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粉末喷涂铝门型材的质量问题探讨方案
更新时间:2018-12-15           点击率533:


粉末涂料广泛使用于铝门型材外表处理中,同铝合金阳极氧化和氟碳油漆外表能处理相比,粉末喷涂外表处理工艺流程简单,污水排放量少,电能消耗低,无有毒的挥发性气体(VOC)排放,色彩品种丰厚多样等许多优点。在铝合金修建型材产品中,粉末喷涂产品所占的份额越来越大,开始统计约占40%,粉末涂料在铝合金修建型材上的用量约为10万吨,数量很大,而且粉末涂料的要求越来越高,日益遭到消费者和铝型材出产商等各相关方的高度重视。而且,铝合金型材的喷涂工艺自上世纪90年代引进国内后,粉末喷涂技能水平和粉末质量水平的进步很快,整体的工艺质量水平也逐步进步,能满意客户各方面的需求。

但是,跟着客户的各种要求越来越多越来越高,对涂层的耐用性,施工安全性等的重视度增大,以及市场竞争趋向白热化,铝型材企业对质量操控也越来越严格,对出产成本的倒逼压力增大,那么对粉末喷涂型材的技能质量要求也越来越高,除原有的GB5237.4-2008《铝门型材 第4部分 粉末喷涂型材》及YS/T 680-2008《铝合金修建型材用粉末涂料》的要求外,还有一些比较重要的问题值得咱们讨论,如粉末喷涂型材的禁喷面的处理,粉末涂层的尖角掩盖率和粉末涂层的隐瞒率问题等。详细讨论如下:

一.粉末喷涂的禁喷面问题

隐框玻璃铝幕墙没有用以夹持玻璃并承重的铝合金外框。它是彻底依靠结构胶把成百上千块的玻璃粘在铝型材结构上,组合成一个大面积幕墙,玻璃间的空隙由密封胶粘接。隐框玻璃幕墙的玻璃所承受的水平荷载、玻璃的自重、地震效果以及温度应力等均由粘结用的结构胶传给铝合金结构。结构胶的施工工艺规范、胶的技能性能、粘结节点的设计等都直接影响着隐框玻璃幕墙的安全性。为了使玻璃和铝型材之间有较高的、牢靠的粘接,设计时,要考虑玻璃和铝型材结构的粘结面积巨细以及结构胶与铝型材、与玻璃粘结的相容性,以确保各种高度、各种分量隐框玻璃幕墙的需求。


适用于隐框玻璃铝幕墙的喷涂铝型材均要求同结构密封胶粘结的部位制止喷涂,称为“禁喷面”,铝型材厂卧式喷涂线处理禁喷面的传统办法是:铝型材经过铬化处理后,将高温膜粘贴在禁喷面上,再进行粉末喷涂处理(氟碳喷漆处理的状况相同),固化完成冷却后,将高温膜撕掉。幕墙施工单位均要求禁喷面有必要经过铬化处理,而在铝型材企业出产中面临两个问题:一是选用了无铬处理工艺,没有铬化处理工艺,无铬转化膜是否能满意隐形铝幕墙的玻璃结构胶的粘结要求;二是选用立式喷涂线的工厂,前处理和喷涂是连续的,一般立式线处理禁喷面的方式是:先将高温膜粘贴在禁喷面上,再将铝型材上架喷涂,固化冷却后,将高温膜撕掉。假如选用卧式出产线的传统处理办法,需求将立式喷涂线停止出产,将需求进行禁喷面处理的铝型材先经铬化处理,再开始正常出产,这种低效率的出产方式,对出产运作非常严重的大型铝型材出产企业是很难承受的。但选用前述立式线的禁喷面的处理办法,禁喷面是没有经过铬化处理的,对隐形铝幕墙或许存在质量隐患。

针对此问题,咱们进行了一系列的试验,调查未经过外表处理的,铬化处理以及无铬化处理的铝型材外表对结构密封胶的粘结力的差异。其中铝型材的无铬化处理的试剂是选用的世界知名品牌德国汉高公司的无铬化学品。

1.试验办法:经过不同外表处理的一种丁字性的型材,锯短成30mm左右,在两只的型材之间选用一种品牌硅酮结构密封胶粘结,试验室温度条件下,选用资料试验机拉伸两只丁字型材,每组外表处理的试样为10个,丈量粘结力的巨细。


3.检测开始定论:

从检测成果表能够看出未经外表处理的结构密封胶粘合横向抗拉强度均匀值只要1.29MPa,经过铬化和无铬钝化处理的结构密封胶粘合横向抗拉强度均匀值分别是1.74 MPa、1.81 MPa。即经过外表处理后的结构密封胶与基材粘合力有所进步,铬化处理和无铬钝化处理粘结力相差不大,无铬钝化处理的粘结力乃至稍大。

从拉伸断裂后的样品能够看出,结构密封胶自身的抗拉强度比结构密封胶与基材的粘合力要稍为偏低,即结构密封胶自身抗拉强度才是两个粘合物件横向抗拉才能的首要影响因素。


而根据玻璃结构密封胶的国家规范GB 16775-2005《修建用硅酮机构密封胶》的要求,硅酮结构密封胶同基材(玻璃和铝型材)拉伸粘结强度为≥0.6Mpa。

归纳以上所述,结构结构密封胶同质量好的无铬处理及铬化处理的铝型材粘结力相同,不经过外表处理的铝型材同结构密封胶的粘结力稍差,但大于GB16776-2005规范要求。因为以上为开始试验成果,实践使用需求更深入的研讨,并且按照隐形铝幕墙的施工程序,结构密封胶和铝型材的粘结力需求施工单位做相容性试验,才能终究断定铝型材的外表处理是否契合施工要求。

二.喷涂铝型材的尖角掩盖率

尖角掩盖率是粉末喷涂产品外表尖角部位膜厚同平面部位膜厚的份额。关于光面粉末,在粉末喷涂铝型材曲率半径0.5mm以下的的尖角部位,其膜厚一般小于平面部位。发生尖角处膜厚偏低的原因是因为光面粉末需求增强流平性,其熔融粘度低,简单流挂,经过外表张力的效果,导致尖角部位的掩盖率低。典型的尖角掩盖率的显微断面图如下:

尖角掩盖率低会导致尖角部位涂层膜厚低,乃至彻底无涂膜,下降了尖角部位的耐腐蚀性,然后下降粉末喷涂产品的整体防护性,严重影响铝型材粉末产品的质量。尖角掩盖率低的产品缺点一般不被铝型材出产企业所重视,在国内相关规范很少说到,仅在国家规范GB/T21776-2008《粉末涂料及粉末涂层试验办法规范攻略》中列入了尖角掩盖率的项目,该规范同等选用ASTM D 3451-2006,在美国ASTM D 3451-06《Standard guide for test coating powder and powder coating》(粉末涂料及粉末涂层试验办法规范攻略)列入了尖角掩盖率的测验办法ASTM D2967 《Standard test method for corner coverage of powder coating》(粉末尖角掩盖率测验办法)。

光面喷粉铝型材尖角处膜厚偏低的问题在实践出产中时常有发作,假如铝型材喷光面粉后,其尖角部位的膜厚会低于平面部位的膜厚。假如粉末涂料中的配方不合理,如白炭黑增加量太少,尖角部位的膜厚会很低,乃至无涂膜。此缺点发作后,如在淡色粉末的装修面,尖角部位将呈黑色线状,会导致返工或报废,假如使用在门窗和幕墙修建上,腐蚀将首先发作在尖角涂层单薄处,下降了涂层的整体防护性,对粉末喷涂铝型材的产品质量发生严重影响。 
总归,尖角掩盖率是值得粉末出产厂和铝型材厂重视的问题,需求各方共同深入研讨和讨论,以进一步进步粉末涂料和粉末喷涂型材产品的质量水平。

三.粉末涂料的隐瞒率

粉末涂料的隐瞒率是指粉末涂料在特定厚度下对底材色彩的隐瞒才能。YS/T680-2008《铝合金修建型材用粉末涂料》中没有粉末的隐瞒率目标,但铝型材的喷涂实践出产中经常会遇到此类问题,例如,白色粉末涂层的均匀膜厚为50μm,但涂层的色彩仍然发青,假如涂层膜厚达60μm,色彩才能契合要求。关于铝型材厂来说,获得每种粉末的隐瞒率目标,关于实践出产组织和质量操控,以及下降出产成本,具有十分重要的效果,增加粉末隐瞒率的质量要求很有必要。

美国ASTM D 3451-06《Standard guide for test coating powder and powder coating》(粉末涂料及粉末涂层试验办法规范攻略)中有粉末的隐瞒率的检测项目,而且列出了检测办法ASTMD6441 《Standard test method for hiding power of powder coating》(粉末隐瞒率测验办法),参照ASTMD6441的办法:丈量粉末涂层在给定膜厚条件下是非底板上的反射率比;以及丈量粉末涂层是非底板上反射率比为0.98时(认为彻底隐瞒),粉末涂层的膜厚。此办法制出底板太困难,因为底板的反射率要求太高,白色底板的反射率很难到达78%以上。

美国粉末涂料协会(Powder coating institute,缩写PCI)也有一种实用的隐瞒率测验办法,参照美国粉末涂料协会(PCI)引荐的办法:该办法是必定厚度的粉末涂料喷涂在T-12G(见下图4)是非板上固化后,丈量黑板和白板上涂层色彩的三影响值(Y),然后对比黑板和白板的三影响值(Y),比值不小于0.98为彻底掩盖,此办法已经在AKZON等知名的粉末涂料厂使用。

详细的操作是:在一块T-12G板上喷粉,粉末的膜厚从板底部到上部呈梯度改变,丈量相同粉末厚度是非板处的色彩Y值。

这个目标对铝型材喷涂厂很重要,涉及到出产成本和质量问题。假如需求出产超出GB5237.4要求许多的粉末涂层厚度才能到达契合要求的隐瞒率效果,意味着铝型材喷涂厂的粉末消耗量更大。

因而,在供货前测定粉末的隐瞒率目标,对粉末涂料厂和铝型材喷涂厂都有必要。粉末的隐瞒率问题值得各方共同重视和研讨讨论。

四.粉末喷涂的其他问题

1.粉末的加热减量:粉末涂料的加热减量比液态的油漆要少许多,通常状况下其首要来源为水分子和小分子的有机物或一些阻聚剂,检测加热减量的首要意图是为了操控固化挥发性有机物废气(VOC),到达国家相关环保法律法规要求,一起能够操控粉末涂料的质量。

铝修建型材粉末涂料的加热减量是一向被各方忽视的问题,粉末的加热减量大,意味着粉末固化过程中的挥发性物质多,对环境的污染大,一起因为挥发物凝结在固化炉中,使清炉周期短,喷涂产品简单发生渣粒,严重影响喷涂产品质量。

美国ASTM D 3451-06《粉末涂料及粉末涂层试验办法规范攻略》和国家规范GB/T21776-2008《粉末涂料及粉末涂层试验办法规范攻略》均列入了粉末加热减量的检测办法。

因而将粉末加热减量列入粉末涂料质量的调查目标很有必要,经过对比不同粉末厂的粉末加热减量的巨细,断定粉末质量的好坏,对进步修建铝型材用粉末涂料的质量水平,保护环境,具有重要的意义。

2. 粉末喷涂产品自然耐候性:铝合金修建型材粉末喷涂产品的自然耐候性因为测验时间长,一向被国内铝型材企业所忽视。跟着客户对粉末喷涂铝型材要求的进步,有必要加强这方面的研讨和试验,以进步粉末喷涂铝型材的整体质量,更好的满意客户要求。

五.总结

本文对粉末喷涂的铝隐形幕墙禁喷面处理、尖角掩盖率和隐瞒率等问题进行了开始讨论,并给出了一些开始试验数据及主张。跟着粉末喷涂铝合金修建型材的市场越来越大,对粉末喷涂产品的质量及相关要求也越来越高。粉末喷涂型材的禁喷面、尖角掩盖率等以往为大多数铝门型材厂和粉末厂忽视的问题,应该得到必定程度的重视和重视,并且各相关方均应该共同研讨讨论,找到解决的办法,平衡各相关方利益,以进步我国粉末喷涂铝合金型材的产品质量水平。

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