粉体涂装是什么?机车车架与轮框最强涂装工法完整解析

刷涂、罐装喷漆、喷枪使用的涂料是“液体”,涂装后溶剂挥发形成涂膜。相对地,粉末涂料(Powder Coating),有时也称作粉体涂装,顾名思义是“粉体=粉末状”的涂料。本文将解说粉状涂料为何能形成涂膜,以及粉末涂料与溶剂涂料的差异与特点。

粉体涂装原理解析:静电附着让粉末涂料均匀覆蓋金属表面

我们自行涂装时使用的刷涂或罐装喷漆涂料是液体,而主要用于工业产品或家庭金属置物柜、架子等涂装的,则是粉末涂料(Powder Coating,亦称粉体涂装)。

此涂装方法的特点是,将微细粉末状的固态涂料不使用溶剂,而是透过加热使其熔化后硬化。由于不使用溶剂,因此稀释剂等挥发性有机化合物的排放量极少,涂料利用效率高,对环境的负担较低,且涂料损耗少,是其优点。

液体涂料在干燥过程中溶剂会挥发,因此涂膜不易涂厚(一次涂厚会垂流,若要重涂需间隔时间)。相对地,不含溶剂的粉末涂料,其涂膜较厚,且对金属的附着性高,因此据说非常适合用于机车的车架、后摇臂、铸造轮框等部位的涂装。

因年久劣化而涂装剥落、布满锈蚀的后货架。对于这类零件的重新涂装,涂膜厚实且附着性优异的粉末涂料(Powder Coating)是最佳选择。

即使以刷涂方式进行应急处理来遮掩瑕疵,也无法持久,短时间内锈蚀便会再次显露。因此,透过粉末涂料(Powder Coating)进行根本性的处理是必要的。

为了使粉状涂料附着,会利用静电。具体来说,是使用称为“电晕枪(静电枪)”的专用设备,让涂料粒子带上高电压,并与空气一同喷出。如此一来,微细且带有电荷的涂料会被接地后的涂装物体电性吸引而均匀附着。

无论是刷涂还是喷涂,液体涂料都需要将涂料直接运送到要涂装的地方。然而,粉末涂料(Powder Coating)是利用静电附着,因此即使是弹簧或车架管背面等刷子或喷枪难以触及的部分,“粉状涂料也会自行附着在零件上”

因此,不受操作者技术影响,即可实现涂膜均匀、品质优良的涂装。

委托施工的Carvek,透过喷砂一次清除旧涂层与锈蚀。

透过强力的喷砂,数分钟内即可清除根深蒂固的锈蚀。裸露的金属表面容易产生新的锈蚀,因此尽快进行涂装非常重要。

高温烘烤关键:粉体涂料如何转化为高强度涂膜

透过静电附着的粉末涂料,在常温下无论等待多久都只是粉末,轻轻擦拭或吹气便会轻易飞散。因此,要将粉末涂料转化为涂膜,高温加热是不可或缺的。

具体来说,是在约200℃的烘烤干燥机中烘烤约1小时。如此一来,粉体会熔化流动形成平滑的膜,之后转变为坚固的涂膜。顺带一提,粉末涂料(Powder Coating)中常见的树脂成分包括环氧树脂、聚酯树脂、环氧聚酯混合树脂等,这些成分都设计成在高温加热后能形成涂膜。

Carvek 提供从素色基本款到金属色、糖果色、透明色、皱纹漆等近100种粉末涂料,不仅满足修复需求,也满足客制化需求。

粉末涂料顾名思义是细致的粉末状,单凭此状态无法进行涂装。

此时,粉体涂装专用的静电枪便应运而生。此静电枪可连接家用插座(AC100V)产生十万伏特的高电压,为粉体涂料施加高电荷。透过将涂装物体接地,从静电枪喷出的涂料会因静电而自行附着在零件上,即使是静电枪难以触及的部分也能无遗漏地涂装。

 

施工限制与注意事项:材质条件与设备门槛一次搞懂

从利用静电附着并高温烘烤的工序可知,进行粉体涂装的零件材质有以下限制:

1. 必须具有导电性(为金属零件)
2. 在约200℃的高温烘烤下不会变质

铁、铝、不锈钢等金属没有问题,但塑胶或橡胶零件则无法使用。此外,烘烤时零件整体的温度必须从核心开始上升,因此烘烤干燥机是必备设备。

或许有人会想,小型零件是否可以用热风枪加热?然而,粉体涂料会因热风枪的热风而轻易飞散。此外,即使从涂料表面加热,零件本身的温度若未升高,涂料也无法牢固附着。

如前所述,电晕枪和烘烤干燥机等设备投资较大,对于以兴趣为目的的自行涂装而言,这是一个较高的门槛,可说是其弱点。

烘烤干燥是粉体涂装不可或缺的重要工序。不仅涂料表面,零件本身的温度需上升至190℃后再烘烤20分钟,才能发挥涂料应有的性能。

Carvek 开发了适用于粉体涂装、Gun Coat 和压克力涂料等烘烤涂料的干燥机。此干燥机库内宽度为1800mm,可烘烤机车车架。

重点整理:粉体涂装三大优势与应用建议

虽然粉体涂装的DIY难度较高,但委托专业业者施工时,具有多项优点与特点。

最大的特点是“涂膜强韧且耐久性高”。将车架和轮框等会受到轮胎弹起的砂石撞击的部位进行粉体涂装,可防止涂膜出现刮痕或剥离等问题。如前所述,粉体涂料的涂膜比液体涂料更厚实,因此具有抗冲击的优点。

此外,透过静电附着的粉体涂料,即使零件形状复杂也能减少涂装遗漏,且防锈能力优异也是其强项。涂膜厚实也有助于防锈效果。

考虑到零件本身的升温时间,以190℃烘烤1小时后,后货架呈现出美丽的成品。不仅是全车翻新时的得力助手,用于零件单独翻新也是不错的选择。

HOT ROD Black的特点是表面带有细微的颗粒感。不仅外观独特,握持时也不易滑手。粉体涂装耐久性高,因此非常适合用于綑绑行李的货架涂装。

“不易产生涂膜不均”也是不容忽视的优点。使用罐装喷漆或喷枪涂装车架或弹簧等形状复杂的零件时,通常会先涂装涂料不易附着的背面或阴影处,但仍可能因操作者技术差异而产生涂膜厚薄不均,即所谓的涂装不均。

相对地,粉体涂装是带电的粉末涂料会自行流向导电性好的部分附着,因此即使静电枪未直接对准涂装部位,也能均匀涂装。换句话说,无需依赖操作者技巧,即可实现高品质的涂装。

然而,粉体涂装并非万能。首先,由于需要高温烘烤,因此无法用于塑胶材质的整流罩或挡泥板。粉体涂料一般不以调色来配合颜色,且涂膜较厚,因此在外装零件的修补或客制化涂装的自由度方面,略逊于溶剂系涂料。

不过,对于车架、脚踏、轮框、悬吊零件、后货架等部位的涂装,粉体涂装的优势是确定的,因此建议在进行这些零件的重新涂装时,考虑委托专业的粉体涂装施工业者。

重点
  • 重点1:粉体涂装是将环氧树脂、聚酯树脂等粉末涂料,透过静电附着于金属上,再经高温熔化形成涂膜。
  • 重点2:相较于溶剂系涂料,涂膜更厚实强韧,耐冲击且防锈,因此最适合用于车架、轮框等部位的涂装。
  • 重点3:需要静电枪和烘烤设备,DIY难度高,建议委托专业业者施工。

 

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