展辰新材
钢结构涂装手册
STEEL STRUCTURE PAINTING HANDBOOK
PREAMBLE序言
这是展辰工业漆专门给业务人员、经销商和终端客户制订的简明涂装手册,是钢结构防腐蚀涂料涂装方面基本关键因素的简要说明,涂装质量控制的基本指导和参考。
钢结构涂装手册,包含了钢材表面处理,防腐蚀涂料基本特性,以及干燥固化机理,施工时的气候环境控制,过程质量控制,缺陷分析等等内容。
这本手册能够帮助我们简单快速地了解钢结构涂装的整个过程中的关键知识点和质量控制点,来帮助我们学习、理解和掌握钢结构涂装。里面涉及的相关标准规范,是以国家标准为主的目录性摘要,对于国际标准和美国的标准没有过多的展开说明。
这并不是一本全面的技术手册,只是钢结构涂装中的基本知识点的概要性说明,更全面的知识技术介绍,可以参考《展辰工业涂料培训手册》,展辰工业漆培训课程,以及其它推荐的技术类书籍。
这是工业漆事业部第一次编制这样的手册,简单明了,信息丰富,是我们编制这本手册的宗旨。大家在使用过程多提意见,多给反馈,多提供素材,来帮助我们逐渐丰富完善这本手册。
技术服务部刘新2023年1月
CONTENTS目录
一、钢材表面处理
二、涂料性能及干燥固化
三、涂装气候环境
四、施工过程注意事项
五、涂装方式选择
六、涂装质量控制点
七、常见涂层缺陷分析处理
附:露点计算表
一、钢材表面处理
(一)表面处理的对象
表面处理的目的是为涂料涂装建立了一个良好的基材表面,因此在涂覆涂料前,需要清除锈蚀、氧化皮、油污、锌盐、灰尘、盐分、焊渣、飞溅、焊烟等杂质。
氧化皮
氧化皮对钢材有一定的保护作用。受温度变化、机械作用等,氧化皮会剥落。对于裸钢而言,氧化皮是阴极,因此重防腐涂装中,必须喷射清理除去。
铁锈
松散的铁锈,会截留湿气、氧气、可溶性盐等。在潮湿或浸泡环境下,盐分容易引起渗压起泡。铁锈可以进行打磨或喷射清理。
油污
油污对于涂料有天生的排斥力,尤其是水性涂料。打磨或喷砂并不能除去油污,大量的油脂要先行刮除。可以选择热水、溶剂,碱性清洁剂,以及专用的除油脂清洗剂进行油污清理。
锌盐
富锌底漆,包括无机硅酸锌车间底漆,产生的锌盐(白锈),会导致起泡、附着力差等涂层缺陷。锌盐需要通过打磨等方式清除。
电焊
电焊产生的飞溅、焊渣,会导致漆膜不完整,漏涂生锈等;焊烟会导致漆膜附着力和起泡等涂层问题。
灰尘、印记等
灰尘、砂粒和泥渣,以及标识印记等必须清除,会导致涂层起泡、生锈和附着力等问题。
盐分
盐分通常是无色透明的,某些金属矿盐会带有颜色,主要是氯化物和硫酸盐等。盐分的存在会导致潮湿和浸泡环境下涂层起泡。盐分可用高压淡水清除。
(二)钢材表面处理标准规范
涂覆涂料前钢材表面处理,表面清洁度的目视评定标准,主要涉及未涂覆和已涂覆过的钢材表进行全面或局部清除表面缺陷处理等级、锈蚀等级和清理等级等。
GB/T8923.1-2011/ISO8501-1:2007
未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层的钢材表面的锈蚀
等级和处理等级
GB/T8923.2-2008/ISO8501-2:1994 已涂覆过的钢材表面局部清除原有涂层后的处理等级
GB/T8923.3-2009/ISO8501-3:2006焊缝、边缘和其他区域的表面缺陷的处理等级
GB/T 8923.4-2013/ISO8501-4:2006与高压水喷射处理有关的初始表面状态、处理等级和闪锈等级
(三)钢材表面锈蚀等级
A:大面积覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面
B:已发生锈蚀,并且氧化皮已开始剥落的钢材表面
C:氧化皮已因锈蚀而剥落,或者可以刮除,并且正常视力下可见轻微点蚀的钢材表面
D:氧化皮已因锈蚀而剥落,并且在正常视力观察下可见遍发生点蚀的钢材表面
(四)手工和动力工具清理
手工和动力工具清理,例如刮、手工刷、机械刷和打磨等表面处理。它适用于那些不需要或不适宜进行喷射清理的部位。这种方法并不能除去所有的氧化皮、铁锈和旧涂层等。如果氧化皮、铁锈和旧涂层等不能用钝刀铲
起来,则被认为是粘附牢固的。动力工具打磨的效率和效果,要比手工打磨好的多,主要有旋转钢丝刷、砂纸盘、砂轮片、针枪等。还要专门用于狭小部位的笔头砂轮、毛笔型钢丝刷。
手工和动力工具打磨,在标准中用字母“St"表示。没有St1这个标准,因为这个标准等级不符合涂料涂装的要求。具体可以参考标准中的图示。
| St2 彻底的手工和动 力工具清理 | 在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、 脂和污物,并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈、 涂层和外来杂质。见照片BSt2,CSt2和DSt2 |
| St3 非常彻底的手工 和动力工具清理 | 同St2,但表面处理应彻底得多,表面应具有金 属底材的光泽。 见照片BSt3,CSt3和DSt3 |
(五)喷射清理
喷射清理,是去除锈蚀产物和氧化皮最基本的方法,有开放式喷砂和封闭式抛丸两大类。封闭式抛丸常见于钢板或型材的预处理流水线。
开放式喷射清理使用压缩空气将磨料从喷砂机中喷射出去,除去锈、氧化皮和其它杂质等。
开放式喷射清理,通常称之为喷砂。常用的磨料有非金属和金属磨料两大类。石英砂价格低廉,但是灰尘飞扬污染环境,易粉碎容易残留在表面,并且有工人矽肺的危险。另一种常用的铜矿砂(铜精炼渣)属于非金属类。采用钢砂、钢丸和钢丝段,密度大,效率高,效果好,可以重复利用。
抛丸清理是通过高速旋转的叶轮把钢丸、钢砂、钢丝段等磨料,以很高的速度和一定的角度抛射到工作面上,产生冲击磨削作用,以达到清除钢材表面异物,消除应力和产生粗糙度的作用。
抛丸有两种情况,一种辊道式流水线钢板或型材抛丸,一种构件在封闭的吊挂式整机抛丸。
抛丸用的磨料有铁丸、钢丸、棱角砂和钢丝段等,较为理想磨料是混用磨料,直径在 0 . 8 { ~ } 1 . 5mm 为宜。喷砂密度由喷射量 (kg/min)与钢材输送速度(m/min)来决定。除锈效果又受到钢材的生锈程度的影响。所以必须按钢材状态来决定输送速度和喷射量。在所有情况下,规定的表面处理级别至少要达到Sa212
| 使用的磨料混合比 | 新添磨料的混合比 | ||
| 1:1 | 50%钢丸/50%钢砂 | 1:2 | 33%钢丸/67%钢砂 |
| 3:2 | 60%钢丸/40%钢砂 | 1:1 | 50%钢丸/50%钢砂 |
| 7:3 | 70%钢丸/30%钢砂 | 3:2 | 60%钢丸/40%钢砂 |
喷射清理主要分为四个清理级别。其中Sa1级和Sa2级可用于维修状态;新建钢结构的除锈应至少达到 S a 2 % ,要求更为严格的项目,比如金属热喷涂时要求达到Sa3级。
| Sa1 轻度喷射清理 | 在不放,情况有时,表面无可、、 涂层和外来杂质。见照片BSs1,CSa1和DSa1 |
| Sa2 彻底的喷射清理 | 在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、 脂和污物,并且几乎没有氧化皮、铁锈、涂层 和外来杂质。任何残留污染物应附着牢固。见 照片BSa2,CSa2和DSa2 |
| Sa2 1/2 非常彻底的喷射 清理 | 在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、 脂和污物,并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外 来杂质。任何污染物的残留痕迹应仅呈现为点 状或条纹状的轻微色斑。见照片ASa2, BSa212,CSa212和DSa212 |
| Sa3 使钢材表面洁净 的喷射清理 | 在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、 脂和污物,并且应无氧化皮、铁锈、涂层和外 来杂质。该表面应具有均匀的金属光泽。见照 片ASa3,BSa3,CSa3和DSa3 |
(六)表面粗糙度
具有一定表面粗糙度的钢材,能够提供更好的涂层附着力。钢材表面的第一道底漆,除了打磨或喷射清理除锈之外,最重要的基本要求是具有一定的粗糙度。
| 中心算术 平均线 | 进行轮廓评定时的直线,面 积受到中心线的限制,并且 两边的轮廓是相等的 | |
| Ra | 取样长度内,被测轮廓上各 点到中心线距离绝对值的算 术平均值 | |
| Ry5 | 在取样长度L内,取5个最大 峰的之和,5个最大谷值 + Y2 +....+ Y9 + Y10) | |
| Ry | 取样长度内,波峰到波谷的 最大值,也称作Rmax,应用 触针法可以测定Ry (ISO 8503-4) |
某些涂料产品,表面粗糙度是非常重要的质量控制要求。无机硅酸锌涂料须喷射清理到 S _ { a 2 } % ,粗糙度要求细到中(GB/T13288.2),或Ry540\~75微米。对于金属热喷涂,要求在Ry565\~125微米。
GB/T13288涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理后的钢材表面粗糙度特性,等同翻译ISO 8503。
| GB/T13288.1-2008 | 用于评定喷射清理后钢材表面粗糙度的 ISO粗糙度比较样块的技术要求和定义 |
| GB/T13288.2-2011 | 比较样块法 |
| GB/T13288.2-2011 | 显微镜调校法 |
| GB/T 13288.2-2011 | 触针法 |
| GB/T13288.2-2011 | 复制黏带测定法 |
| 标准 | 国家标准 | 国际标准 | 美国标准 |
| 比较样块的技术 要求和定义 | GB/T 13288.1 | ISO 8503-1 | |
| 比较样块 | GB/T 13288.2 | ISO 8503-2 | ASTMD4417-A |
| 显微调焦法 | GB/T 13288.3 | ISO 8503-3 | |
| 触针法 | GB/T 13288.4 | ISO 8503-4 | ASTCD4417-B |
| 复制胶带法 | GB/T 13288.5 | ISO 8503-5 | NACE RP0287 ASTM4417-C |
(七)表面粗糙度
表面清洁度的评判标准,国家标准GB/T18570《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的评定试验》,等同采用ISO8502。
| GB/T18570-1 | 可溶性铁的腐蚀产物的实验室测定 |
| GB/T 18570-2 | 清理过的表面上氯化物的实验室测定 |
| GB/T 18570-3 | 钢材表面的灰尘评定 (压敏粘带法) |
| GB/T 18570-4 | 涂覆涂料前凝露可能性的评定导则 |
| GB/T 18570-5 | 钢材表面氯化物测定 (离子探测管法) |
| GB/T 18570-6 | 可溶性杂质的取样BRESLE法 |
| GB/T 18570-7 | 油和脂类的现场测定 |
| GB/T 18570-8 | 湿气的现场折射测定法 |
| GB/T 18570-9 | 水溶性盐的现场电导率测定法 |
| GB/T18570-10 | 水溶性氯化的现场滴定测定法 |
| GB/T18570-11 | 水溶性硫化物的现场浊度测定法 |
| GB/T18570-12 | 水溶性铁离子的现场滴定测定法 |
| GB/T18570-13 | 可溶性盐的现场电导率测定法 |
钢结构涂装,对于表面清洁度,通常检查的项目包括油污、表面结露、盐分、灰尘等。
可溶性盐分的检查,主要按GB/T18570.2/ISO8502-6和GB/T18570.9/I-SO8502-9进行取样测定。除非项目上另有规定,展辰工业漆钢结构底漆在涂装前对于可溶性盐分的基本要求如下:
ISO 12944-2 C3和C4:200mg/m2
ISO 12944-2 C5:100mg/m2
钢材经过表面喷射处理后,粘附的灰尘会产生附着力问题,在浸泡和潮湿环境下还会引起涂层起泡。对于灰尘清洁度的检查我们使用GB/T18570.3(ISO8502-3)。
把胶带磨擦着压在表面,然后取起放在白色的背景上,通常是玻璃板或白纸,那么灰尘的多少和粒度就会清晰地表现出来。把它与标准中的图片进行对比判断其级别。灰尘粒子与清洁度级别从0\~5来表示,清洁度为1\~5级。通常可以接受的粒径在0\~2级;清洁度在1\~3级,更为严格的在1\~2级。
| 等级 | 粒径描述 |
| 0 | 用10倍放大镜看不见的微粒 |
| 1 | 微料用10倍放大镜可见,但用正常或校正视力看不 见(通常微料直径小于50mm) |
| 2 | 微料用10倍放大镜可见,但用正常或校正视力看不 见 (通常微料直径小于50mm) |
| 3 | 以正常或校正视力下清楚可见(微粒直径可达0.5mm) |
| 4 | 微粒直径在0.5到2.5mm |
| 5 | 微料直径大于2.5mm |
二、涂料性能及干燥固化
(一)涂料的干燥固化
具有一定表面粗糙度的钢材,能够提供更好的涂层附着力。钢材表面的第一道底漆,除了打磨或喷射清理除锈之外,最重要的基本要求是具有一定的粗糙度。
| 物理干燥 | 沥青、氯化橡胶、丙烯酸、乙烯 | |
| 化学固化 | 氧化聚合 | 油性、醇酸、酚醛、环氧酯 |
| 双组分固化剂固化 | 环氧、聚氨酯、不饱和聚酯 | |
| 湿气固化 | 湿固化聚氨酯、无机硅酸锌 | |
| 辐射(UV)固化 | 不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、 聚氨酯丙烯酸酯 | |
| 高温固化 | 有机硅、氨基烤漆 | |
(二)涂料基本性能
| 涂料类型 | 产品优点 | 产品局限 |
| 氯化橡胶涂料 | 单组分,耐水耐化工 大气 | 漆膜不易厚涂,耐温50℃ 会软化,不耐油 |
| 丙烯酸涂料 | 单组分,干燥快,耐 老化 | 高温下滚涂易拉丝起泡,耐 温50℃会软化,不耐油 |
| 醇酸树脂漆 | 单组分,使用简单, 耐温120℃ | 氧气交联干燥,易结皮,不 能用于镀锌件表面 |
| 环氧酯涂料 | 单组分,机械性能好 | 单组分,机械性能好 |
| 环氧树脂漆 | 双组分,防锈性好, 附着力强;产品类别 多,可做底漆,中间 漆和埋地浸泡类涂层; 耐温120℃ | 太阳照射易粉化;聚酰胺体 系低温不固化;低温高湿环 境胺固化剂易与水和二氧化 碳反应 |
| 酚醛环氧涂料 | 耐化学品,耐高温 (干温200℃,浸泡 70℃) | 相比纯环氧涂料价格稍高 |
| 聚氨酯面漆 | 双组分,耐老化,保 色保光 | 异氰酸酯易受潮气影响, 高湿度影响光泽 |
| 氟碳面漆 | 双组分,卓越的耐老 化性能 | 价格较高 |
| 无机硅酸锌漆 | 双组分,防锈性杰出、 耐化学品,耐400℃ 高温 | 漆膜过厚易开裂,需要水 汽固化 |
| 有机硅高温漆 | 耐200~600℃高温 | 高温固化提升漆膜机械性能 |
三、涂装气候环境
涂料施工时,要注意气候环境的影响。
1、温度
在气温较高的时候涂装,由于稀释剂的挥发太快,膜层表面很快地结成一层薄的干皮,形成了一个封闭层,使下面涂料中的溶剂不能完全挥发。这样就会出现皱皮,或起泡等。由于干燥太快,涂膜表面来不及流平,使涂层表面不平滑。有时在喷涂热的物体表面时,干燥太快,漆雾不能充分融合,而造成了针孔,表面粗糙、干喷等现象。因此一般在温度高于 4 0 ^ { \circ } \mathsf { C } 时或在夏天太阳直接照射下,不建议进行涂装施工。
气温太低,则会影响溶剂或水的挥发,涂膜的干燥就会延缓变慢。溶剂型涂料低温时黏度变大,需要加一定量的稀释剂降黏施工,但过多的添加则会导致流挂等问题。
环氧树脂涂料,在 \yen 10 以下时,固化缓慢,在 : 5 0 c 以下时固化几乎停止。
低温时,要采用低温固化剂。
温度过高,会减少化学固化涂料的混合使用时间,通常升高 1 0 ^ { \circ } \mathsf { C } ,混合使用时间会缩短一半。施工前要计划好施工时间,以免涂料胶化而造成浪费。尽管在低于 0 ^ { \circ } \mathsf C 时,很多涂料,包括冬用型环氧涂料,仍可施工,但是须注意基材表面是否会有夜晚结冰问题。
水性涂料的最低储存和施工温度为 5 ^ { \circ } \mathsf { C } ,低于其温度产品会破乳,无法正常成膜。尤其是水性丙烯酸涂料,切忌在低温下施工。
2、相对湿度
空气的湿度可通俗地理解为空气的潮湿程度。相对湿度:在一定的大气温度条件下,定量空气中所含的水蒸气的量,与该温度时同量空气所能容纳的最大水蒸气的量之比值。相对湿度通常以百分比来表达。
涂装时的相对湿度一般规定不能超过85%。
3、露点
水汽凝结成露的温度就叫露点温度。接近于露点温度的钢板表面空气的相对湿度是 100 % 。
喷射除锈清理和涂料施工时,基材表面温度至少高于露点 3 ^ { \circ } C ( 5 ^ { \circ } F ) 0计算露点温度,首先要测量出空气温度和相对湿度,然后查阅露点计算表;或者用仪器直接测量。
4、回南天和梅雨季节
南方特有回南天,以及江南特有梅雨季节,空气中潮湿度达到了几乎饱和,基材表面严重结露,水流成溪。无论是溶剂型,还是水性涂料,都不能在这种表面涂装施工。必须遵循上述相对湿度不能超过 8 5 % ,基材温度高于露点湿度 3 ^ { \circ } C 的基本要求。
四、施工过程注意事项
1、开罐
涂料开罐前要确认其牌号,品种,颜色,批号等。并作记录。如果标识模糊,应仔细核对。醇酸类涂料开罐后可能会有结皮现象,应仔细剔除结皮。如果发现涂料过期,应该鉴别确认其质量可靠才能施工。方一涂料发生变质,应废去不用。
2、混合和搅拌
双组分涂料,要确认基料与固化剂的对应。双组分混合的一般程序如下:
(1)漆料搅拌均匀
(2)倒入一半固化剂搅匀
(3)再倒入剩下的固化剂搅匀
(4)然后(必要时)加入稀释剂搅匀
(5)按规定放置一定时间进行熟化(预反应)
(6)过滤喷涂
有些双组份涂料产品的固化剂配比很少,与基料的配比可能是10:1甚至1 5 : 1 ,因此在混合搅拌时,不能用木棒搅拌,必须使用风动或电动工具进行机械搅拌。
涂料中有些颜料比重大易沉淀,如富锌漆,高固体分涂料等,容易沉淀结团。面漆类颜色容易浮色,这些现象均需使用机械搅拌使涂料均匀如一。
3、过滤
为了除去涂料中虽经但仍难以分散的较大颗粒,结皮或其它异物,必须进行过滤。这样可以保证喷松不堵。较为规范的做法是,经过过滤网倒入另一空桶。喷漆时在漆泵吸□处加滤网或过滤器。须保证滤网清洁干净。用后溶剂清洗,以便下次再用。
4、稀释和黏度测量
必须避免习惯性稀释。稀释剂更多地是用来清洗工具的。由于空气温度,涂装器具,或其它特定需要必须使用使用稀释剂时,注意厂商说明,并确认使用了正确的稀释剂。错误的稀释将导致涂料品质恶化,涂层质量出问题。比如采用快速挥发的稀释剂,产品容易干喷。过度的稀释会导致涂料固体份含量降低,达不到达规定膜厚,减缓干燥固化时间,引起流挂等问题。
(1)冬季在温度低时可加入适量稀释剂以降低涂料黏度(2)手工或空气喷涂需加入稀释剂易于施工(3)特意降低膜厚可以入适量稀释剂(4)为了达到特定的喷涂黏度,用稀释剂进行黏度调节
5、除锈后涂漆时间
喷砂或抛丸后必须验收合格后才能进行后续喷涂施工,重点检查喷砂或抛丸的死角,发现不符合表面处理要求的进行重新处理,且从喷砂或抛丸结束后4小时之内完成喷涂。放置时间过长后构件表面产生浮锈,影响施工过的涂层质量。
6、涂装间隔
覆涂间隔是指前道涂层结束后与后道涂层施工间隔时间。根据涂料种类、环境温度不同间隔时间会有区别,绝大多数涂料都会有一个最大和最小复涂间隔,一般可以通过涂料制造商的产品说明书上查阅了解,超过复涂间隔需对涂层表面进行动力工具或手动工具粗化处理然后用配套中指定的稀释剂对粗化后的涂层表面擦拭,增加涂层间的结合力。
五、涂装方式选择
主要的涂装方式有:刷涂、滚涂、浸涂、空气喷涂、无气喷涂、静电喷涂和混气喷涂等。
(一)刷涂
刷涂的优点是渗透性强,可深入到细孔,缝隙中。主要用于小面积涂漆。对于喷涂达到或厚度难以保证的地方,往往用它来作预涂。对于干性快,流平性差的涂料,不适合于用刷涂。刷涂的缺点是劳动强度大,生产效率低,漆膜易产生刷痕。
(二)滚涂
滚涂适用于较大面积的涂漆,效率高于刷涂。结构复杂部位或凹凸不平的表面,滚涂不适合。在滚动时,由于刷毛散开和压紧压力大小,很容易产生不均匀现象,容易截留空气。所以滚涂不推荐用于第一度漆的施工。对于固体份含量高的涂料,滚涂易使漆膜不平整,美观性较差。
(三)空气喷涂
按涂料的供给方式,外混式喷枪分为吸上式、重力式和压送式(压力进给式)三种。
吸上式,也称为吸力式,涂料罐位于喷枪下部,涂料喷嘴一般较空气帽的中心孔稍向前凸出,压缩空气从空气帽中心孔,即涂料喷嘴的周围喷出,在涂料喷嘴的前端形成负压,将涂料从涂料罐内吸出并雾化。吸上式喷枪的涂料喷出是受涂料粘度和密度的影响较为明显,而且与涂料喷嘴的口径有密切关系。吸上式一般用于非连续性喷涂施工场合。
重力式,涂料罐位于喷枪上部,涂料靠自身的重力与涂料喷嘴前端形成的负压作用从涂料喷嘴喷出,并与空气混合雾化。在相同喷涂备件下,涂料喷出量比吸上式大。
压送式,或压力进给式,喷枪是从涂料压力罐中供给涂料。压送式喷涂带有供漆罐为20L,压送式喷枪适用于涂料用量多,且连续喷涂的作用场合,还特别适用于无机富锌涂料的施工。
熟练喷涂的要点之一就是喷涂距离的掌握。喷涂距离过近,等增大了空气压力,缩短了涂料到表面的时间,增加了涂料的喷涂量,喷枪的移动范围受到限制,容易引起流挂,涂层表面不均匀,搭接不良等毛病。喷涂距离过远,等于降低于空气压力,延长了涂料到达被涂面的时间,溶剂挥发量太多,涂料粘度增大,雾化不细,涂层表面会形成干尘,并且漆膜表面无光。喷涂距离一般在150\~300mm之间。
喷涂之前,调节好压力、喷射直径和流量,进行反复试喷,确认喷涂效果后才能进行正式的喷涂。试喷距离可以找一块报纸或废木板等进行。喷涂清漆类涂料,喷枪与被涂面距离为 1 5 ~ 2 0 \mathsf {mm } ,喷涂磁漆时相距20\~30cm进行。试喷效果如果颗粒粗大,可以旋进流量控制钮约1/2圈减少流量;如果喷得过细或过干,则旋出1/2圈来调节涂料的喷出量。
(四)无气喷涂
无气喷涂又称之高压无气喷涂。它利用压缩空气或电力作为动力,驱动液压泵,将涂料直接增压,通过高压软管,喷枪,喷嘴,瞬时喷出,形成极细的扇形雾状,迅速喷向被涂物表面形成漆膜。由于涂料被增至高压,喷出雾化的涂料中不含空气,故称之为高压无气喷涂。
不同黏度涂料,可选用不同的喷漆泵。黏度高,一次成膜要求厚的涂料,可选用高压力,大容量的泵;粘度高,一次成膜要求不太厚的涂料,可选用高压力,中等容量的泵;粘度低,一次成膜要求不高的涂料,可选用中等容量,压力较小的泵。
涂料喷出压力与进气压力之比称之为压力比。不同的喷漆泵的压力比也不同。常见的压力比有32:1,45:1和65:1等。喷涂时要注意正确的喷涂行枪,否则会导致漆膜不均匀,产生漆雾。通常情况下,喷出太力不小于1 5 0kg / { \mathsf {cm } } ^ { 2 } ,高膜厚或无溶剂产品要求不小于200kg/cm²。
不同的涂料要选择合适的枪嘴大小(一个范围),展辰工业漆大部分的涂料产品,推荐的枪嘴尺寸在 0 . 4 3 ~ 0 . 5 3mm (0.017"\~0.021")。对于固体分较低在 30 % 左右的产品,比如清漆,有机硅铝粉漆等,推荐在0.43mm(0.017")左右;高固体和无溶剂的产品,推荐 0 . 4 7 ~ 0 . 6 3 {mm } (0.019"\~0.025")。
无气喷涂的枪嘴大小和喷幅,不能进行调节。概根据不同的涂料产品和膜厚要求,选择适用的枪嘴。当枪嘴使用一段时间后,枪嘴会有磨损,影响喷幅和出漆量。
| 磨损程度 | 喷嘴大小 | (喷 | 每分钟流量 |
| 原先的尺寸 | 0.015" | 305 | 0.90 |
| 磨损1 | 0.017” | 280 | 1.15 |
| 磨损2 | 0.019″ | 230 | 1.50 |
| 磨损3 | 0.021” | 140 | 1.80 |
手工进行的无气喷涂,和空气一样,要注意行枪、搭接和距离。喷涂时,喷枪就始终与被平面保持垂直。左右上下移动时,要注意与被涂面等距移动,避免手腕转动而成为孤形移动,以保持膜厚的均匀。
手持喷枪使喷束始终垂直于表面并与受涂表面保持30cm左右的均匀距离。每一喷道应在前一喷道上重叠 50 % ,少于 50 % 的重叠会使末道漆表面上出现条痕,保证漆膜覆盖均匀。运行速度要与根据膜厚等条件而定,过快达不到规定膜厚,过慢易引起流挂或超厚。
(五)静电喷涂
静电喷涂技术的工作原理是在工作时使静电喷涂的喷枪或喷盘、喷杯喷出的涂料部分带正电,工件上带负电,在高压电源的高电压作用下,喷枪或喷盘、喷杯的端部与工件之间形成一个静电场。这时,涂料就会形成一大团漆云,被吸附在带负电的工件上。
人工静电喷枪依靠发电装置发电或外接电源供给喷枪上的升压装置产生高电压,并使被压缩空气雾化的涂料粒子带上电荷,吸附在被涂物表面。
静电涂装适宜的平均电场强度为3\~4kV/cm,静电喷枪电压为 6 0 \mathsf { k V } 。静电喷枪距离应控制在20cm左右。一般涂料电阻率 >=slant 3MΩ/cm较合适。接地是静电喷涂施工安全性的关键因素,其主要目的是使物体与大地之间构成电气上的泄漏电路,将产生在物体上的静电泄漏于大地,防止在物体上贮存静电。这就意味着静电喷涂设备的操作人员必须穿防静电服、防静电鞋、喷涂区域内的所有导电物体接地。
静电喷涂的方式有人工喷涂、机器人喷涂、旋杯和旋碟自动喷涂等方式。
六、涂装质量控制点
| 工序 | 质量控制点 | 检查方式及 使用工具 | 质量要求 | 检查频率 |
| 钢结构处理 | 结构缺陷焊 缝、边角等 | 目测、R角 测量尺 | GB/T 8923.3 | 全面 |
| 工序 | 质量控制点 | 检查方式、标准 | 质量要求 | |
| 表面 清理 | 油污、杂质 | 目测 | SSPC SP1 | 清除可见油污、 杂质 |
| 打磨 | 清洁度 涂层过度 | 目测 | GB/T 8923.1 | St3,旧涂层打 出坡度过渡层 |
| 喷砂 | 清洁度 | 图谱对照 | GB/T8923.1 | Sa 21 |
| 表面粗糙度 | 比较样板 | GB/T8923.1 | 按规定要求 | |
| 可溶性盐 | 盐份检测仪 | GB/T18570-6/8 | 按规定要求 | |
| 灰尘清洁度 | 图谱对照 | GB/T18570.3 | 小于2级 | |
| 工序 | 质量控制点 | 检查方式、标准 | 质量要求 | |
| 预涂 | 每道漆 统涂前 | 目测 | 无漏涂 | |
| 喷砂 | 每一涂层 | 目测 | 干燥固化状态、表 面状态、表面污染 | |
| 干膜厚度 | 测厚仪 | GB/T ISO 19840 | 两个90%,或按规定 | |
| 附着力 | 划格法 | GB/T | 0~1级 | |
| 拉开法 | GSB/T5201 | |||
| 面漆外观 | 目测 | 环氧≥5MPa 均匀平整,无漏涂、针孔、 气泡、裂纹等缺陷,颜色 与色卡一致,光泽符合要求 | ||
| 边角、R孔 | 目测 | 无漏涂 | ||
七、常见涂层缺陷分析
涂料在施工过程,难免会出现各种问题。有些与涂层的性能有关,有些与施工方式有关,有些则与天气条件相关。这里列出来的一些例子,是在施工和干燥过程中常见的涂层缺陷,并不包括涂层在投入使用过程发生的一些问题。
(一)水性漆
闪锈
产品:水性环氧
原因分析:
1.局部表面处理较差
2.产品抗闪锈能力不佳
3.相对湿度大,干燥速度慢
闪锈
水性钢结构底漆(醇酸/丙烯酸)
原因分析:
1.埋弧焊表面易闪锈
2.产品抗闪锈能力差
3.相对湿度过大,干燥速度慢
流挂
产品:水性环氧云铁中间漆原因分析:1.过度加水,黏度过低2.产品抗流挂性差3.产品本身干燥较慢
缩孔
产品:水性丙烯酸快干钢构漆
原因分析:
1.基材表面有油污,表面清洁较差2.水漆和油漆同设备混用,清洁不彻底
橘皮
产品:水性聚氨酯面漆
原因分析:
1.低温高湿,静电吸附差,雾
化不良
2.静电喷涂产品流平性差
开裂
产品:水性环氧底漆/中间漆
原因分析:
1.施工现场通风不良
2.一次喷涂漆膜过厚
3.涂覆时间短,表层干燥过快
4.调漆时混入昨天的剩余涂料
(已经交联反应)
开裂
产品:水性丙烯酸快干钢构漆
原因分析:
1.漆膜喷涂过厚
2.两道涂层间喷覆时间过短,表
层干燥太快
浮黄水
产品:水性丙烯酸快干钢构漆
原因分析:
室外下雨时,积水渗入未干的漆膜,长时间在潮湿环境下漆中的微溶于水的防锈颜料,被水溶解
起泡
产品:水性丙烯酸快干钢构漆
原因分析:
1.施工时环境湿度较大2.单组分一次喷涂过厚,表干两小时,户外淋雨导致起水泡(天气好时阳光照射后水泡消失)
不成膜
产品:水性丙烯酸钢构漆
原因分析:
低温 2 ~ 3 ^ { \circ } C ,水性丙烯酸涂层无
法成膜,没有黏结力
开裂剥落
产品:水性环氧底漆/中间漆/ 水性聚氨酯面漆
原因分析:
基材表面处理不良,残留油污、
焊烟、灰尘等杂质
(二)溶剂型
漆膜开裂剥落
基材:碳钢产品:环氧富锌底漆
原因分析:
1.基材处理不良,太光滑
2.涂料颜基比过高
3.调配好的漆过了活化期,固化
交联反应已失效
咬底
基材:碳钢产品:丙烯酸面漆
原因分析:
1.面漆含有强溶剂
2.底层漆膜未干透
3.底漆和面漆不相容
咬底
基材:玻璃钢产品:单组分底漆 ^ + 氨基烤漆
原因分析:
1.底漆与面漆不相容
2.底漆不耐面检的强溶剂
干喷/漆雾大
基材:碳钢产品:快干环氧底漆
原因分析:
1.不配套的稀释剂,漆膜表干过快
2.产品的颜基比较高
3.高温炎热天气
4.产品本身干燥较快
5.喷涂距离过远
开裂脱落
产品:环氧底漆
原因分析:
表面残留油污,导致漆膜没有
附着力
无机锌开裂
产品:无机富锌底漆(硅酸锌)
原因分析:
锌粉含量高,漆膜过厚,焊缝处受内聚应力影响导致开裂,露天堆放生锈
针孔
产品:环氧漆或聚氨酯面漆
原因分析:
1.多孔底材,如无机富锌、热
喷铝等表面直接喷涂后道漆
2.底层干燥不良,面漆表干太快
3.喷涂手法不规范
4.不配套的稀释剂
返锈
产品:环氧底漆
原因分析:
1.漆膜早期泡水
2.表面处理不良,残留锈蚀、氧化皮等
3.粗糙度大,漆膜厚度较薄
露点计算表
| D/T-P/T | 0.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 | ||||||
| D/T | RH--DP | RH--DP | RH--DP | RH--DP | RH--DP | RH--DP | RH--DP | RH--DP | ||||||
| -3.0 | 97 | -3 | 78 -6 | 58 -10 | 39 | -15 | 20 -23 | |||||||
| -2.0 | 98 -2 | 79 -5 | 60 | -9 | 42 | -13 | 25 | -20 | 3 -32 | |||||
| -1.0 | 99 -1 | 81 -4 | 63 -7 | 46 | -11 | 29 -17 | 10 -26 | |||||||
| 0.0 | 100 | 0 | 82 -2 | 65 -6 | 48 | -10 | 33 -16 | 17 | -22 | |||||
| 1.0 | 100 | 1 | 83 | -2 | 66 -4 | 52 | -8 | 36 -12 | 21 | -19 | ||||
| 2.0 | 100 | 2 | 84 | -1 | 68 -3 | 53 | -6 | 40 -9 | 25 -16 | |||||
| 3.0 | 100 | 3 | 84 | 1 | 69 -2 | 54 | -5 | 41 | -8 | 28 -14 | ||||
| 4.0 | 100 | 4 | 85 | 2 | 70 -1 | 56 | -4 | 42 | -8 | 30 -12 | ||||
| 5.0 | 100 | 5 | 86 | 3 | 72 0 | 58 | -3 | 45 | -6 | 32 -10 | 21 | -16 | ||
| 6.0 | 100 | 6 | 86 | 4 | 73 1 | 60 | -2 | 47 | -5 | 35 -8 | 23 | -14 | ||
| 7.0 | 100 | 7 | 87 | 5 | 74 3 | 61 | 0 1 | 49 51 | -3 -2 | 37 -7 40 | 26 | -11 | 14 | -18 |
| 8.0 | 100 | 8 | 87 | 6 | 75 4 76 | 63 64 | 3 | 53 | 0 | -5 42 -3 | 29 31 | -9 | 18 | -15 |
| 9.0 | 100 | 9 | 88 88 | 7 8 | 5 77 6 | 65 | 4 | 54 | 1 | 44 -2 | 34 | -7 -5 | 21 24 | -12 |
| 10.0 | 100 10 | 88 | 9 | 77 7 | 66 | 5 | 56 | 3 | 46 0 | 36 | -4 | 26 | -10 | |
| 11.0 | 100 11 | 89 | 10 | 78 8 | 68 | 6 | 57 | 4 | 48 1 | 38 | -2 | 29 | -8 | |
| 12.0 | 100 12 | 89 | 11 | 79 9 | 69 | 7 | 59 | 5 | 49 3 | 40 | 0 | 31 | -6 | |
| 13.0 14.0 | 100 13 100 13 | 90 | 12 | 79 10 | 70 | 8 | 60 | 6 | 51 4 | 42 | 1 | 33 | -4 | |
| 15.0 | 100 15 | 90 | 13 | 80 12 | 71 | 9 | 61 | 8 | 52 5 | 44 | 3 | 36 | -2 | |
| 16.0 | 90 | 14 | 81 13 | 71 | 11 | 62 | 9 | 54 7 | 46 | 4 | 37 | 0 | ||
| 17.0 | 100 16 100 | 90 | 15 | 81 14 | 72 | 12 | 64 | 10 | 55 8 | 47 | 6 | 39 | 1 3 | |
| 18.0 | 17 100 18 | 91 | 16 | 82 15 | 73 | 13 | 65 | 11 | 56 9 | 49 | 7 | 41 | 5 | |
| 19.0 | 91 | 17 | 82 16 | 74 | 14 | 65 | 12 | 58 10 | 50 | 8 | 43 | 7 | ||
| 20.0 | 100 19 100 20 | 91 | 18 | 83 17 | 74 | 15 | 66 | 13 | 59 12 | 51 | 10 | 44 | 8 | |
| 21.0 | 21 | 91 | 19 | 83 18 | 75 | 16 | 67 | 15 | 60 13 | 52 | 11 | 46 | 9 | |
| 22.0 | 100 100 22 | 92 | 21 | 83 19 | 76 | 17 | 68 | 16 | 61 14 | 54 | 12 | 47 | 10 | |
| 23.0 | 100 23 | 92 | 22 | 84 20 | 76 | 18 | 69 | 17 | 62 15 | 55 | 13 | 48 | 11 | |
| 24.0 | ||||||||||||||
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