粉末喷涂
带电的干粉附着在零件上，然后在烘炉中熔化
粉末喷涂把干燥的彩色粉末喷到金属上，再烘烤成一层坚硬光滑的外皮。许多自行车架、花园椅子和洗衣机都是这样做表面处理的。它比液体涂料的涂层更厚、更耐用，而且不用溶剂。
工作原理
清洗并前处理。 零件挂在悬挂输送链的挂钩上，经过清洗槽或喷淋。转化膜（在化学浴中形成的薄磷酸盐或锆层）帮助粉末附着，并减缓生锈。然后零件被烘干。
流化并输送粉末。 粉末是细磨的树脂、颜料和固化剂，细度大致像面粉。从料斗底部吹上来的空气让它像液体一样流动，泵通过软管把它送到喷枪。
给粉末充电。 喷枪头部的电极工作在高电压下，通常几十千伏。它使周围的空气带电，粉末颗粒经过时带上负电荷。
喷到接地的零件上。 零件通过挂钩接地（与大地电连接），所以会吸引带电颗粒。颗粒沿着电场线运动，甚至能绕过边缘到达背面（绕镀），并像摩擦过的气球吸在墙上那样附着。
回收过喷的粉末。 没喷到的颗粒被吸入回收单元（旋风分离器和过滤器），再送回料斗。有了回收，往往 90% 或更多的粉末最终落在零件上。
在烘炉中固化。 在约 160–200 °C 下 10–20 分钟，颗粒熔化、流到一起并交联（形成永久化学键，就像环氧胶固化）。零件出炉，冷却后即可处理。
大多数粉末是热固性塑料（加热后永久固化的塑料）：室内零件用环氧，室外零件用聚酯，因为它耐日晒。尼龙等热塑性粉末则只是熔化后再凝固。它们通常是把热的零件浸入粉末流化床中来涂覆。
关键数据
- 材料
- 环氧、聚酯、混合型、聚氨酯或尼龙粉末；主要用于钢和铝，因为零件必须导电，并且能经受烘炉
- 典型零件
- 自行车架、花园家具、家电面板、汽车轮毂、货架、窗框
- 零件尺寸
- 从小支架到几米长的零件；烘炉决定上限
- 精度
- 膜厚通常 50–100 µm，比液体涂料更不均匀；比约 40 µm 更薄的涂层很难喷涂
- 表面质量
- 亮光、缎面或哑光，还有纹理和金属效果；轻微的橘皮很常见
- 适合的批量
- 从加工作坊里的几个零件到全天运行的输送线
- 模具与设备成本
- 业余用喷枪和小烘炉几百美元；带前处理和烘炉的自动线大约几十万到几百万美元
- 速度
- 喷涂每件几秒到几分钟，固化约 10–20 分钟；输送线让零件连续移动
优点与局限
优点
- 一次喷涂就得到厚实、坚韧、抗崩裂的涂层
- 不含溶剂，几乎没有 VOC（挥发性有机化合物）排放
- 过喷的粉末可回收再利用
- 能绕到零件的边缘和背面
局限
- 需要烘炉，所以大多数塑料和木材等怕热的零件很难涂
- 薄涂层难以喷涂，而且容易出现橘皮
- 换颜色很慢，因为喷房和喷枪必须清理
- 深的内角难以涂到（法拉第笼效应：电场伸不进去）
应用领域
- 汽车轮毂、底盘零件、弹簧、支架
- 家电洗衣机和冰箱面板、烤箱内腔、洗碗机碗架
- 建筑铝窗框、幕墙板、栏杆、围栏
- 家具花园桌椅、办公桌、金属货架
- 运动与休闲自行车架、健身器械、游乐设备
- 电气电气柜、灯具、变压器外壳
如何识别
- 涂层厚而均匀，边缘柔和圆润；棱角绝不会像刀锋一样锋利。
- 有轻微的橘皮纹理，或在户外家具和机器上特意做出的细颗粒纹理。
- 零件挂在挂钩上的位置有一小块裸露或涂层较薄的地方。
- 很难崩裂；真的损坏时，往往是成片剥落，而不是碎成片屑。
对比
观看
Xometry · 基本思路：带电粉末、接地零件、烘炉固化
AkzoNobel Powder Coatings · 粉末由什么构成，如何喷涂和固化
Testrite OEM & Testrite Aluminum · 一条真实的输送线：前处理、喷房和烘炉
Coating Equipment Technology, Inc · 手持喷枪特写，显示粉末如何包裹零件
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- 维基百科：粉末喷涂 — 静电喷涂和已涂零件的照片
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- 粉末喷涂是不含溶剂的涂料：带电的干粉附着在接地的零件上，然后在烘炉中熔成一层薄膜。
- 它一次喷涂就能得到厚而坚韧的涂层，没用完的粉末还能再利用。
- 零件必须导电，并能承受约 200 °C，所以主要用于金属。
