陈杰，何军成，陈小雷

（四川广汉三星铝业有限公司，四川德阳，618300）

摘

要：

本文介绍了喷涂型材所用的金属粉末种类及生产工艺，分析了各类金属粉末在喷涂过程中对型材表面质量的影响因素，探讨了常规的金属粉末施工要点。

关键词：

金属粉末涂料；干混粉；邦定粉；喷涂工艺

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前言

粉末喷涂作为铝型材的表面处理方式之一，由于其4E特性以及表面效果多样化，深受消费者喜爱。随着生活水平提高以及市场多样化需求，金属粉末喷涂型材的使用更加广泛，在喷涂型材中占据的比例越来越高。但是，由于金属粉末种类、规格、金属粉品质、粉末质量各不相同，再加上型材生产厂家所用喷涂设备有一定区别，金属粉末施工效果并不十分理想，其主要问题是表面金属效果与标准之间的差异，批次生产的色差以及施工不稳定。

本文从金属粉末的制备以及喷涂施工工艺角度出发，根据生产现场实际经验分析了金属粉末喷涂的施工要点，以供行业专家参考。

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金属粉末喷涂机理

众所周知，静电粉末喷涂过程中，粉末涂料流化过后通过气流输送至喷枪，喷枪通过高压静电发生器，在喷头的电极针产生电晕放电，在电极附近产生了密集的负电荷，粉末从枪头喷出时，捕获电荷成为带电粉末，在气流、电场以及自身重力的作用下，飞向接地工件，并吸附在型材表面上。金属粉末静电喷涂与常规粉末静电喷涂原理一致，但是由于金属粉的特殊性，其喷涂机理需要作进一步说明。

假设喷枪是处于水平状态的管道，粉末颗粒从喷枪中喷出初始阶段受到压缩气传送力、静电力作用，我们可以将其视为多颗粒系统的气力输送状态以及电场力的叠加，根据Barth推导公式 ，外加电场多颗粒传输系统的动力方程为：

其中，ρ指的是输送气体密度，ρP指的是粉末颗粒密度，ε指空隙度，λ*Z指的是碰撞压力损失系数，fL为fanning摩擦系数，c指管道内颗粒速度，νε指的是气体实际速度，Ex指实际电场强度。

由上式可以看出，粉末喷出动力状态与空气输送密度ρ（流速）、粉末颗粒密度ρP（粒径）、空隙度ε（粉量）电场强度Ex以及粉末带电量q密切相关，而与碰撞力、摩擦力以及涡流曳力等阻力可以忽略不计。粉末喷出过程中，空气输送密度、空隙度、电场强度属于外界因素，因此，金属粉与普通粉的区别就在于粉末颗粒密度（ρP）、带电量（q）的区别。

普通粉末经过粉碎、过筛后，其颗粒接近球体形状，而金属粉并非都是球状颗粒，为了获得涂层表面闪光效果，部分铝银粉、铜金粉以及珠光云母粉呈片状颗粒。这类颗粒在喷枪与型材之间的运动过程中，其重力、涡流干扰力影响十分明显，其流动阻力公式为：

AP表示颗粒在流体流动方向上的投影面积，ξ表示曳力系数，与颗粒运动的雷诺系数有关。片状金属粉在喷枪与型材之间飘忽不定，AP值也始终处于变化过程中，当金属粉末粒径较小的时候，阻力相对减弱。

其次，铝银粉、铜金粉以及云母粉的密度不一致，其中铝银粉密度较小，铜金粉密度较大，由于重力的作用，如果以干混的方式加入涂料中则喷粉过程中容易分离，处于bonding状态的金属粉则能够与底粉保持一致性。

另外，铝银粉、铜金粉以及云母粉的导电性差异十分明显，大多数未经过处理的云母粉几乎处于绝缘状态，而铝银粉、铜金粉导电性非常好，因此喷涂过程中的差异也就非常明显。

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金属粉末涂料制....