粉體塗裝：環保、高效的現代工業塗裝技術全面解析

— 大東揚機械股份有限公司

傳統的烤漆技術以溶劑調和漆料，經過噴槍噴塗到物件表面並烘烤硬化，但這種方式容易對環境造成大氣污染，且危險性高，影響從業人員的健康。因此，歐美國家逐步採用粉體塗裝技術，透過靜電噴槍讓粉末塗料帶電荷附著於物件表面，並經高溫烘烤完成。粉體塗裝技術的應用極廣，能夠提供多樣化的顏色選擇，滿足不同客戶需求。其市場佔有率也在不斷增長，成為現代塗裝業的重要技術之一。

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文章架構

1. 什麼是粉體塗裝表面處理？
2. 粉體塗裝的優勢
3. 粉體塗裝的缺點與限制
4. 粉體塗裝的工藝流程
5. 結語

什麼是粉體塗裝表面處理？

粉體塗裝是一種革命性的表面處理技術，相較於傳統的液態烤漆，它採用固態粉末塗料，並在200 ℃ 以上的高溫下將粉末熔融，形成一層緻密的塗層。這種方式不僅大大減少了揮發性有機物（VOCs）的排放，更提升了塗層的耐磨、耐腐蝕性，以及色彩的多樣性。因此，粉體塗裝廣泛應用於汽車、家電等對產品表面品質要求高的產業，是當今最環保、高效的表面處理方式之一。

粉體塗裝的前處理基本與傳統液體塗裝相似，需要確保被塗物表面乾淨、無油漬、無灰塵。化學前處理的選擇則取決於材料性質，例如金屬材料需經過化學反應形成非金屬表層，以提高塗膜的附著力與抗腐蝕性能。

粉體塗裝的優勢

• 環保性：粉體塗料不含有機溶劑，減少了對環境的污染風險。其 100% 固體成分的特性使得超量噴塗的粉末可以回收再利用，減少了廢棄物的產生，並降低了火災與中毒事件的風險。
• 高效經濟性：利用回收設備，粉體塗料的利用率高達 90~99%，相比傳統液體塗料的損耗，極具經濟效益。此外，粉體塗裝可一次完成較厚的塗層，減少塗裝次數，提升施工效率。
• 塗膜性能優異：粉體塗裝的塗膜具有高附著力、耐腐蝕性、抗老化性等優點，並且不會因溶劑揮發產生針孔或火山口等缺陷。其均勻的塗膜效果使工件表面更加美觀耐用。

粉體塗裝的缺點與限制

• 高溫需求：粉體塗裝需要在高溫環境下固化（通常為 200 ℃ 以上），這對於熱敏材料（如某些塑膠或木材）不適用，限制了其應用範圍。
• 設備成本較高：粉體塗裝系統的初期設備投資較大，包括靜電噴塗設備、回收系統及烤漆爐等。對中小型企業而言，可能會增加生產成本壓力。
• 粉體顏色切換困難：在多顏色小批量生產中，頻繁切換粉體顏色需要進行設備清潔，這會增加生產時間與人力成本。
• 塗層厚度限制：雖然粉體塗裝可以形成較厚的塗膜，但對於極薄的塗層厚度控制相對困難，無法完全取代液體塗料，且過厚的塗層可能導致表面不夠平整。
• 粉塵飛散：粉體塗裝過程中，不可避免會產生粉塵，因此需要加強通風和除塵措施，確保操作環境的安全與清潔。

粉體塗裝的工藝流程

粉體塗裝通常包含以下完整且複雜的流程：

1. 上料 / 掛料：在塗裝開始前，工件需要被正確地固定或輸送到指定的位置。使用的設備包括自動化輸送機以及依據不同工件搭載吊具：

• 各式懸吊式輸送機
• 十字鏈條輸送機
• 各式台車式輸送機

2. 前處理設備：前處理設備是塗裝工程中不可或缺的重要環節，其目的在於確保被塗物表面達到理想的清潔度與附著力，以提升後續塗裝品質，延長塗層壽命，並提高耐腐蝕性能。

• 預脫脂與主脫脂（除油工程）：利用熱水加清洗劑去除工件表面的油污、灰塵。
• 酸洗（除鏽工程）：利用酸性溶液去除工件表面的氧化物、鏽蝕等。
• 噴砂珠擊 / 表面調整：清潔工件表面，提升粗糙度及硬度。
• 皮膜（耐蝕性工程）：在金屬表面形成化學轉化膜，增強耐腐蝕性能。
• 水洗與純水洗：每個主要處理步驟後進行多次清水與純水沖洗。
• 防鏽處理：清洗後進行防鏽處理，防止在塗裝前發生氧化或腐蝕。
• 水切與乾燥：去除工件表面多餘的水分，確保工件表面無殘留水滴。

3. 粉體噴塗：這是粉體塗裝的核心步驟，靜電吸附原理確保粉末均勻附著於工件上，超量的粉末則通過回收系統回收再利用。設備包含：

• 手動粉體靜電噴槍
• 自動粉體噴槍噴塗設備
• 粉體摩擦噴槍設備
• Bell 粉體噴塗設備
• 機械手臂自動化設備(教導式/手拖示教/VR示教/離線模擬編程/視覺辨識)
• 各式粉體回收噴房(濾管式/快速換色/旋風式/小型旋風式)

4. 烤漆爐：完成噴塗後，工件需要進入烤漆爐進行加熱與固化，使粉體與工件表面緊密結合。常見的設備有：

• NPG 直接燃燒烤漆爐
• 金屬觸媒瓦斯紅外線烤漆爐
• 紅外線發熱管

5. 下料 / 包裝：完成塗裝後，工件會被運送至下料與包裝區域，對應各式各樣的產品大小、重量和塗裝工藝而選用不同的輸送系統。相關設備包括：

• 各式懸吊式輸送機
• 十字鏈條輸送機
• 各式台車式輸送機

6. 環保設備：為了減少塗裝過程對環境的影響，可能配備以下環保設施：

• 各式水洗台
• 廢水廢氣處理系統
• 熱交換回收系統
• 噴漆無塵室

結語

粉體塗裝技術憑藉其環保性、經濟性、高性能與高效率的優勢，已成為現代工業塗裝的主流選擇。隨著技術的不斷進步，粉體塗裝在未來將持續推動工業製造的環保化與高效化。

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