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    铝合金幕墙板氟碳涂料喷涂工艺及设备

    作者:qingdaoqihang 来源: 日期:2014-12-12 9:45:47 人气:

    铝合金幕墙板氟碳涂料喷涂工艺及设备 
    1 前 言 
      铝合金幕墙板(下称铝幕墙)是当今国际流行的外墙装饰材料之一,表面采用Kynar-500涂料涂装。Kynar-500是一种氟碳树脂涂料,主要用作铝幕墙表面装饰与防护。由于铝幕墙要求大面积涂装后涂层无目视色差,因而需用静电喷涂,使幕墙铝板的表面色差度变小,以得到多种颜色。随着我国建筑业的发展,铝幕墙的优越性日益显示出来,越来越受到用户的青睐,具有十分广阔的应用前景。

      本文结合我院自行设计的铝幕墙涂装自动流水线对涂装工艺及设备进行介绍。
    2 涂装工艺及设备
      涂装工艺的制定,首行取决于氟碳涂料本身的性能,而喷涂设备必须有出色的雾化效果,才能保证其涂层的均匀性。氟碳涂料中的金属微粒的分布,直接影响涂层的外观效果,因而质量优秀的氟碳涂层具有金属光泽,颜色鲜明,立体感明显。若使用不适合的喷涂设备,涂层颜色就会不均匀,表面有阴影或涂层不牢,大大影响装饰效果。要达到好的喷涂效果,必须采用高压静电喷枪喷涂。
    2.1 前处理
    2.1.1 工艺流程

      表1是铝板的涂装前处理工艺流程。
        表1 
    序 号 工序名称 工序时间
    (min) 工艺温度(℃)
    1 脱 脂 2 50~60
    2 温水洗 1 45
    3 冷水洗 1 室温
    4 表 调 1 常温
    5 冷水洗 1 常温
    6 成 膜 2 20~40
    7 冷水洗 1 室温
    8 纯水洗 1 常温
    9 烘 干 8 板温<80
    10 冷 却 6


    2.1.2 设备

      (1) 前处理设备采用8工位全封闭通道式喷淋结构;(2) 水分干燥设备采用蒸汽加热热风循环,活动吹嘴吹干室;(3) 悬挂输送设备为单级驱动,无级调速,轻型双铰链悬挂输送机。

    2.1.3 主要技术参数

      (1) 8室联合清洗机

      设备外形尺寸:40 000×1 200×2 700。

      加热系统采用盘管蒸汽加热,其中脱脂为50~60 ℃,热水槽45 ℃,成膜槽20~40 ℃。通过测温元件和电磁阀进行自动控制其温度,这三个槽体都设置双层保温结构,以减少热量损失。

      泵循环系统8工位全部采用立式泵,其中脱脂表调和成膜工位采用耐腐蚀泵,其余为铸铁泵。

      耗电量     100 kW
      耗蒸汽量    600 kg/h(表压0.4 MPa)
      耗水量     3~4 t/h
      (2) 水分干燥室
      设备外形尺寸  14 000×2 000×2 700
      加热系统    蒸汽加温,热风吹干,温度可调(80~100 ℃)
      耗电量     17 kW
      耗蒸汽量    200 kg/h(表压0.4 MPa)
      (3) 悬挂输送机
      型号      XT 240/50
      长度      100 m直线驱动,重锤张紧 
    2.2 喷 涂
    2.2.1 工艺流程

      上线(人工)→自动喷底漆(4 min,往复机喷涂)→补漆(2 min,人工)→流平(10 min)→喷涂面漆(4 min,往复机喷涂)→补漆(2 min,人工)→流平(10 min)→喷涂罩光漆(4 min,往复机喷涂)→补漆(2 min,人工)→流平(15 min)→烘干(25 min,热风对流)→强冷(8 min,强风吹)→下线(人工)。

      烘干温度:200~250 ℃可调,应保证有5 min的板温为232 ℃的恒定段。

    2.2.2 主要设备

      (1) 喷漆室 采用多级水帘式喷漆室,轻型装配式结构,自动喷漆室与补漆设计成一个整体式结构。

      外形尺寸    6 000×3 400×3 100
      抽风量     23 000 m3/h
      耗电量     12.64 kW
      耗水量     0.5~1.0 t/h

      (2) 漆膜桥式烘干室 因漆膜固化温度达232 ℃,为了提高热能利用率,而采用高热效能的桥式烘干室,换热系统及风机循环系统均布置在室体桥下面,加热用导热油,热风循环,循环风机采用水冷耐高温式。

      外形尺寸    31 400×1 800×5 400
      热能耗量    工作时350 000×4.18 kJ/h升温时450 000 ×4.18 kJ/h
      电力耗量    22 kW
      有机废气催化  1 500 m3/h

      (3) 静电喷涂系统 采用电子机械式升降机运载自动静电空气喷枪,实行底、面漆及罩光漆的自动喷涂,补漆采用环保型(HVLP)空气喷枪人工喷涂。全套系统为德国WAGNER系列产品。运输系统:EBA1-17EX型防爆电子机械式升降机,行程为1 700 mm。自动喷涂系统:GA2000EAF(EN)防爆型静电自动空气喷枪。手动补喷系统:HVLP工业插入式环保手动空气喷枪。供漆系统:DD-1-140A双隔膜泵。控制系统:主控制柜KS100,高压模块HBm2082气动模块pm201;升降机模Rm231及变频器。S100间隙控制:采用可编程控制模块GCm2007光栅装置、编码器,根据工件间隙(X轴方向)自动开关喷枪。

      (4) 轻型悬挂输送机 XT240/50国产特制耐高温轻型。
    3 氟碳涂料喷涂要求
      氟碳涂料喷涂的整个过程质量要求极为严格,除涂料本身外,整个表面处理工艺过程,包括前处理、喷漆、固化等都有严格的质量控制,唯此才能确保铝材的涂装质量。美国建筑业协会标准AAMA-605.02.90是公认的涂装国际标准(见表2)。
       表2 AAMA-605.02.90 
    涂膜特性  要   求 
    最小涂膜厚度 2涂层30.5 μm;3涂层40.6μm
    颜色均匀性 目测控制
    60光泽
    (ASTM D-523) 低、中高
    硬 度 使用Berol Eagle Turgouoise牌铅笔,达到F级
    附着性 1/16×25.4方格,湿/干涂层时均无脱落
    冲击性 1/10×25.4变形,无脱落
    耐磨性
    (ASTM D-968) 耐磨系统不小于20
    耐酸性 10%盐酸滴在表面,15 min后无侵蚀
    耐碱性 Mortar Pat试验,14 h无侵蚀
    耐清洁剂 浸泡于3%、38 ℃清洁剂中,72 h无侵蚀
    耐酸污染 颜色变化不超过50 E
    耐盐雾试验 5%的38 ℃盐水3 000 h,最大面积1/16×25.4底层脱落
    耐潮湿性 38 ℃、100%相对湿度3 000 h后,最大为8#的少数气泡
    耐气候保色性能
    (ASTM D-2244) 南佛罗里达州45处5年试验:颜色变化不超过50 E
    耐粉化性
    (ASTM D-659) 南佛罗里达州45处5年试验:最大不超过8级
    耐侵蚀性 南佛罗里达州45处5年试验:不超过10%损失

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