新新型喷涂技术：摩擦静电喷涂法

一、摩擦静电的基本原理

摩擦静电喷涂法的基本原理是:选用恰当的材料作为喷枪枪体。涂装时粉末在压缩空气的推动下与枪体内壁以及输粉管内壁发生摩擦而使粉末带电。带电粉末粒子离开枪体飞向工件并吸附于工件表面。

从图上可以看出该方法不需要高压静电发生器。在摩擦静电系统中，枪体通常使用电阴性材料。两物体摩擦时，弱电阴性材料产生正电，强电阴性材料产生负电。

喷涂时由于粉末粒子之间的碰撞以及粉末与强电阴性材质制作的枪体之间的摩擦，使粉末粒子带上正电荷，而枪体内壁则产生负电荷，此负电荷通过接地电缆引入大地。

带正电的粉末粒子在气流的作用下飞向工件并被吸附在工件表面上，经固化后形成涂膜，从而达到涂装的目的。

第二、摩擦静电喷涂的特点

喷涂时所带的电不是外电场提供的，而粉末与枪壁发生摩擦带上的。喷出枪口的带电粉末粒子形成一个空间电荷，电场强度取决于空间电荷密度和电场的聚合形状，即决定于粉末粒子的带电量、粉末在气粉混合物中所占比例和喷枪口的喷射图形。

由喷枪喷出的气粉混合物因气流的扩散效应和同种电荷的斥力，气粉混合物体积逐渐膨胀，电荷密度下降，电场减弱。

电场减弱的方向与气流方向一致，粉末的受力方向与气流方向相同。当粉末离开枪体后，粉末移动的动力主要是空气，粉末粒子能够到达工件的每个角度，并与工件产生很好的附着效应，形成致密的粉末涂层。

由于不存在外场，摩擦静电喷涂法能较好地克服法拉第屏蔽效应。试验数据表明，在摩擦静电喷涂时，反电离现象发生在喷枪启动后 10~20s 内，这就可能提高工件的一次上粉率。上粉率的提高明显减少了粉末的回收量。

三、摩擦静电施工工艺

摩擦静电喷涂的施工工艺有其独特的要求。

①摩擦枪的带电性 摩擦枪正常工作情况下的标志是粉末带电性能良好、粉雾输送均匀。粉末带电状况的好坏直接影响工件涂膜质量和粉末沉积效率。为了增强摩擦枪的粉末带电效应，供粉、输粉以及喷枪都应设置相应的带电措施，使喷出枪口的粉末粒子充分带上电荷。

②对气压的要求 为保证粉末获得足够的摩擦，要求供粉气压有一定的范围。流化床的供气气压为0.02MPa，一次气压为 0.1~0.22MPa，二次气压为 0.01~0.05MPa。

③对粉的要 摩擦枪内供粉通过的摩擦通道窄小，约为1mm左右，所以对粉末的选用要求比较严格。

a.粉末品种 适用于摩擦枪用的粉末涂料有环氧粉和改性环氧粉末类。其他的粉末摩擦带电效果较差。

b. 对粉末清洁度的要求 供摩擦静电喷涂用的粉末必须严格过筛，筛去纤维、硬粒等杂质，以免堵塞枪口。

c.对喷涂操作环境的要求  粉末的受潮程度和周围环境空气湿度等因素明显影响摩擦枪的带电效应和粉末沉积效率。空气湿度越低，粉末越干燥，则粉末带电性越好，涂装效果就越佳。反之，粉末电阻率降低，使其所带电荷容易逸散，从而影响静电吸附效果。因此当空气湿度比较高时，就需采取加大喷粉气压来增加喷粉量以满足喷涂要求。

d.粉末要干 为防止粉末因受潮而结块，影响带电效果，在喷涂前粉末一定要烘干尽量去除水分。还要注意平时粉末的防潮，受潮的粉末不能用于摩擦喷涂。

e.压缩空气必须净化 经过空压机输出的空气要充分净化，去油、去水，空气中无尘埃。其要求比高压静电喷涂用的空气更为严格。

f.喷粉量 摩擦枪的喷粉量要掌握适当，根据不同工件的要求来选择冷喷操作或者热喷操作，如喷粉量超过了范围即会影响喷涂效果。平面喷涂时，喷粉量为 80~100g/min;管道内壁喷涂时，喷粉量在100~250g/min 为好。

g.喷涂距离摩擦静电喷涂时，喷涂距离不像高压静电喷涂操作那样严格，距离范围有一定的伸缩性，一般距离最近不低于50mm，最远不超过300mm。

h.沉积效率 采用摩擦静电喷涂，沉积效率小于60%，采用摩擦静电热喷涂，沉积效率可达 80%~85%，并且还能增加涂层厚度，提高涂层的均匀性。

    湖北来斯公司技术部摘自网络 2023.9.20