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鞋底噴涂的施工工藝
- 作者:新美涂
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好的,鞋底噴涂是一個精細且要求嚴格的工藝過程,主要用于提升鞋底外觀(顏色、光澤、質感)、增加品牌標識度、改善觸感,并在某些情況下增強耐磨性或提供特殊功能(如防滑、防污)。以下是詳細的施工工藝流程描述:
?? 核心目標
獲得均勻、附著牢固、顏色準確、符合設計要求的涂層,同時保證生產效率和成本控制。
?? 詳細施工工藝流程
第一階段:前處理 (Pre-treatment)
這是?最關鍵?的步驟,直接影響涂層的附著力和最終質量。鞋底材料(如橡膠、EVA、TPU、PVC等)表面通常有脫模劑、油脂、灰塵或其他污染物。
?清潔 (Cleaning):?
?物理清潔:? 使用毛刷、壓縮空氣吹掃或專用清潔布擦拭。
?溶劑擦拭:? 使用異丙醇(IPA)、丙酮或專用清潔劑蘸濕的無塵布仔細擦拭鞋底整個表面,特別注意溝槽、邊緣等易殘留區域。需確保溶劑揮發完全且不損傷鞋底材質。
?水基清洗 (較少用):? 對于某些材料或大批量生產,可能會使用專用水基清洗劑配合超聲波清洗或噴淋清洗,之后必須徹底烘干。
?目的:? 去除表面可見的灰塵、碎屑、油污和脫模劑殘留。
?方法:?
?表面活化/處理 (Activation/Treatment):?
?等離子處理 (Plasma Treatment):?
?火焰處理 (Flame Treatment):?
?化學處理液 (Primer/Adhesion Promoter):?
?打磨/打粗 (Sanding/Buffing):?
利用高頻高壓產生的低溫等離子體轟擊鞋底表面。
能有效去除微觀污染物,并在表面產生羥基、羧基等極性基團,顯著提高附著力。
環保、高效、均勻,適用于復雜形狀,是當前主流的高端處理方式。
使用特定配比的燃氣(如煤氣、丙烷)火焰短暫灼燒鞋底表面。
原理也是氧化表面,產生極性基團。需要精確控制火焰強度、距離和時間,避免燒焦。
噴涂或擦拭一層專用的底涂處理液(常含氯或氟碳化合物)。
溶解或改性材料表層,提供過渡層以增強面漆附著力。適用于某些難附著的橡膠。
操作后需要充分干燥(閃干)。
使用砂紙或打磨輪對鞋底需要噴涂的區域進行輕微打磨,增加表面粗糙度。
主要用于局部或修補,大面積自動化生產較少用,易產生粉塵且均勻性難控制。
?目的:? 提高材料表面能,增加涂層附著力;對于非極性材料(如橡膠、EVA)尤為重要;去除微觀污染物。
?主要方法:?
?關鍵點:? 處理后需盡快進入下一工序(通常在幾小時到24小時內),以防處理效果衰減。處理程度需根據材料和油漆類型優化。
第二階段:遮蔽 (Masking)
?目的:? 保護不需要噴涂的區域(如鞋面、中底、商標、特定部位)。
?方法:?
在自動噴涂線上,有時會使用可剝性遮蔽液涂覆在非噴涂區域,噴涂后再剝離。效率更高,但對遮蔽液的性能和剝離性要求高。
使用美紋紙膠帶、遮蔽膠帶、專用遮蔽套或夾具,精確地覆蓋非噴涂區域。要求遮蔽材料耐溶劑、易移除且不留殘膠。
對于復雜鞋型和精細部位,遮蔽是耗時但必要的工序。
?物理遮蔽:?
?遮蔽液 (Liquid Mask):?
?夾具設計:? 自動化生產線通常設計專用夾具,既能固定鞋底又能起到遮蔽作用。
?? 第三階段:噴涂 (Spraying)
將油漆均勻、可控地施加到鞋底表面。
?油漆準備 (Paint Preparation):?
選擇合適的油漆體系:通常為聚氨酯(PU)漆或橡膠漆,需具備良好的柔韌性、耐磨性、附著力和耐候性。常見類型有溶劑型、水性、UV固化型。
?調色與粘度調整:? 根據設計要求和顏色標準精確調色。使用粘度杯或粘度計測量油漆粘度,并用配套稀釋劑調整到適合噴涂的粘度范圍。
?過濾:? 油漆使用前必須經過精細過濾(如100-200目濾網),去除顆粒雜質,防止噴涂時產生顆粒或堵槍。
?攪拌:? 確保油漆各組分(顏料、樹脂、助劑)均勻分散,防止沉淀。
?噴涂方式:?
?空氣噴涂:? 利用壓縮空氣霧化油漆。最常用,霧化效果好,但漆霧飛散較多(傳遞效率較低)。
?高壓無氣噴涂:? 高壓泵迫使油漆通過小孔霧化。效率高、漆霧少、膜厚較厚,但霧化精細度略遜于空氣噴涂。
?靜電噴涂:? 給油漆顆粒施加高壓靜電荷(+),工件接地(-)。帶電漆霧被吸附到工件表面。傳遞效率高(可達70-90%),覆蓋性好(能噴到凹槽背面),漆霧飛散少,涂層均勻。尤其適合大批量、形狀復雜的鞋底自動化生產。
?混氣噴涂:? 結合空氣噴涂和高壓無氣噴涂的優點,空氣輔助霧化無氣噴出的油漆束。兼具高效率和良好霧化效果。
?機器人噴涂:? 使用多關節機器人編程控制噴槍路徑進行噴涂。一致性極好,效率高,適合大批量生產。可配合視覺系統定位。
?往復式/龍門式自動噴槍:? 噴槍在固定軌道上往復運動,鞋底在傳送帶上移動通過。結構相對簡單,適合平面或規則曲面。
?轉盤式噴涂:? 多個夾具固定在轉盤上旋轉,噴槍固定或移動噴涂。效率高。
?優點:? 一致性高、效率高、節省油漆、減少人工接觸、利于環境控制。
操作員手持噴槍進行噴涂。靈活性高,適合小批量、多品種、復雜結構或打樣。
?關鍵技巧:? 噴槍距離(通常15-25cm)、走槍速度、重疊率(50%左右)、噴幅寬度、氣壓控制需穩定均勻。需遵循“十字交叉”噴涂原則確保厚度均勻。
?缺點:? 效率低,一致性依賴操作員技能,漆霧浪費較大,對操作員防護要求高。
?手動噴涂 (Manual Spraying):?
?自動噴涂 (Automatic Spraying):?
?常見噴涂技術:?
?噴涂環境:?
?噴涂房/噴柜:? 密閉或半密閉空間,強制抽風。
?通風與過濾:? 良好的下吸式或側吸式通風系統,高效過濾(如水簾、干式過濾紙盒)捕捉過噴漆霧,保持空氣清潔,保護操作員健康,防止漆霧污染未干涂層。
?溫濕度控制:? 理想溫度18-25°C,相對濕度50-70%。過高濕度易導致涂層發白(發霉)、干燥慢;過低濕度易產生靜電或干噴。溫濕度過高或過低都會影響漆膜流平、干燥和附著力。
?潔凈度:? 環境需保持清潔,減少空氣中的塵埃顆粒落在濕漆膜上造成瑕疵。
?膜厚控制:?
通常需要多層噴涂以達到要求的厚度(總厚度可能在幾十到一百多微米)。
每層之間需要足夠的?閃干時間?讓溶劑揮發(如果是溶劑漆)或流平,防止咬底、起泡、流掛。
濕膜測厚儀或干膜測厚儀用于監控厚度。
? 第四階段:固化/干燥 (Curing/Drying)
讓油漆中的樹脂發生交聯反應形成堅固漆膜的過程。方式取決于油漆類型。
?溶劑型油漆:?
?閃干:? 噴涂后在室溫或稍高溫度下(如40-50°C)放置幾分鐘至十幾分鐘,讓大部分溶劑揮發。
?強制干燥:? 進入烘道/烘箱,在設定溫度(如60-80°C)下強制烘烤一定時間(如20-40分鐘)。溫度和時間需嚴格遵循油漆廠商建議,避免烘烤不足(漆膜不干、性能差)或過度(漆膜變脆、黃變)。
?水性油漆:?
水分揮發需要更長時間和/或更高溫度(通常比溶劑型高10-20°C)。需要分階段升溫(如先低溫除濕,再升至固化溫度)。
?UV固化油漆:?
噴涂后,立即通過特定波長(通常為UVA)的紫外線燈照射區域。
在幾秒到幾十秒內瞬間固化。
效率極高,節省空間(無需長烘道),但設備投入大,對復雜形狀的陰影區域固化可能不完全。
?紅外/熱風組合:? 常用方式,紅外提供快速升溫,熱風保證均勻加熱和溶劑/水分蒸發。
?? 第五階段:除遮蔽與后處理 (Demasking & Post-Processing)
?除遮蔽:? 在漆膜完全固化后(有時在閃干后固化前進行,取決于遮蔽方式和油漆),小心移除所有遮蔽材料和膠帶。避免撕扯損傷漆膜。
?檢查與修整:? 人工或自動視覺檢查涂層外觀(顏色、光澤、均勻性、有無流掛、顆粒、露底、遮蔽痕等)。小瑕疵可能進行局部修補(點補)。
?冷卻:? 固化后的鞋底需充分冷卻至室溫,再進行后續操作(如品檢、包裝)。
? 第六階段:品質檢驗與控制 (Quality Control)
貫穿整個流程:
?前處理:? 檢查清潔度和處理效果(如水膜測試判斷表面能)。
?噴涂前:? 檢查油漆粘度、顏色、過濾情況。
?噴涂中:? 監控膜厚(濕膜/干膜)、噴涂參數(氣壓、流量)、環境參數(溫濕度)。
?固化:? 監控烘道溫度曲線、時間。
?最終檢驗:?
?外觀:? 顏色準確性(與色板對比)、光澤度、均勻性、無流掛、顆粒、桔皮、針孔、氣泡、剝落、遮蔽痕等缺陷。
?附著力測試:? 百格法測試(劃格后用膠帶粘撕)是常用方法。要求達到4B或5B級(極少或無剝落)。
?耐磨測試:? 使用耐磨試驗機(如Taber, DIN)測試涂層耐磨性能。
?彎折測試:? 模擬穿著彎折,檢查漆膜抗開裂性能。
?耐黃變測試:? 對于淺色漆,進行UV照射測試抗黃變能力。
?耐溶劑/化學品測試:? 如酒精、汗液擦拭。
? 第七階段:安全與環保 (Safety & Environmental Protection)
?通風:? 噴涂和固化區域必須保證良好通風,尤其是溶劑型油漆。
?個人防護裝備:? 操作員必須佩戴防毒面具(活性炭濾毒盒)、防護眼鏡、手套、防護服。
?防火防爆:? 溶劑型油漆區域需符合防爆要求(防爆電器、消除靜電、禁止明火)。
?廢棄物處理:? 廢油漆、廢溶劑、廢過濾材料、廢遮蔽材料等需按危險廢物分類收集,交由有資質單位處理。
?VOCs減排:? 優先選用水性、高固含或UV漆。溶劑型漆需配備高效的漆霧處理裝置(如活性炭吸附、RTO焚燒)以滿足排放標準。
?? 關鍵成功因素總結
?徹底的前處理:? 清潔和活化是良好附著力的基石。
?精確的遮蔽:? 保證噴涂區域的精確性。
?合適的油漆與參數:? 油漆選擇、粘度調整、過濾至關重要。
?可控的噴涂工藝:? 噴涂方式、膜厚控制、環境控制(溫濕度、潔凈度)直接影響外觀和性能。
?正確的固化:? 溫度和時間必須匹配油漆要求,確保漆膜完全反應。
?嚴格的品質控制:? 從原材料到成品各環節都需監控和檢驗。
?安全保障:? 始終將操作員健康和安全放在首位。
?環保合規:? 妥善處理廢棄物,減少VOCs排放。
?? 鞋底噴涂看似簡單,實則是一個涉及材料科學、化學、機械工程和精密控制的復雜工藝系統。每個環節的微小偏差都可能影響最終產品的質量和性能?。
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