CN104190602B - 一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺。一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，工艺流程如下：钢瓶烘烧去油-内表面喷砂-清洗-吹干-喷涂-塑化-检查-淬火-清洗-吹干-检查，其中内表面涂层采用真空磁场协同静电喷涂工艺，本发明具有节能、降耗、保质、便捷、环保等优点。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺。
背景技术
静电喷涂是金属表面处理的主要方法，是使雾化了的油漆微粒在直流高压电场中带上负电荷，再在静电场的作用下，定向地飞向带正电荷的被喷涂表面，沉积成一层均匀牢固的涂膜的方法。静电喷涂的优点是装置较为简单，操作简便易行，生产效率高，漆膜质量高，但其不足是油漆流平差，工件表面易出现橙皮，尖角位或边缘为易出现坠漆，特别是对于压力容器内表面处理，在空气中采用静电喷涂工艺，高压放电状态下空气被电离产生正负离子，影响喷涂效果，容易造成沟流，使涂层不均匀，且需要多次涂覆才能达到要求的厚度，给原材料和工艺造成较大的浪费。
目前虽然已经有对管道、瓶、罐等产品内壁喷涂涂料以达到耐腐蚀抗污染等目的的方法，但是采用传统工艺进行静电喷涂，无法达到采样钢瓶内壁涂层的均匀与致密性和涂层厚度可控性的需要。因此，如何克服传统喷涂工艺的缺陷，寻求一种节能、环保、优质、健康、便捷的新工艺是喷涂行业研究的重点领域。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明的目的提供一种气体钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，这种工艺克服了传统静电喷涂的缺陷，可以使得钢瓶内壁形成一层厚度均匀、结构致密的内壁保护涂层，以达到使钢瓶内壁具有抗化学介质腐蚀、憎水、保纯以及保持内容物成分、浓度长期不变的目的。
本发明所述的技术方案是通过以下措施来实现的：
一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，该容器内表面涂层工艺流程如下：钢瓶烘烧去油-内表面喷砂-清洗-吹干-喷涂-塑化-检查-淬火-清洗-吹干-检查；
其中钢瓶去油工序是通过将钢瓶放于烘箱内在250℃～280℃烘烤10～12h来实现的；去油后用12～14目刚玉砂对钢瓶内表面进行喷砂处理，去除内壁的锈和氧化物，再用压缩空气吹出粉尘，用无水乙醇清洗内壁，最后用风吹干内壁；其特征在于，其中涂料为真空磁场协同静电喷涂，所述喷涂工序按以下参数进行操作：
真空度：0.05MPa～0.095MPa
磁场强度：0.45T～0.95T
静电喷涂电压：80kv～100kV
喷盘直径：Φ20mm～140mm
喷盘边缘与工件距离：10mm～230mm
喷盘转速：3000r/min～4000r/min
喷涂次数：2～4次
涂料电阻值：15MΩ～26MΩ
涂料粘度,涂-4杯：18s～25s
所述涂料为防腐涂料，喷涂后，放入炉中进行塑化。
优选的，磁场由永磁铁产生。
优选的，磁铁可以是条形磁铁或圆形磁铁中的一种。
优选的，塑化温度为280℃～320℃。
优选的，涂料可以是特氟龙、环氧树脂、丙烯酸清漆中的一种。
本发明的有益效果在于：
(1)节能：较传统静电喷涂工艺可节省能能源35％(电能或柴油)，节能明显。
(2)降耗：用漆量下降10％～65％，比手工涂装省3/4，比传统静电喷涂省1/4。
(3)保质：真空磁场协同静电喷涂环境比传统静电喷涂环境得到大幅度改善，产品的膜厚为传统静电喷涂技术的1.2倍，同时漆膜的光泽度和附着力得到明显提高；真空环境下，由于磁场的存在，增强带电涂料粒子的动能，使得涂料粒子能够均匀喷涂到工件的尖角或边缘部位而不发生坠漆现象，从而克服了传统静电喷涂存在的不足；工件一次喷涂合格率高达到98.9％，较传统静电喷涂的合格率83.5％，提高了15.4个百分点。
(4)便捷：磁场由永磁铁提供，场源易得且稳定，只需要将磁铁均匀分布于待喷涂钢瓶的表面即可，操作简单，简便易行。
(5)环保：待喷涂件在真空密闭的环境中，避免了人体直接接粗油漆，废气废漆通过回收装置实现环保减排。
具体实施方式
特氟龙购自上海贤绅防腐科技有限公司，环氧树脂购自东莞市弘力复合材料有限公司，丙烯酸购自安徽三星树脂科技有限公司，真空泵为马德宝真空设备集团有限公司生产的H-150型滑阀式真空泵，数显附着力测试仪购自美国狄夫斯高(DeFelsko)，激光测厚仪购自深圳市大成精密设备有限公司。
实施例1
一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，该容器内表面涂层工艺流程如下：钢瓶烘烧去油-内表面喷砂-清洗-吹干-喷涂-塑化-检查-淬火-清洗-吹干-检查。
其中钢瓶去油工序是通过将钢瓶放于烘箱内在250℃烘烤10h来实现的。去油后用12目刚玉砂对钢瓶内表面进行喷砂处理，去除内壁的锈和氧化物，再用压缩空气吹出粉尘，用无水乙醇清洗内壁，最后用风吹干内壁；其特征在于，其中涂料为真空磁场协同静电喷涂，所述喷涂工序按以下参数进行操作：
真空度：0.05MPa
条形磁铁磁场强度：0.45T
静电喷涂电压：80kV
喷盘直径：Φ20mm
喷盘边缘与工件距离：10mm
喷盘转速：3000r/min
喷涂次数：2次
特氟龙电阻值：15MΩ
涂料粘度(涂-4杯)：18s
所述涂料为防腐涂料，喷涂后，放入炉中进行塑化，塑化温度为280℃。
实施例2
一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，该容器内表面涂层工艺流程如下：钢瓶烘烧去油-内表面喷砂-清洗-吹干-喷涂-塑化-检查-淬火-清洗-吹干-检查。
其中钢瓶去油工序是通过将钢瓶放于烘箱内在280℃烘烤12h来实现的。去油后用14目刚玉砂对钢瓶内表面进行喷砂处理，去除内壁的锈和氧化物，再用压缩空气吹出粉尘，用无水乙醇清洗内壁，最后用风吹干内壁；其特征在于，其中涂料为真空磁场协同静电喷涂，所述喷涂工序按以下参数进行操作：
真空度：0.095MPa
圆形磁铁磁场强度：0.95T
静电喷涂电压：100kV
喷盘直径：140mm
喷盘边缘与工件距离：230mm
喷盘转速：4000r/min
喷涂次数：4次
环氧树脂电阻值：26MΩ
环氧树脂粘度(涂-4杯)：25s
喷涂后，放入炉中进行塑化，塑化温度为320℃。
实施例3
一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，该容器内表面涂层工艺流程如下：钢瓶烘烧去油-内表面喷砂-清洗-吹干-喷涂-塑化-检查-淬火-清洗-吹干-检查。
其中钢瓶去油工序是通过将钢瓶放于烘箱内在260℃℃烘烤11h来实现的。去油后用13目刚玉砂对钢瓶内表面进行喷砂处理，去除内壁的锈和氧化物，再用压缩空气吹出粉尘，用无水乙醇清洗内壁，最后用风吹干内壁；其特征在于，其中涂料为真空磁场协同静电喷涂，所述喷涂工序按以下参数进行操作：
真空度：0.06MPa
磁场强度：0.55T
静电喷涂电压：90kV
喷盘直径：Φ30mm
喷盘边缘与工件距离：40mm
喷盘转速：3200r/min
喷涂次数：3次
特氟龙电阻值：20MΩ
特氟龙粘度(涂-4杯)：20s
喷涂后，放入炉中进行，塑化塑化温度为300℃。
实施例4
一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，该容器内表面涂层工艺流程如下：钢瓶烘烧去油-内表面喷砂-清洗-吹干-喷涂-塑化-检查-淬火-清洗-吹干-检查。
其中钢瓶去油工序是通过将钢瓶放于烘箱内在270℃烘烤11.5h来实现的。去油后用14目刚玉砂对钢瓶内表面进行喷砂处理，去除内壁的锈和氧化物，再用压缩空气吹出粉尘，用无水乙醇清洗内壁，最后用风吹干内壁；其特征在于，其中涂料为真空磁场协同静电喷涂，所述喷涂工序按以下参数进行操作：
真空度：0.07MPa
磁场强度：0.65T
静电喷涂电压：95kV
喷盘直径：Φ40mm
喷盘边缘与工件距离：40mm
喷盘转速：3300r/min
喷涂次数：2次
环氧树脂电阻值：22MΩ
环氧树脂粘度(涂-4杯)：18s～25s
喷涂后，放入炉中进行塑化，塑化温度为285℃。
实施例5
一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，该容器内表面涂层工艺流程如下：钢瓶烘烧去油-内表面喷砂-清洗-吹干-喷涂-塑化-检查-淬火-清洗-吹干-检查。
其中钢瓶去油工序是通过将钢瓶放于烘箱内在275℃烘烤11h来实现的。去油后用13目刚玉砂对钢瓶内表面进行喷砂处理，去除内壁的锈和氧化物，再用压缩空气吹出粉尘，用无水乙醇清洗内壁，最后用风吹干内壁；其特征在于，其中涂料为真空磁场协同静电喷涂，所述喷涂工序按以下参数进行操作：
真空度：0.085MPa
圆形磁铁磁场强度：0.65T
静电喷涂电压：95kV
喷盘直径：Φ100mm
喷盘边缘与工件距离：200mm
喷盘转速：3800r/min
喷涂次数：3次
丙烯酸清漆电阻值：25MΩ
丙烯酸清漆粘度(涂-4杯)：22s
喷涂后，放入炉中进行塑化，塑化温度为310℃。
实施例6
一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，该容器内表面涂层工艺流程如下：钢瓶烘烧去油-内表面喷砂-清洗-吹干-喷涂-塑化-检查-淬火-清洗-吹干-检查。
其中钢瓶去油工序是通过将钢瓶放于烘箱内在263℃烘烤10.5h来实现的。去油后用14目刚玉砂对钢瓶内表面进行喷砂处理，去除内壁的锈和氧化物，再用压缩空气吹出粉尘，用无水乙醇清洗内壁，最后用风吹干内壁；其特征在于，其中涂料为真空磁场协同静电喷涂，所述喷涂工序按以下参数进行操作：
真空度：0.835MPa
条形磁铁的磁场强度：0.83T
静电喷涂电压：97kV
喷盘直径：Φ123mm
喷盘边缘与工件距离：15mm
喷盘转速：3050r/min
喷涂次数：4次
丙烯酸清漆电阻值：19.5MΩ
丙烯酸清漆粘度(涂-4杯)：21.5s
喷涂后，放入炉中进行塑化，塑化温度为305℃。
本发明所提供的喷涂工艺涂覆的内表面涂层基本性能检测结果如下：
涂层附着力测试结果
| 实施例 | 涂层厚度(μm) | 回火温度(℃) | 附着力(级) |
| 1 | 58 | 室温 | 1～2 |
| 2 | 61 | 室温 | 1～2 |
| 3 | 69 | 140 | 1～2 |
| 4 | 62 | 140 | 1～2 |
| 5 | 67 | -196 | 1～2 |
| 6 | 63 | -196 | 1～2 |
内涂层均匀性测量结果
| 实施例 | 涂层厚度(μm) | 平均厚度 | 附着力(级) |
| 1 | 69 69 72 65 67 62 62 69 67 65 69 65 65 69 65 62 69 65 | 66.7 | 1 |
| 2 | 65 64 66 64 65 66 66 65 64 64 65 66 65 64 66 64 65 66 | 65.0 | 1 |
| 3 | 65 66 64 66 64 65 67 66 66 65 64 66 67 66 65 67 66 66 | 65.5 | 1 |
| 4 | 61 65 65 61 64 62 62 64 62 62 64 66 61 64 62 62 64 62 | 63.0 | 2 |
| 5 | 61 62 61 62 63 60 60 62 61 60 61 62 61 62 60 62 62 61 | 61.6 | 1 |
| 6 | 63 63 60 61 62 61 60 62 60 62 63 61 61 62 60 60 62 60 | 61.5 | 1 |
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，该容器内表面涂层工艺流程如下：钢瓶烘烧去油-内表面喷砂-清洗-吹干-喷涂-塑化-检查-淬火-清洗-吹干-检查；
其中钢瓶去油工序是通过将钢瓶放于烘箱内在250℃～280℃烘烤10～12h来实现的；去油后用12～14目刚玉砂对钢瓶内表面进行喷砂处理，去除内壁的锈和氧化物，再用压缩空气吹出粉尘，用无水乙醇清洗内壁，最后用风吹干内壁；其特征在于，其中内表面涂层采用真空磁场协同静电喷涂工艺，所述喷涂工序按以下参数进行操作：
真空度：0.05MPa～0.095MPa
磁场强度：0.45T～0.95T
静电喷涂电压：80kV ～100kV
喷盘直径：Φ20mm～140mm
喷盘边缘与工件距离：10mm～230mm
喷盘转速：3000r/min～4000r/min
喷涂次数：2～4次
涂料电阻值：15MΩ～26MΩ
涂料粘度,涂-4杯：18s～25s
所述涂料为防腐涂料，喷涂后，放入炉中进行塑化。
2.根据权利要求1所述的一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，其特征在于，所述磁场由永磁铁产生。
3.根据权利要求2所述的一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，其特征在于，所述磁铁可以是条形磁铁或圆形磁铁中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，其特征在于，所述塑化温度为280℃～320℃。
5.根据权利要求1所述的一种钢瓶内表面真空磁场协同静电喷涂的工艺，其特征在于，所述涂料可以是特氟龙、环氧树脂、丙烯酸清漆中的一种。
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