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保温杯金属杯体和塑料配饰件涂装工艺浅谈(人气:) 
来源: 作者: 发布时间:2012-06-04
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1引言


    在许多人眼里,只有汽车、机电设备等工业产品的防腐、标识、色彩装饰等才可纳入涂装工艺的范畴。其实这是一个误区,在我们周围,还有许多日用品、居家用品的涂装需要给以重视,其中保温杯作为人们日常饮水工具,其表面处理、涂层的效果和质量关乎产品的外观性能,影响产品的声誉和性价比乃至企业的形象。


    2保温杯涂装工艺中的金属涂装


    保温杯涂装按照底材分为两类:保温杯杯体(304不锈钢板材),部分配件、镶饰件(塑胶)。在五金行业,不锈钢是最适合拉伸、冲压成型的,并且其表面张力大,通常情形下,涂料易于附着,成膜后牢度好。相同性质的涂料分别涂覆在经过物理处理的不锈钢和铝材表面,结果两者附着力差别很大,不锈钢表面的涂层机械结合力和锚固性能优良,而铝材因为没有经过磷化、钝化等前处理,表面涂层很容易脱落。正是基于不锈钢的这种特性,目前绝大多数制造企业,在制造加工保温杯工艺上,不用前处理或前处理工艺不完备,这种工艺条件下的产品涂层无疑埋下质量隐患。究其原因,因为不锈钢在冲压、拉伸、胀形、焊接、抛光等多道工序中,表面携带或沾染了许多杂质———蜡性、油性物质,在不锈钢表面形成了肉眼难以辨别的、阻碍涂料良好附着的隔离膜,降低了表面张力,极大地影响了涂料分子对底材的锚固性能和润湿性能,最终导致涂层失效。目前,多数企业的涂装工作间不具备恒温、调湿、空气净化、风速调节等条件,当环境温度低于5℃时,涂料的流动性变差,溶剂的溶解力变弱,涂料难以稀释到适宜的施工黏度,在施工过程中出现流挂、橘皮、起泡等弊病。当温度高于35℃时,涂料黏度上升快,溶剂挥发快,活化期缩短,出现干喷、露底、失光等现象。而在湿热的夏季,高温、高湿还会导致底材表面积聚水汽,直接影响涂层的稳定性和附着力。在涂装设备方面,多是一台水帘柜,一台单头或多头可旋转喷漆机,外加几台远红外烘箱或半封闭式履带烘道。这样的工艺模式,不能使涂膜充分闪干和流平,涂层中的有机溶剂不能够彻底挥发析出,造成涂层使用一段时间后回黏甚至脱落。很多时候,人们误认为是涂料本身的质量问题,但是有人做过对比,相同性质的涂料,分别放在2个不同涂装工艺的厂家做试验,其中甲厂环境一般,设备简单,手工空气喷涂;乙厂环境优化,设备先进(静电涂装设备)。结果,甲厂试验产品的涂层无论是鲜映性、丰满度、流平性、光泽度、附着力都大大逊色于乙厂。常言讲“三分手艺,七分工具”,对于涂装行业同样适用。对于涂装前处理,现在一般厂家采用高温烘烤清除表面的油性、蜡性物质,即使在涂料配方设计中添加抗油剂,当时的确很有用,可是在经过长时间的使用后,其耐磨性、耐候性、耐水煮、耐烟雾、耐酸碱、耐溶剂等物理化学性能非常脆弱。笔者经过近十年的实践并综合其它金属涂装工艺的理论和模式,总结出较为适用的保温杯涂装工艺:中性化学液除油除垢→超声清洗→水洗→烘干→冷却→涂底漆→烘干→中涂漆或涂面漆→烘干→下线此工艺流程适用于半自动涂装作业,对于产品种类较多的厂家比较实用。目前已有少数保温杯制造企业运用静电涂装,只是目前由于静电涂装不太适合多品种的同时涂装,但是因为静电涂装具有的对涂层的高装饰性和优异的环保性能,将是未来保温杯涂装发展的必然趋势。

 3保温杯涂装工艺中的塑胶涂装


    相对来说,保温杯配件、镶饰件部分,在产品结构上起的只是配合和点缀的作用,但是其涂层的质量同样不容忽视。保温杯配件的塑胶材料主要是聚丙烯(PP)、ABS工程塑料和聚碳酸酯(PC),这些塑胶材料的溶胶性能、表面玻璃化温度、表面张力、内应力等性质各异,但是其共有的特性就是表面携带静电,在涂装涂料体系上难以统一。PP在涂装前,对其表面需要进行预处理和改性,以前是火焰处理,现在是直接喷涂PP底漆来改性。PC耐溶剂性差,在涂料配方的设计上要特别重视涂料的溶胶强度,调节不好容易出现烧胶、咬底、咬起的弊病。相对来说,ABS工程塑料的三元共聚特性易于二次加工,但是如果在注塑成型过程中添加过量的增塑剂,涂料涂覆后增塑剂向表面迁移,影响涂层的稳定性。而往往因为塑胶材料在保温杯产品上只是担当点缀和配合的作用,生产厂家不太重视其涂装工艺,一蹴而就,在前处理、消除表面静电等工艺上相当缺失。把影响涂层质量的责任归咎于涂装材料和管理,造成大量质量问题悬而未决,针对这种现状,现在根据材料的性能,整合一套相对比较统一的涂装工艺。


    ⑴PP:脱脂→除油→静电除尘→PP底漆(闪干20min或70℃/10min)→硝基底漆(闪干20min或70℃/10min)或双组分羟基丙烯酸底漆(70℃/30min)→双组分羟基丙烯面漆(75~80℃/30min)→下线


    ⑵ABS塑料:脱脂→除油→静电除尘→硝基底漆(闪干20min或70℃/10min)→双组分羟基丙烯酸面漆(75-80℃/30min)→下线


    ⑶PC:除油→静电除尘→PC底漆(70℃/20min)→硝基底漆(闪干20min或70℃/10min)或双组分羟基丙烯底漆(70℃/30min)→双组分羟基丙烯酸面漆(75~80℃/30min)→下线


    目前已有可直接喷涂PP材料的涂料,不过在颜料体系方面还不够健全和广泛,具有一定的应用局限。


    4结语


    总而言之,保温杯涂装工艺,也与其它工业产品一样,关乎外观装饰、防腐性能、标识标志的功能,在设计和生产过程中,不仅要考虑节约成本,还要合理、科学地从材料、工艺、设备、环境、管理等方面更深层次地综合利用,宏观调控,完善和造就具有自身特色和环境友好的涂装工艺体系。

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