
由于有些铝型材的喷涂车间卧式线的数量不多，挂具上漆膜的去除一般会采用木柴浇上油火烧的方式，烧完后的挂具上会有残留的漆渣，如果不用高压水枪冲洗，这些挂具在使用过程中漆渣颗粒会掉到铝材上，因为漆渣上含有油的成份，粉末固化后就会形成缩孔。这种缩孔只是在刚烧完之后的挂具上才会出现，所以，针对新烧的挂具可以单独使用，或者先用来喷涂砂纹粉，就可以避免因为新烧挂具产生缩孔的问题。
15、卧式线悬挂链产生的缩孔
很多铝型材厂喷涂车间的悬挂链下面没有按装接油槽，在生产线运行一段时间以后，悬挂链轴承上积聚的油性颗粒掉落到已经喷粉的表面上，经过固化后型材表面上就会有缩孔，这些缩孔是有规律的，只在铝材向上的那一个面上出现。现在的喷涂线基本上都按装了接油槽，但是，有些喷涂厂并没有重视到接油槽的重要性，个别地方的接油槽已经缺少也没有引起注意，这也是出现缩孔的一个原因。
16、由于供粉系统老化产生的缩孔
这种情况多出现在喷涂金属粉末时，如果金属粉末在使用过程中回收粉的比例控制不好，订单喷涂到后期会有大量的回收粉，而这些回收粉的粒径分布是不同于新粉末的，小粒径的粉末会偏多，这些粉末在经过老化的供粉系统时，与粗糙的粉末通道摩擦产生大量的静电，大粒径粉末在到达静电喷枪出口时与喷枪产生的负电对冲，削减部分静电后带上负电吸附到铝材上。在这个过程中小粒径的粉末会聚集在大粒径的粉末周围，通过静电吸引或是喷枪出口的空气压力到达涂层表面，固化后形成缩孔。新粉在用显微镜观察时，粉末分散性很好，当对经过老化的供粉系统回收后的粉末进行观察时会发现小的粉末已经围绕在大粒径周围了。
17、喷房污染形成的缩孔
卧式线一般喷涂的粉末类型比较多，如果喷房周围清理不干净，在喷涂平光粉末时受砂纹粉的影响也会出现缩孔，这种缩孔一般很浅、分布稀疏，但是，也会影响外观质量最终导致反返工或报废。
18、立式线前处理铬化过程停线或者铬化后未开水洗造成的缩孔
这种缩孔也不多见，往往是新上设备的厂家前处理工艺员不熟悉工作流程才会出现这种情况。由于正在铬化的铝型材遇到突然停线，或者前处理设备处在手动状态铬化后水洗没有手动开启，残留在铝型材局部的铬化液在喷涂完粉末固化后会出现缩孔。
因为铬化液属于酸性，在粉末的固化过程中酸性物质与粉末产生反应，会出现小缩孔或类似于缩孔的不规则小孔，这种情况如果前处理工艺员注意观察会发现铬化出的料颜色无光泽而且发暗。固化后的样子见下图。
19、具有各厂特色的缩孔
有些厂家由于自身原因或管理方面的欠缺，产生的缩孔具有各自的特性，比如厂家附近有化工厂，车间的房顶上容易积聚化工粉尘，车间的房顶如果用的是单层铁瓦，下雨时会有雨水滴落到钝化料或待喷料上，由于水滴中含有化工粉尘，喷粉固化后就会出缩孔。而且，有些缩孔的底部在脱掉涂膜后还会有腐蚀的痕迹。
如果喷涂厂家对喷涂设备管理不善，喷房前面没有装过滤器，空气管道内生锈的细小残渣会从雾化气出口随着粉末喷到型材上，固化后产生缩孔。
缩孔产生的原因除去常见那些，还会有五花入门的原因造成的缩孔，还比如喷粉车间周围有生产建筑型材上用的胶的车间，固化后的涂层也容易出现缩孔，所以，在实际的生产中产生缩孔后，要先检查自身原因（前处理、员工操作、设备使用维护），排除自身原因之后再从粉末、环境方面找原因，才更有利于问题的解决。
出现“缩孔”后的补救
先弄清楚缩孔的性质再做后期处理，因为前处理不合格的原因造成的缩孔直接报废，前处理正常在喷涂的过程中出现的缩孔可以经过打磨后返喷，打磨时要打磨到基材，有些位置打磨不到或者是严重的缩孔不适合返工的，只能做报废处理。具体的返喷措施可以参照孙同明编写的《浅谈建筑用粉末喷涂铝型材涂层缺陷的返工处理措施》里面的方法处理。
文章转自：粉末平台公众号，文章来源：2020年中国粉末涂料与涂装行业年会
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