創(chuàng)新型帶卷粉末涂層技術(shù)

荷蘭EMB技術(shù)公司一直從事開發(fā)帶材粉末涂層技術(shù)，最近新開發(fā)EMB電磁涂刷技術(shù)在根本上克服了噴槍涂敷技術(shù)的局限性和缺點(diǎn)，如噴嘴堵塞和過噴等。該電磁涂刷技術(shù)是一種能給板材和帶材等敷上涂層的特殊裝置。該技術(shù)幾乎能使任何材質(zhì)的扁平材都以相當(dāng)高的速度和極好的厚度控制敷上均勻的粉末涂層。各種材料，如鋁、鋼、玻璃、陶瓷、木材、紙和各種塑料都可以使用這種粉末涂層技術(shù)。

　　這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢是在許多場合都非常有效。例如，所用涂敷方法是無接觸操作，因而可消除涂層表面受損風(fēng)險(xiǎn)。真正做到不浪費(fèi)基板（帶材）和粉末，因?yàn)橥糠筮^程的開始和結(jié)束只需廢掉幾厘米長的基板材料，而且沒有過噴的弊端。與傳統(tǒng)（粉末）應(yīng)用方法相比EMB技術(shù)是非常潔凈的工藝。改涂另一種材料，另一種基板寬度和/或另一種涂料顏色在幾分鐘內(nèi)即可完成，與現(xiàn)有涂層工藝比較，這是巨大的優(yōu)勢。其次，EMB設(shè)備軌跡小，使它非常適合并入現(xiàn)有的涂層作業(yè)線。EMB設(shè)備可在10-1650mm寬的材料上涂敷實(shí)現(xiàn)涂層。此工藝的另一優(yōu)勢是也可以作材料側(cè)面（邊側(cè)）涂層。對(duì)于生產(chǎn)預(yù)涂層鋼板和鋁板的生產(chǎn)這又是一個(gè)優(yōu)勢。

　　1 EMB電磁涂刷技術(shù)

　　此技術(shù)的原理基本上與激光印刷所用技術(shù)相同。在激光印刷中是將調(diào)色劑（干墨粉）粉粒與載粉體粉?；旌显谝黄?。載粉體是一種特殊的涂層鐵素體（磁性的）粉粒，具有特定的摩擦性質(zhì)，可承載干墨粉粒。然后使載有干墨粉的載粉體通過磁鐵和輥?zhàn)觽魉偷绞芡炕?。干墨粉通過電磁場從載粉體釋放出來附著在基板上?；迳细赡鄣墓袒瘜⒃诨瀹a(chǎn)生印刷圖像。卸載的載粉體返回系統(tǒng)，準(zhǔn)備再次與干墨粉?；旌虾统休d。

　　干墨粉和粉末涂層粉粒之間的基本差異是材料性質(zhì)和混合動(dòng)力敏感度上的差別。因此，EMB工藝本身在機(jī)器構(gòu)型和載粉體性能及混合方法上會(huì)有所不同。但基板上粉粒附著精度卻大致相同。因此可以像預(yù)定精度那樣準(zhǔn)確控制粉粒的附著。在激光印刷裝置上干墨粉和載粉體粉粒的結(jié)合稱為顯像系，而在EMB系統(tǒng)干墨粉和載粉體粉粒的結(jié)合稱為傳輸系，以便表明工藝性能和狀態(tài)上的主要差別。

　　總之，承載的磁性載粉體粉粒會(huì)在磁場影響下像刷子那樣運(yùn)作。電磁場會(huì)使粉粒從載粉體中釋放出來。因此，該工藝稱為EMB（電磁涂刷）工藝，能利用基板中的電磁場使基板上粉末附著非常精確。

　　2用粉末作帶卷涂層

　　直到現(xiàn)在，帶卷涂層行業(yè)在扁平材基板上使用粉末涂料主要由于兩個(gè)原因受到非常大的限制，首先是因?yàn)榉勰┮话阈枰L時(shí)間的固化。但引入NIR（近紅外線）養(yǎng)護(hù)后，幾秒鐘內(nèi)就使粉末固化，因此這個(gè)問題已經(jīng)解決。第二個(gè)原因是采用傳統(tǒng)技術(shù)中，粉末涂敷很難達(dá)到均勻、準(zhǔn)確和牢靠。采用EMB技術(shù)使這些約束自行消失。

　　EMB技術(shù)的上述功效為粉末涂層的推廣開辟了新的途徑。而傳統(tǒng)技術(shù)，厚度控制準(zhǔn)確性的局限性一直是扁平材基板使用粉末的重要制約因素，現(xiàn)在用EMB技術(shù)能夠敷涂非常均勻的涂層，層厚可在約5至120μm（微米）之間調(diào)整。

　　因?yàn)榉勰┩繉邮?00%固態(tài)，不需要將水和溶劑蒸發(fā)掉。這樣就可無需蒸發(fā)設(shè)備及相關(guān)措施，如蒸發(fā)器，泵和防火和能耗檢測等方面投資及進(jìn)行維護(hù)，從而節(jié)省費(fèi)用和人力。

　　3現(xiàn)行狀況

　　目前，EMB技術(shù)尚不能與流行的大容量帶卷涂層作業(yè)線相競爭。EMB涂層機(jī)的技術(shù)容量更適合于那些生產(chǎn)訂貨尺寸多變和附加值高的產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家。EMB技術(shù)完全符合這部分市場，因?yàn)樗苁箤雍穸瓤煽?、可控制和極快的轉(zhuǎn)換到不同的涂層工作?？勺兊膸т?基板寬度和小的軌跡使此工藝對(duì)小的訂貨尺寸和專業(yè)產(chǎn)品非常適用。盡管將來可能有極高的速度，但在這方面，估計(jì)20-40m/min之間的速度更為現(xiàn)實(shí)。對(duì)于小的訂貨批量這是一個(gè)極合適的速度范圍。對(duì)于這部分市場，高作業(yè)線速度與短時(shí)間轉(zhuǎn)換相比并不那么重要。

　　緊靠標(biāo)準(zhǔn)帶卷涂層作業(yè)線采用EMB作業(yè)線能夠改進(jìn)設(shè)備總體功效。通常限制標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)線生產(chǎn)能力的小訂貨可以通過EMB作業(yè)線進(jìn)行加工。這會(huì)使主作業(yè)線產(chǎn)量提高。

　　EMB涂層機(jī)可以按10-1650mm基板寬度根據(jù)定貨清單專門供貨，這樣可包含大部分產(chǎn)品規(guī)格。設(shè)備可以設(shè)計(jì)成既能用于撓性材料又可用于剛性材料。

　　總之，EMB技術(shù)具備如下優(yōu)勢：無過度噴涂，即無噴涂粉末損失；無接觸涂層，即無磨損和無涂層缺陷；無溶劑，即沒有環(huán)境費(fèi)用；均勻的和可控制的層厚度，為粉末涂層創(chuàng)造新的機(jī)會(huì)；短時(shí)間養(yǎng)護(hù)下降到少于10s，用NIR技術(shù)就可以達(dá)到；可變更帶材寬度，故有很大的靈活性；整個(gè)涂層作業(yè)線長度12m；有可能裝用移動(dòng)式帶材涂層作業(yè)線。

　　EMB裝置占地面積小，且很容易并入現(xiàn)有的作業(yè)線上。因此，通過簡單的方法就可以實(shí)現(xiàn)試運(yùn)行生產(chǎn)。

　　EMB技術(shù)在滿足帶卷涂層需求方面還有其他巨大潛力。EMB粉末涂層作業(yè)的啟動(dòng)和停止長度基本上是在5-10厘米之間，特別是配用NIR養(yǎng)護(hù)技術(shù)時(shí)，會(huì)成為非常緊湊的操作，啟動(dòng)時(shí)間僅約3s。緊湊而靈活的帶卷涂層作業(yè)線可以建在生產(chǎn)現(xiàn)場。調(diào)用兩個(gè)20英尺容器放置12m長的緊湊設(shè)備是可行的。

　　4結(jié)語

　　在過去的7年里，EMB技術(shù)在生產(chǎn)環(huán)境下已經(jīng)成功地得到了證實(shí)并以操作經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。2011年2月，在Eerbeek（荷蘭）進(jìn)行了可行性研究，EMB技術(shù)創(chuàng)建了30cm寬的EMB粉末涂層作業(yè)線。