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华唯Ux-720在五金件喷塑的应用
点击次数:870 发布时间:2014-02-07

喷塑是将塑料粉末喷涂在零件上的一种表面处理方法。喷塑也就是我们常讲的静电粉末喷涂涂装,图1所示元件均为喷塑处理。

图1  常见五金喷塑元件

    喷塑是利用静电发生器使塑料粉末带电,吸附在铁板或其它产品的表面,然后经过180~220℃的烘烤,使粉末熔化黏附在金属或其它物件的表面,喷塑产品多用于户内使用的箱体,漆膜呈现平光或哑光效果。喷塑粉主要有丙烯酸粉末、聚酯粉末等。

五金件喷塑处理具有以下优势:

    1. 不需稀料,施工对环境无污染,对人体无毒害;

    2. 涂层外观质量优异,附着力及机械强度强;

    3. 喷涂施工固化时间短;

    4. 涂层耐腐耐磨能力高出很多;

    5. 不需底漆;施工简便,对工人技术要求低;

    6. 成本低于喷漆工艺;

    7. 喷涂过程中不会出现喷漆工艺中常见的流淌现象。

    基于以上优势,愈来愈多的五金产品都采用喷塑进行表面处理,而且随着喷塑工艺技术的不断进步和环境要求,喷塑获得很多产品的青睐。

    根据性能和工艺要求,喷塑一般厚度为40um~0.4mm之间。厚度太薄,容易露底;太厚了固化后会出现气孔,形成蜂窝。很多功能件产品一般要求喷塑厚度为70~100um。

    对于喷塑厚度的检测,之前由于基本上用于普通件,其厚度一般都是喷涂师傅用喷枪来调节,误差范围非常大,目前对于功能要求较严格的检测一般采用金相显微镜来观测,金相显微镜需要将测试样品沿中心线进行剖开,另外要求表面要特别平整光洁等原因,再加上价格昂贵,功能比较单一等原因,使得金相显微镜技术在膜厚方面采用不高。

    XRF镀层测厚一般是对金属镀层厚度进行测试,比如常见的镀金、镀银、镀铜、镀镍、镀锌、镀锡等的测试,对于轻基体材料如镀铝、塑粉厚度的测试时,目前还没有相关应用介绍。

日前,我们通过Ux-720测试了一个喷塑的表面处理(基材为Fe)的喷塑厚度,样品如图2左所示,右图为塑粉原材料压片照片。

图2 喷塑样品及原材料压片

    为了确认Ux-720能否对喷塑样品进行厚度分析,首先必须清楚塑粉的材料成分及密度,于是我们将7g原材料进行压片,压片后样品质量为6.968g,样品直径为40mm,厚度为3.8mm,计算出密度为1.46g·cm-3。然后通过FP法对样品进行成分分析,如图3所示:

图3  塑粉成分测试

    从图3中可以得出塑粉大致成分为:PE:72.63%,BaSO4:26.6 %,SrSO4:0.77%,Sn:0.105%,根据此成分及密度新建工作曲线:Fe塑粉,各参数设置如图4所示:

图4  Fe(喷塑)塑粉工作曲线的参数设置

    注意,测试前如果条件允许的话,需先对新建的工作曲线进行验证,为了确认测试结果的可靠性,我们根据样品密度称量0.4g塑粉压一个厚度为200um(由于没有专业的工具,用螺旋测微器测试厚度在200um~210um之间)的薄片进行验证,将薄片放在Ux-720样品测试平台上,然后再在薄片上放置一块纯Fe样品,制作一个类似Fe上喷塑的样品,测试其谱图如图5所示:

图5  Fe上喷塑200um厚度的测试结果

    连续2次测量,测试结果分别为:210.5um和206.9um,可见测试结果与实际厚度非常接近,此工作曲线测试样品结果应该比较可靠。用此工作曲线测试客户样品,从样品上任选5个点测试,测试结果如图6所示:

图6 客户件5个不同点塑粉厚度测试结果

    与客户沟通,确知此样品喷塑不均匀,我们的测试结果在客户认可的误差范围之内。

    针对此次Ux-720测试五金件表面喷塑厚度实验作如下总结:

    1. 需首先找到喷塑的原材料,让客户或供应商提供,确认其成分及密度。其他类似工艺表面处理也应该采用此方法,比如达克罗、电泳等厚度的测试。

    2. 通过本次实验结果得出,Ux-720针对镀层膜厚测试,不仅对常见金属镀层实现了无标样测试,即使镀层为非金属、轻金属等轻基体,亦可实现无标样测试,而且测试结果与真实值非常的吻合。

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