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涂料粒度分析儀在涂裝質量問題上的實例探討
  • 發布日期:2022-09-08      瀏覽次數:558
    •   涂料粒度分析儀是根據光的散射現象來測量顆粒大小的,即顆粒尺寸越小,散射角越大;顆粒尺寸越大,散射角越小。光是一種電磁波,散射現象的物理本質是電磁波和物質的相互作用的結果。在球形、勻質、各向同性的假定下,散射現象可用嚴格的電磁波理論,即Mie散射理論描述。Mie理論是描述散射光場的嚴格理論,適用于經典物理意義上任意大小的顆粒。
       
        下面我們以粉末涂料使用過程一個常見的涂裝質量問題,橘皮現象為例,簡單的分析探討一下:
       
        橘皮是粉末涂料成膜過程中,熔融涂料局部流動的渦流效應導致的質量問題。這種局部渦流也稱為貝納德的旋渦。粉末涂料熔融時粘度變化導致了表面張力的變化,這樣便形成高粘度低表面張力的涂液下沉至渦流的中間(即后來的凹陷部位);低粘度高表面張力的涂液上升至渦流的周邊(即后來的凸處部位)。
       
        粒徑小的涂料小顆粒熱容比大顆粒低,熔化時間比大顆粒短,聚結也較快。而粒徑大的涂料顆粒則情況相反,熔化和聚結時間長,流平相對較差。如果涂料整體粒度分布不合理,就有可能導致局部渦流效應較強,使得涂層橘皮問題產生。典型案例:某粉末廠的一款粉末涂料,客戶反饋有輕微橘皮問題,而且只是部分批次工件有問題。檢查噴涂工藝環節未發現問題原因。粉末廠檢查該款粉末涂料生產過程后,確認配方及原材料無異動,排除了配方和原材料質量問題。調取生產記錄資料,得知該款涂料用量大,是由三套同型號生產設備同時開工生產的,疑點焦距到了涂料擠出、粉碎分級過程。仔細檢查三套設備的工況,發現其中一臺設備磨機外殼溫度高出另外兩臺設備。抽檢該設備出產的粉末涂料粒度分布,發現雖然D50沒有明顯變化,但是D90變大明顯。
       
        做噴涂試驗后,可以看出該涂料確實存在輕微的橘皮現象,問題原因找到。粉末涂料的粉碎過程大致如下:原料進入粉碎室,在動磨盤和靜磨盤的沖擊、剪切、摩擦作用下被粉碎。分級室中,粉末涂料在慣性力和風力的雙重作用下,粗顆粒返回粉碎室,成品則向外輸出。通過調節磨盤間距、轉速,調整引風量,就可以調整成品粉末涂料的粒度分布參數。對該套問題設備的磨機、分級機進行檢修,發現存在磨盤損耗大的問題。維修并對磨機工作參數做相應調整后,出產粉末涂料粒度分布恢復正常,問題解決。
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