粉体塗装では、厚く塗れば良いわけではない。逆電離とリコートを中心に、粉体の保管、電圧・電流、アース、膜厚、回収粉、焼付条件を確認し、外観と塗膜性能を安定させるための実務ポイントを整理する。
粉体塗装では、溶剤を使わず、粉末状の塗料を被塗物へ付着させ、焼付によって塗膜を作ります。
VOCをほとんど発生させないため、環境対応や作業環境改善の面で有効な塗装方式です。
また、粉体塗装は比較的厚い塗膜を作りやすいという特徴があります。
そのため、防錆性、耐久性、耐摩耗性、外観性を高めたい製品で使われることがあります。
しかし、ここで注意が必要です。
粉体塗装では、厚く塗れば良いわけではありません。
電圧を高くすれば良いわけでもありません。
粉体を多く出せば良いわけでもありません。
粉体が付きすぎたり、電気条件が強すぎたりすると、塗膜外観が悪くなることがあります。
その代表的な現象が、逆電離です。
また、焼付後の粉体塗膜へ再度粉体塗装を行う リコート では、通常塗装とは異なる条件管理が必要になります。
粉体塗装では、「粉を付ける」ことだけでなく、付けすぎないこと、電気条件を適正にすること、再塗装時の条件を分けることが重要です。
粉体塗装は、溶剤型塗装に比べて厚膜を作りやすい塗装方式です。
そのため、次のような用途では大きな利点があります。
しかし、膜厚が厚すぎると、別の問題が起こります。
たとえば、次のような不良です。
膜厚は、多ければ多いほど良いものではありません。
製品の用途、要求性能、外観基準、焼付条件に合った適正膜厚があります。
粉体塗装では、まずこの適正膜厚を決め、実際に測定して管理することが重要です。
逆電離とは、粉体塗装で粉体層に電荷がたまりすぎ、塗膜表面に外観不良を起こす現象です。
粉体塗装では、粉体塗料を帯電させ、接地された被塗物へ付着させます。
粉体が被塗物に付着していくと、被塗物表面には粉体の層ができます。
この粉体層が厚くなりすぎたり、電気条件が強すぎたりすると、粉体層内に電荷が過剰に蓄積されます。
その結果、粉体層の中で微小な放電が起こり、焼付後の塗膜外観に不良が出ることがあります。
これが逆電離です。
逆電離が起こると、次のような不良につながります。
つまり、逆電離は、粉体が付かない不良ではありません。
むしろ、粉体が付きすぎた状態、または電気条件が強すぎる状態で起こりやすい不良です。
粉体塗装で粉が付きにくいとき、現場では電圧を上げる対応が行われることがあります。
しかし、電圧を上げれば必ず良くなるわけではありません。
電圧を上げすぎると、粉体が被塗物へ強く引き寄せられます。
特に、エッジ部や外側の面に粉体が集中しやすくなります。
その結果、膜厚が厚くなりすぎ、粉体層に電荷がたまりやすくなります。
これが逆電離につながることがあります。
電圧が高すぎる場合に起こりやすい問題は、次の通りです。
粉体塗装では、電圧は高ければ良いものではありません。
被塗物形状、粉体種類、必要膜厚、ガン距離に合わせた適正条件が必要です。
粉体が付きにくいとき、粉体吐出量を増やす対応もよく行われます。
しかし、これも注意が必要です。
吐出量を増やしすぎると、粉体が一度に多く付着します。
その結果、膜厚が厚くなりすぎたり、粉体層が不安定になったりします。
吐出量過多で起こりやすい問題は、次の通りです。
粉体塗装では、「多く出す」ことよりも、「必要な量を安定して出す」ことが重要です。
膜厚不足を改善したい場合でも、吐出量だけで調整するのではなく、接地、電圧、ガン距離、ガン角度、粉体状態、焼付条件を合わせて確認する必要があります。
粉体塗装では、ガンと被塗物の距離も重要です。
ガン距離が近すぎると、粉体が一部に集中しやすくなります。
また、電気的な影響も強くなり、特定部位に粉体が多く付きすぎることがあります。
その結果、次のような不良が起こります。
一方、ガン距離が遠すぎると、粉体が十分に届かず、膜厚不足や塗着効率低下につながります。
つまり、ガン距離にも適正範囲があります。
粉体塗装では、電圧、吐出量、ガン距離をそれぞれ別々に見るのではなく、組み合わせで管理する必要があります。
粉体塗装でクレーター、オレンジピール、肌荒れが出た場合、逆電離の可能性があります。
その場合は、次の項目を確認します。
不良部の膜厚が厚すぎないか確認します。
特に、エッジ部、外側面、重ね吹き部分を確認します。
電圧が高すぎないか確認します。
製品形状に対して過剰な電圧になっている場合があります。
電流制御がある場合、電流が高くなりすぎていないか確認します。
近すぎる距離で塗装していないか確認します。
粉体を出しすぎていないか確認します。
補正塗装や重ね吹きで、特定部位が厚くなりすぎていないか確認します。
粉体が吸湿していないか、回収粉比率が高すぎないかを確認します。
焼付不足や過焼付が外観に影響していないか確認します。
逆電離を疑うときは、塗料だけでなく、電気条件と膜厚を必ず確認する必要があります。
逆電離を防ぐためには、粉体層に過剰な電荷をためないことが重要です。
実務上は、次のような対策が考えられます。
ここで重要なのは、逆電離対策は「塗料を変える」だけではないということです。
もちろん、粉体塗料の種類や状態が影響することもあります。
しかし、多くの場合、電圧、電流、ガン距離、膜厚、作業方法、焼付条件が関係します。
粉体塗装では、電気条件を強くするよりも、安定させることが重要です。
リコートとは、すでに塗装・焼付された塗膜の上に、再度塗装することです。
粉体塗装では、次のような場合にリコートが必要になることがあります。
しかし、粉体塗装のリコートは、通常の金属素地への塗装とは条件が異なります。
なぜなら、焼付後の粉体塗膜は、一般に電気を通しにくい状態になるからです。
つまり、表面が絶縁性になりやすく、静電気による粉体付着が通常とは変わります。
通常条件のままリコートすると、粉体がうまく付かない、膜厚が安定しない、外観が悪くなるといった問題が起こる場合があります。
粉体塗装のリコートでは、通常の金属素地に塗る場合と同じ条件を使うべきではありません。
リコートで確認すべき項目は、次の通りです。
特に、電圧や電流は抑えた条件が必要になる場合があります。
粉体ガンによっては、リコート用のモードや電流制御機能がある場合もあります。
リコートでは、粉体が付きにくいからといって電圧を上げると、外観不良や逆電離につながる可能性があります。
通常塗装とリコートは、条件表を分けて管理することが重要です。
粉体塗装のリコートでは、次のようなトラブルが起こりやすくなります。
| トラブル | 主な確認ポイント |
|---|---|
| 粉体が付きにくい | 既存塗膜の絶縁性、電圧、電流、ガン距離 |
| 膜厚ムラ | 吐出量、塗装順序、既存塗膜状態 |
| 肌荒れ | 電圧過大、厚膜、粉体状態 |
| クレーター | 逆電離、汚れ、表面異物 |
| 密着不良 | 表面汚れ、再焼付条件、塗膜状態 |
| 色差 | 膜厚差、焼付条件、旧塗膜との違い |
| ツヤムラ | 膜厚、焼付、表面状態 |
| 過膜厚 | 補修部への重ねすぎ、吐出量過多 |
リコートでは、表面がすでに塗膜で覆われているため、通常の静電効果とは違う状態になります。
そのため、通常塗装の条件をそのまま使うのではなく、リコート専用の標準条件を作るべきです。
粉体塗装で不良が出たとき、現場では補修塗装が行われることがあります。
しかし、補修塗装の条件が標準化されていないと、次のような問題が起こります。
補修は、現場の応急処置ではなく、品質管理の一部です。
そのため、次のような基準が必要です。
粉体塗装では、補修・リコートのSOPを作ることが重要です。
粉体塗装で逆電離やリコート不良が起きた場合、次の順番で確認すると原因を整理しやすくなります。
クレーターか。
オレンジピールか。
ザラつきか。
ツヤムラか。
補修部だけか。
全面に出ているか。
まず、不良の見え方を整理します。
不良部と正常部の膜厚を比較します。
厚膜部に不良が集中していないか確認します。
設定値が高すぎないか、製品形状に合っているか確認します。
近すぎる、出しすぎる、同じ場所へ吹きすぎる条件がないか確認します。
粉体の吸湿、回収粉比率、異物混入、保管状態を確認します。
焼付温度、製品実温度、保持時間、炉内温度分布を確認します。
既存塗膜の汚れ、絶縁性、膜厚、焼付履歴を確認します。
補修作業が標準化されているか、作業者ごとに条件が違っていないか確認します。
このように、逆電離とリコート不良は、膜厚、電気条件、粉体状態、焼付、補修手順を組み合わせて確認します。
粉体塗装の逆電離やリコート不良を改善するには、次の方向性があります。
製品ごとに適正膜厚を決め、測定位置を標準化します。
高すぎる条件を避け、製品形状や膜厚要求に合わせて設定します。
近すぎる塗装を防ぎ、膜厚集中を避けます。
粉体を出しすぎず、必要量を安定して供給します。
エッジ、外側、補修部、重ね吹き部を確認します。
通常塗装とリコートで、電圧、電流、吐出量、ガン距離を分けます。
補修可能範囲、再塗装基準、膜厚基準、検査基準を明確にします。
「厚く塗れば良いわけではない」「電圧を上げれば良いわけではない」という基本を教育します。
CoatureVietnamは、粉体塗装の逆電離やリコート不良を、粉体塗料だけの問題として見ません。
電気条件、膜厚、粉体状態、焼付、補修SOPまで含めて確認します。
支援できる内容は、次の通りです。
膜厚、電圧、電流、ガン距離、吐出量、粉体状態を確認します。
製品別の膜厚基準、測定位置、記録方法を整理します。
通常塗装と再塗装で条件を分け、作業標準を作ります。
補修可能範囲、再塗装基準、検査基準を明確にします。
電流制御、リコートモード、低電圧設定など、設備側の機能を確認します。
粉体塗装における厚膜リスク、逆電離、リコート条件を分かりやすく教育します。
粉体塗装は、厚膜を作りやすい有効な塗装方式です。
VOC削減や作業環境改善にもつながります。
しかし、厚く塗れば良いわけではありません。
電圧を上げれば良いわけでもありません。
粉体を多く出せば良いわけでもありません。
粉体が付きすぎると、逆電離によってクレーターやオレンジピール状の肌荒れが起こることがあります。
電気条件が強すぎると、エッジ部や外側に粉体が集中し、膜厚ムラや外観不良につながります。
また、焼付後の粉体塗膜へ再塗装するリコートでは、通常塗装とは異なる条件管理が必要です。
通常条件のまま補修すると、粉体が付きにくい、膜厚がばらつく、肌荒れが出る、密着が不安定になるといった問題が起こる場合があります。
粉体塗装で見るべき基本は、次の通りです。
塗装に、科学とやさしさを。
科学とは、膜厚と電気条件を数値で確認し、付けすぎによる不良を防ぐことです。
やさしさとは、作業者が無理に粉を多く吹かなくても、安定して良品を作れる条件を整えることです。
CoatureVietnamは、粉体塗装を「厚く塗る工程」としてではなく、「適正に付け、適正に焼き、必要に応じて正しくリコートする工程」として確認し、現場改善を支援します。
製品が決まっていなくても、現場の状況と確認したいことをまとめられます。
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