一、粉末涂装工艺的发展史：
粉末涂料与涂装始于20世纪30年代，最初采用火焰喷涂法，把聚乙烯粉末以熔融状态涂覆到金属表面，这就是粉末涂装的开始。直到20世纪50年代，德国发明了粉末的硫化床浸涂法后，粉末涂料以涂装工艺得到了较大发展。从20世纪60年代法国SAMES公司发明了静电粉末喷涂设备，并开发了热固性环氧粉末涂料，粉末涂料与涂装技术以其省资源、低污染的特点，引起了世界各国技术界的观注，从而得到了全世界各国迅速的推广与应用、我国是从20世纪90年代初，开始在铝型材表面处理上进行推广和使用。
粉末涂装在我国起步较晚，随着中国经济的迅猛发展，粉末涂料与涂装技术在我国发展速度更是惊人。它具有节能、环保、工艺简单、易于实现自动化作业、涂层坚固耐用，粉末可回收再利用等特点。目前在我国，粉末涂装的应用以涉及到建筑、装饰、家电、纺织、轻工、器具、电子元件、家用机械等多个领域，并取得了巨大的经济效益和社会效益，特别是近几年在铝合金行业，粉末涂装大量应用于建筑铝型材表面处理所占份额已达到50％以上，它以其色彩丰富、生态环保优良等特点，受到广大消费市场的青睐，使得粉末涂装的加工工艺技术在铝合金表面处理领域得到了长足发展。
涂料利用率大幅度提高，一般用空气喷涂时涂料的利用率仅为（30~60）%左右，若工件为多孔网状结构，涂料利用率低至30%以下，采用静电涂装，涂料粒子受电场作用力被吸附于工件表面，显著减少飞散及回弹，涂料利用率空气喷涂提高1~2倍。
二、粉末涂层的特点
与普通液体涂层相比，有以下特点：
1.坚固耐用
粉末涂层采用高温不溶于溶剂的树脂，制造各种功能的高性能涂层。粉末制做过程中，或形成涂层无溶剂加入和放出，不易形成贯通涂层针孔，可得到致密涂层，使涂层更加坚固、耐用。
2.耐化学介质性能好
粉末涂料所用树脂分子量比溶剂涂料树脂分子量大，因此涂层耐化学介质性能好。
3.涂层厚度易控制
粉末涂层一次就能得到50-300?m厚的涂层，相当于液体涂料涂几道甚至十道的厚度。
三、粉末涂料分类
粉末涂料是一种含99%以上的固体分。它可分为热固性和热塑性两大类。由于这二大类合成树脂的成膜机理不同，它们成膜后的物理性能和化学性迥然不同，所以应用范围亦有所区别。
目前在铝合金上涂覆的粉末涂料，大部分都是热固性聚酯粉末涂料，它具有较高的“流平性”，能够牢固地粘附于经过预处理的铝合金材料表面，固化后有较好的装饰性和防腐性，本文浅谈铝合金表面处理用热固性聚酯粉末涂料。
1.热固性聚酯粉末涂料组成份
（1）热固性树脂；（2）固化剂（或交联树脂）；（3）颜色（染色剂）；（4）填料和助剂；
2.粉末制作程序
（1）把以上组分经预混合；（2）熔融剂初混合；（3）冷却；（4）破碎；（5）细致粉碎；（6）分级过筛
3.粉末成膜过程
树脂本身分子量较少，不易成膜，只有进行烘烤使其与固化剂进行化学反映（交联成体型结构）后才能形成涂膜。
四、热固性粉末涂料分类
1.环氧类粉末涂料：（耐候性差），不宜用于户外
2.聚脂类粉末涂料：（耐候性好），宜用于户外
提示：当涂料中颜料和填料添加量多时，易影响涂层的抗冲击强度。
3.丙烯酸类粉末涂料：（耐候性粉末涂料的重要品种之一）
提示：它是户外高档装饰材料，颜料分散性稍差，涂层抗冲击性稍差。
4.氟树脂粉末涂料：分为二种，热塑性和热固性。
热固性氟树脂粉末涂料特点是：耐各种形式的腐蚀性能好，是粉末涂料中，耐化学性能最好的品种，它的物理机械性能优良。
目前：国内铝合金表面涂装绝大部分用聚酯类粉末涂料。
五、粉末涂装工艺方法分类
1.空气喷涂法；2、流化床浸涂法 ；3、静电流化床浸涂法；4、静电粉末喷涂法；5、火焰喷涂法；6、电场云雾喷涂法
静电粉末喷涂法是目前最普遍采用的粉末涂装工艺，粉末的上粉率高达95%以上。
六、静电粉末喷涂原理及生产工艺
1.原理：静电粉末喷涂是利用高压静电电晕电场原理，喷枪头的金属导流环上接上高压负极，被涂件接地形成正极。在喷枪和工件之间形成较强的静电场。由于导流环接上高压负极电晕放电，其周围产生密集的电荷，而使粉末带上负电荷，在静电力和压缩空气两种动力的共同作用下，粉末从枪口飞出。均匀的吸附在工件表面，经过加热，粉末熔融并流平，固化成均匀、连续、平整、光滑的粉末涂层。
2.粉末吸附工件表面的过程分为以下三个阶段
第一阶段：粉末在静电场力的作用下均匀的吸附工件表面上，形成一种稀薄的连续覆盖层，粉末基本上被工件吸附。
第二阶段：粉末在静电电场的作用下继续飞向工件表面，由于覆盖上的粉末与新的粉末所带电荷相同而产生排斥作用。但静电电场力比排斥力强大。因此粉末将继续吸附，涂层将不断增厚，但有部分粉末不能吸附从工件表面掉下来。
第三阶段：随着粉末涂层的不断增加，排斥力将增大，当增大到与静电电场相同时，粉末将不在被工件吸附，这时涂层不再增加，喷出的粉末完全不被吸附，全部掉下来，因此，静电粉末涂层的厚度有一定限制。
3.静电粉末喷涂生产工艺
（1）预处理
除油（脱脂表调）－水洗－化学转化（铬化）－水洗－烘干
（2）预处理分类
铬化处理 涂层厚度 0.4-0.8g/m2
无铬化处理 涂层厚度 0.2-0.4g/m2
烘干温度：一般控制在60-80C0之间，最高不能超过90 C0 ，以免造成化学转化膜破裂，影响涂层抗冲击性能。
（3）粉末喷涂
电压控制；60-80KV 枪距型材；200-300mm
喷粉气压；0.3-0.6bar 硫化气压；0.1-0.2bar
滤芯反冲气压 ；≤0.8MPa 链速 ；1.5-4.0m/min
固化温度；200℃±5℃ 固化时间；10-12min
图为：铝型材静电粉末涂装工艺流程
影响静电粉末喷涂的因素较多，如：设备因素、操作因素等。但主要因素为粉末电导率、粉末粒径、喷涂电压、喷涂距离（枪与工件之间）、供气压力等。
1、粉末电导率：粉末粒子的体积必须适中，体积电阻太大，粉末电荷不易放出，工件表面聚集电荷太多，排斥力大得不到厚膜。体积电阻太小，带电粉末易放出电荷，附着粉末易脱落。所以粉末的体积电阻一般在1010-1014Ω.cm的范围内最宜。
2、粉末粒径：粒径大小影响粉末流动性，涂覆性，及对喷枪堵塞及膜厚等。粒径太小，带电量小，静电引力小，涂料粒子容易被甩掉，上粉率低。粒径太大，自重大，带电量大，涂料粒子间的排斥力也大，上粉率降低。
3、喷涂电压：喷涂电压与静电引力成正比，一般低电压时，随电压升高，粉末带电量增加，附着量增加，但达到饱和值，将产生静电排斥，起到相反作用，由于电压太高，会使粉末击穿。一般电压控制在60-80KV.
4、喷涂距离（枪与工件）：喷涂距离的大小影响电场强度大小。一般喷涂距离控制在200-300mm，粉末沉积效率最好，当距离太小时，易产生打火，使粉末击穿，影响质量。当距离太大时，粉末沉积效率太低，增加了回收粉末，使粉末被污染的机会多了。
5、供气压力：喷涂时尽量把气压和粉末输送空气量保持在所需最小的要求量，供气压力大，粉末动能增加，易引起粉末在工件表面上反弹，使粉末沉积率下降，因此，供气压力包括－供粉气压、雾化气压、流化气压，这三压都会影响喷涂效率和涂层质量。喷枪分类：二种 电晕式喷枪和摩擦枪
摩擦枪可较好的克服法拉第屏蔽效应，粉末包覆效果好，上粉率高。电晕式喷枪不能克服法拉第屏蔽效应
八、粉末涂层常见的缺陷成因及预防措施
1.缩孔成因：粉末存放时间长吸潮、工件预处理不干燥、工件表面有油污、水污染、铬化残液污染、压缩空气中带水份和油份。
预防措施：改进以上缺陷
2.桔皮、桔纹成因：粉末配方不合理、粉末颗粒大小分布不均匀、涂层不均匀，涂层偏厚、固化预热升温太慢。
预防措施：改进以上缺陷
3.涂层附着力不好成因：被涂工件预处理不好，粉末涂料质量不好，固化温度太低，时间不足。
预防措施：改进以上缺陷
4.涂膜流挂成因：涂料熔融粘度太低，涂层太厚，预热升温太快。固化温度太高，烘烤前涂层不均匀。
预防措施：改进以上缺陷
5.涂层失光、变色成因：粉末的耐热性不好，烘烤温度太高时间过长，预处理不干净，回收系统清理不干净。
预防措施：改进以上缺陷
6.涂层中有气泡成因：粉末中有挥发性物质和水，工件表面有水份，压缩空气中有水份和油。
预防措施：改进以上缺陷
7.涂层出现凹膜、针孔成因：粉末涂层过厚，造成静电排斥，枪距工件太近，造成打火击穿，工件表面有油脂或水份，粉末含水量大，压缩空气中带油或水份，工件本身有针孔。
预防措施：改进以上缺陷
8.涂层厚度不均匀成因：粉末喷涂速度不均匀，压缩空气压力不稳定，供粉装置流化效果差，输送链速不均匀，工件结构设计不合理造成静电屏蔽，粉末受潮、结团、造成流化效果不好。
预防措施：改进以上缺陷
结语：
从静电粉末涂装工艺分析影响粉末涂层表面质量的原因，并提出预防措施。通过几年来的生产与实践总结，认识到影响铝型材涂装表面质量的因素是多方面的，本文只是从静电粉末涂装工艺方面对影响型材涂层质量的原因进行了简单的论述。粉末涂层质量的缺陷，从单一的一种现象或一种原因去分析和总结很难找出其产生的主要根源。只有通过大量的生产实践，不断地从多方面查找缺陷产生原因，并寻找出确实可行的解决办法，才能进一步提高我国铝型材产品的表面处理水平，为我国的铝型材产品在国际市场上的占有率提升做出我们的贡献。
在喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场，当粉末粒子由喷枪口喷出经过放电区时，便补集了大量的电子，成为带负电的微粒，在静电吸引的作用下，被吸附到带正电荷的工件上去。当粉末附着到一定厚度时，则会发生“同性相斥”的作用，不能再吸附粉末，从而使各部分的粉层厚度均匀，然后经加温烘烤固化后粉层流平成为均匀的膜层。
粉末静电喷涂工艺流程
典型的粉末静电喷涂工艺流程如下：上件→脱脂→清洗→去锈→清洗→磷化→清洗→钝化→粉末静电喷涂→固化→冷却→下件
