Что такое порошковая покраска металла


Технология порошковой покраски металла

Порошковая покраска металла – современный метод окрашивания и защиты поверхностей. Жидкое покрытие с частицами порошка наносится на окрашиваемую деталь. Частицы удерживаются на поверхности силой электростатического притяжения. При высокой температуре частицы мелкодисперсного порошка расплавляются и полимеризуются, образуя единое качественное покрытие.

Характеристика и сферы применения порошкового окраса

Порошковая краска – жидкий состав на базе полимерных смол с отвердителями и модификаторами текучести. Для цвета добавлены пигменты. Температура обработки в камере 200–250 градусов. Технология порошковой покраски применяется для изделий, способных выдержать без деформации температуру, при которой происходит запекание покрытия.

Наибольшее распространение технология получила:

Порошковая краска используется в промышленном производстве металлических изделий

  • в промышленном производстве металлических изделий;
  • в металлургии;
  • в производстве строительных материалов.

Стекло, керамика, МДФ также окрашиваются по этому методу.

Порошковой краской покрывают широкий сегмент товаров и конструкций, в том числе:

  • мебель, бытовую технику;
  • медицинские инструменты, оборудование;
  • спортивный инвентарь;
  • листовой металл, алюминиевые профили.

Основные преимущества и недостатки порошковой покраски

Порошковая покраска хорошо защищает поверхность. Краска ложится плотным слоем, толщиной 35–250 мкм, количество пор меньше. Один слой заменяет 2–3 слоя обычной краски. Ровная прочная плёнка покрытия не царапается, не повреждается при транспортировке.

Особенности порошковой покраски

Технология производства работ позволяет собирать распылённую в воздухе краску для повторного использования. Потери красящего состава сведены к минимуму, составляют 1–4% общей массы. Процесс покраски металла несложный, нетрудоемкий, не требует большого количества работников. Эти факторы удешевляют стоимость нанесения на квадратный метр конструкции.

Коррозия металла, окрашенного таким способом, исключена. Металлические изделия не выцветают под солнечным светом, цвет, качество покрытия не меняется в любых погодных условиях. Разнообразная палитра имеет множество оттенков, воспроизводит сложные фактуры бронзы, гранита, серебра. Блеск варьируется от матового до глянца.

Порошковая краска поставляется производителем уже готовой к работе, растворитель не применяется. Детали под порошковую окраску не грунтуют.

К недостаткам порошковой покраски относятся:

Состав краски не колеруется и выбор идёт из готовой палитры оттенков

  • состав не колеруется, выбор идёт из готовой палитры оттенков;
  • невозможность нанесения вручную, только в цеховых условиях на специальном оборудовании;
  • при дефекте в покраске металла исправить отдельный участок невозможно, деталь перекрашивается целиком;
  • материал металлической детали должен выдерживать 200–250 градусов, что не всегда возможно;
  • габариты деталей зависят от габаритов камеры полимеризации.

Разновидность порошковой окраски

Покраска металла проходит в три стадии. По подготовленной поверхности наносится порошковая краска. После напыления красящего состава деталь отправляют в печь для полимеризации.

Для нанесения покраски необходимо следующее оборудование:

Двухпостовая камера напыления

  • Камера нанесения. Оборудована отсосами воздуха для сбора краски, возвращения её или утилизации.
  • Пневматический пистолет-распылитель. Вместе с питателем образует инструмент для нанесения порошковой покраски.
  • Питатель.
  • Камера полимеризации. Создаёт достаточную для завершения процесса температуру.

Установка, состоящая из пистолета-распылителя и питателя, создаёт смесь красящего вещества с воздухом, образовывает факел, придаёт электрический заряд частицам краски. Форма факела зависит от установленного сопла пистолета. Заряженные частицы, оседая на обрабатываемой заготовке, удерживаются силой электрического притяжения.

Существующие способы наложения

Способы наложения по типу получения частицами заряда называются электростатическим и трибостатическим.

Трибостатический пистолет

Электростатическим методом заряд сообщается коронирующим электродом под высоким, 20–100 тыс. В, напряжением. Электростатические установки более мощные, производительные. При снижении напряжения электрода увеличивается скорость воздушной струи.

Трибостатический эффект достигается трением частиц друг об друга и материал корпуса пистолета. Корпус пистолета для повышения трения изготавливают из фторопласта.

Трибостатические установки дешевле, производительность работы агрегатов меньше, чем у электростатических. Процент оседания частиц на детали ниже. Не все краски по металлу рассчитаны на зарядку трением, нужно выбирать специальные или использовать адаптирующие добавки. Детали пистолета изнашиваются и требуют замены. Трибостатическим способом удобнее обрабатывать детали сложной формы, пазы, углубления. Электростатический метод в таких условиях не эффективен, оставляет непрокрасы.

По составу смол смеси разделяют на три категории:

  • эпоксидные краски;
  • эпоксидно-полиэфирные составы;
  • полиэфирные краски.

Эпоксидные порошковые покрытия

Эпоксидные краски по металлу прочные, стойкие к химическим веществам, маслу топливу. Грунтовка под них не требуется, сами могут быть грунтовочным слоем перед нанесением жидких порошковых окрасок. Толщина наносимого слоя до 500 мкм.

Эпоксидная краска не проводит электричество, за изоляционные свойства востребована в электротехнической, радиотехнической промышленности при окраске металла, требующей повышенных антикоррозионных свойств. Чёрные металлы, оцинкованная сталь фосфатируется, алюминий и алюминиевые сплавы хроматируются. Формируется ударопрочное покрытие с хорошей адгезией.

Эпоксидно-полиэфирные порошковые краски

Эпоксидно-полиэфирные покрытия более декоративны. На их основе можно получать сложные фактуры под тисненую кожу, эффекты состаренной поверхности, широкую палитру оттенков металлика с разной степенью блеска. Недостатком эпоксидно-полиэфирного покрытия является сниженная стойкость покраски к атмосферным явлениям и слабое противостояние процессам коррозии металла.

Полиэфирные порошковые краски

Полиэфирные порошковые краски – атмосферостойкие, механически прочные, стойкие к истиранию покрытия. Высокая адгезия полиэфирных составов позволяет наносить покрытие на все виды металлов, включая лёгкие сплавы. Хорошо изолируют электричество. Вступая в реакцию со щёлочью, слой покраски разрушается.

Особенности технологии нанесения порошковой краски и полимеризация

Нанесение порошковой краски проходит в три этапа:

Схема линий порошкового окраса

  1. Подготовка поверхности. Включает в себя удаление загрязнений и нанесение дополнительных конверсионных покрытий для повышения защитных свойств и долговечности.
  2. Нанесение покраски в покрасочной камере с использованием установки.
  3. Полимеризация в печи при высокой температуре.

Химическое обезжиривание металла под покраску является обязательным. Остатки масла, химикатов или капли влаги могут вызвать пятна с изменением цвета, проколы, раковины. Заготовка осматривается на предмет наличия острых кромок, заусенцев, наплывов от сварных швов и пайки металла.

Необходимо очистить поверхность от ржавчины и пыли. Придание дополнительных свойств фосфатированием поверхности, хроматированием или пассивированием зависит от требований к покрытию.

Камера для нанесения оборудуется системой рекуперации, возвращающей микрочастицы в питатель.

Печь полимеризации

Температура отвердения каждого вида краски указывается производителем в сопроводительных документах и, как правило, составляет 180–200 градусов. Под температурой полимеризации понимают температуру поверхности заготовки, а не температуру рабочего режима печи.

Отвердение покраски в полимеризационной камере рекомендовано проводить при сниженных температурах и длительных сроках. Это позволит увеличить твёрдость и избежать таких дефектов покрытия, как шагрень и потёки.

Массивные металлические изделия рекомендовано прогревать заранее, чтобы срока нахождения детали в печи хватило для окончательного отвердения. Не допускается наличие пыли в помещении. Транспортировать металлическое изделие с неостывшей покраской запрещено.

Видео по теме: Порошковая покраска металла

Что такое процесс порошкового покрытия? (с иллюстрациями)

Процесс порошковой окраски - это процесс сухой окраски, который в основном используется для покрытия металла. Есть несколько методов нанесения порошковой краски. Наиболее часто используемый метод - это распыление электростатически заряженных частиц пигмента и смолы на электрически заземленную деталь. Тепло используется для расплавления порошка, заставляя его растекаться, образовывать тонкую пленку и в конечном итоге высыхать до твердой, устойчивой к царапинам оболочки.

Во время процесса нанесения порошкового покрытия сотрудники должны носить респираторную маску, чтобы предотвратить вдыхание частиц.

Как и в любой другой покраске, наиболее важным этапом процесса порошкового покрытия является подготовка поверхности. Перед нанесением порошкового покрытия металлические поверхности тщательно очищаются от масел, грязи и жира. После того, как металл был очищен, его обычно ополаскивают и обрабатывают кислотной ванной для протравливания поверхности. Протравленная или слегка шероховатая поверхность помогает обеспечить надлежащую адгезию и равномерное распределение во время процесса порошкового покрытия.

Отверждение термореактивного полимера включает плавление, растекание, образование геля и отверждение до твердой оболочки.

Следующим шагом в процессе является нанесение порошка. Способ нанесения зависит от типа используемого порошка. Два основных типа материалов, используемых в процессе порошкового покрытия, - это термопластичный порошок и термореактивный полимер. Оба типа порошка требуют термического отверждения, но по-разному.

Термопластический порошок обычно наносится на нагретую деталь. Горячий металл заставляет порошок плавиться, растекаться и затем затвердевать при охлаждении. Термопластический порошок не подвергается химическим изменениям при затвердевании. Это означает, что готовую работу часто можно снова нагреть, чтобы выровнять тонкие или неровные участки на отделке.

Термореактивный полимер наносится на изделие при комнатной температуре, затем термоотверждается в печи. Деталь нагревается и выдерживается в течение определенного периода времени при температуре 320–410 градусов по Фаренгейту (около 160–210 градусов по Цельсию). В течение этого времени полимер претерпевает химическое изменение, известное как «сшивание».«Отверждение термореактивного полимера происходит в четыре этапа, которые включают плавление, растекание, образование геля и, наконец, отверждение до твердой оболочки.

Для оборудования для порошковой окраски существует несколько типов пистолетов, которые можно использовать в процессе порошковой окраски. Как правило, все они по-разному достигают одного и того же результата.Эти инструменты для порошкового покрытия предназначены для псевдоожижения красочного материала и электростатического заряда частиц, когда они покидают пистолет. Основное отличие оружия от одного стиля к другому - это способ введения заряда.

Некоторые специалисты по порошковой окраске также используют оборудование, называемое псевдоожиженным слоем, во время процесса порошкового покрытия.Базовая система с псевдоожиженным слоем включает резервуар для хранения порошка, средство для ввода заряда и систему подачи воздуха низкого давления. Когда воздух входит в резервуар, заряженный порошок псевдоожижается или суспендируется в воздушном столбе, и часто он напоминает кипящую жидкость. Затем деталь погружается в суспендированный порошок и отверждается. Метод псевдоожиженного слоя позволяет порошковой машине наносить более толстый слой всего за одно нанесение.

Процесс порошковой окраски увеличивает толщину детали по сравнению с традиционными методами окраски.Это особенно важно для предметов, которые должны собираться вместе после порошковой окраски. Если деталь разбирается для порошкового покрытия, может потребоваться шлифовка или шлифовка при повторной сборке.

.

Два популярных промышленных покрытия: порошковое покрытие против. Цинкование

Что такое порошковое покрытие?

Порошковое покрытие - очень популярное промышленное покрытие для металлов, пластмасс и даже некоторых изделий из дерева. Возможность создания прочной и декоративной отделки в неограниченном диапазоне цветов и текстур делает порошковое покрытие отличным решением для промышленных финишных покрытий.

Основные преимущества порошкового покрытия металла :

  • Экологичность - Отвечает строгим нормам соответствия с минимальными отходами сырья.Не выделяются летучие органические соединения (ЛОС).
  • Endless Color Options - Кстати решение сделано, можно подобрать любой цвет.
  • Максимальная защита - Прочная и долговечная отделка, обеспечивающая защиту от сколов и царапин.
  • Долговечность - Покрытие может служить десятилетиями даже в более суровых условиях.

Смесь ингредиентов из отвердителей, выравнивающих агентов, модификаторов текучести, пигментов и некоторых других компонентов, объединенных для создания полимерной системы порошкового покрытия.Добавки смешиваются и плавятся, охлаждаются и превращаются в порошок, который имеет внешний вид и ощущение сахарной пудры. Пистолет-распылитель используется для создания электростатического заряда, который позволяет частицам порошка притягиваться к предварительно подготовленному основному материалу, например, к металлической подложке.

После процесса напыления компонент с порошковым покрытием помещается в сушильный шкаф, который позволяет покрытию химически закрепиться. Тепло от печи помогает напыляемому покрытию создавать молекулярные изменения, которые обеспечивают долговечность оболочки.Отделка может быть глянцевой, глянцевой или матовой.

Часто упускаемое из виду повторное использование распыления является дополнительным преимуществом порошкового покрытия. Метод нанесения позволяет собирать излишки распыляемого вещества, которые не прилипают к распыляемым компонентам. Это позволяет избежать большого количества отходов по сравнению с жидкими системами покрытия, такими как окраска или окрашивание.

После нанесения порошкового покрытия необходимо проводить регулярное техническое обслуживание, чтобы оно оставалось чистым и менее восприимчивым к проникновению.После проникновения коррозионная стойкость снижается, и влага и влажность могут достигать нижележащего слоя металла. Порошковое покрытие пористое и может легко повредиться под действием чрезмерного усилия. Если не проводить регулярное техническое обслуживание, защита покрытия может выйти из строя за относительно короткий период времени. При установке компонентов с порошковым покрытием необходимо проявлять особую осторожность. В случае повреждения необходимо немедленно исправить ситуацию.

Как сохранить поверхности с порошковым покрытием:
  1. Избегайте агрессивных растворителей и чистящих средств - Некоторые химические вещества в коммерческих чистящих средствах могут вызвать повреждение покрытия.Думайте об этом как о краске вашего автомобиля - вы не захотите использовать чистящие средства с абразивными или агрессивными химикатами на своем новом Corvette.
  2. Очистите мягким мылом и дистиллированной или фильтрованной водой - Если в воде содержится большое количество хлора, железа, серы или фторида, это может вызвать окрашивание и ослабление покрытия.
  3. Используйте верхний слой из воска или керамики - При отделке вашего покрытия, например, автомобиля, используйте воск или керамический слой, чтобы добавить дополнительную защиту от агрессивных элементов и температур.
  4. Используйте глаза и часто проверяйте - Лучший способ поддерживать - избегать потенциально более серьезных проблем. Если вы видите царапину, скол или начало ржавчины, постарайтесь отремонтировать как можно скорее, пока не стало хуже.

Что такое цинкование?

Подобно порошковому покрытию, цинкование - это процесс нанесения дополнительного слоя защиты. Однако цинкование - это процесс нанесения слоя цинка в качестве покрытия. Цинковое покрытие надежно защищает металлические предметы от ржавчины и коррозии.

Самый распространенный метод цинкования - это горячее погружение, при котором детали погружаются в ванну с расплавленным цинком. Сначала основной металл тщательно очищается, а затем основной металл обрабатывается флюсом для удаления оставшихся оксидов. Затем металл погружают в нагретый цинк.

Основные преимущества цинкования металла :

  • Требуется меньше технического обслуживания - Самостоятельное обслуживание, более толстый корпус и меньшие затраты на техническое обслуживание.
  • Long Life - Может служить и защищать сталь более 50 лет.
  • Более низкие затраты - Более низкая начальная стоимость, чем у многих других обычно используемых покрытий для стали.
  • Быстрое нанесение - Полное защитное покрытие может быть нанесено за считанные минуты.

Узнайте больше о гальванизации здесь: https://www.erectastep.com/what-is-galvanizing/

Что лучше?

Порошковое покрытие часто считается наиболее предпочтительным для большинства промышленных применений. Когда дело доходит до суровых условий, таких как склады пиломатериалов, литейные цеха, судоходные доки или атмосфера с очень высокой или очень низкой температурой, предпочтительным процессом является цинкование.Порошковое покрытие, хотя наносится дольше, имеет большую гибкость в отделке и цвете. Оба обеспечивают защитную отделку металлических компонентов, но порошковое покрытие легче поцарапать, вмятины или потрескаться при сильных ударах острыми или зазубренными предметами.

Сравнение порошкового покрытия и цинкования

3 Пластмасса 9011 3

ПОРОШКОВОЕ ПОКРЫТИЕ

ГАЛЬВАНИЗИРОВАНИЕ

Требуется тщательная очистка 9104

перед нанесением покрытия

Экологически чистый

Сырье многократного использования

Термостойкость

Бесконечные варианты цвета

06

Низкие эксплуатационные расходы После применения

.

Общие сведения о порошковом покрытии - процесс, компоненты и особенности выбора

Оператор наносит порошковое покрытие на металлическую деталь.

Кредит изображения: al7 / Shutterstock.com

Порошковое покрытие - это процесс отделки, при котором сухой, сыпучий, термопластичный или термореактивный порошковый материал наносится на поверхность, расплавляется и затвердевает, образуя ровное покрытие. Этот процесс отделки подходит для различных материалов, включая металлы, пластмассы, стекло и древесноволокнистую плиту средней плотности (МДФ), и может обеспечивать как функциональные, так и декоративные покрытия поверхности в широком диапазоне цветов, отделки и текстур, которые трудно получить с помощью обычные методы жидкого покрытия.

Существует два основных метода порошкового покрытия: электростатическое напыление (ESD) и нанесение в псевдоожиженном слое. Любой из этих процессов позволяет получить ровное твердое покрытие, которое, как правило, является более долговечным, экономичным и экологически безопасным, чем сопоставимое жидкое покрытие. Однако, хотя порошковые покрытия демонстрируют некоторые преимущества по сравнению с жидкими покрытиями, особенно при нанесении толстых покрытий или покрытий с интенсивным движением, они не подходят для всех производственных применений, таких как покрытия для тонких пленок или крупных деталей.Требования и спецификации, предъявляемые к конкретному нанесению порошкового покрытия - например, среда нанесения, материалы подложки, размеры, затраты, время выполнения работ и т. Д. - помогают определить тип процесса нанесения покрытия, наиболее подходящий для использования.

Хотя каждый процесс нанесения покрытия имеет свои преимущества и недостатки, в этой статье основное внимание уделяется порошковому покрытию, излагаются основы процесса порошкового покрытия, а также необходимые компоненты и механика системы порошкового покрытия. Кроме того, в статье рассматриваются преимущества и ограничения процесса порошкового покрытия и приводятся некоторые соображения, которые производители должны учитывать при выборе поставщика услуг по нанесению покрытий.

Процесс порошкового покрытия

Порошковое покрытие - это многоступенчатый процесс обработки поверхности, подходящий для металлических и неметаллических основ. Метод включает этапы подготовки, нанесения и отверждения и, как минимум, использует распылительный пистолет, окрасочную камеру и сушильную печь. Чтобы процесс нанесения покрытия шел гладко и с оптимальной производительностью, производители и поставщики услуг отделки должны учитывать несколько факторов, таких как материал основы, на который наносится покрытие, и его свойства, а также тип используемого порошкового материала покрытия.

Обзор процесса и оборудования

В отличие от процесса жидкого покрытия, в котором используется жидкая суспензия покрытия, порошковое покрытие - это процесс сухой чистовой обработки, в котором используется порошковый материал покрытия. Во время процесса порошкового покрытия порошок наносится на предварительно обработанную поверхность основы, расплавляется, а затем сушится и затвердевает, образуя защитное / декоративное покрытие. Этот процесс состоит из трех этапов: подготовка поверхности, нанесение покрытия и термоотверждение. На каждом этапе используется набор материалов и оборудования, указывающих на его особенности (например,g., на стадии отверждения используется печь для отверждения), и при правильном завершении способствует получению прочной, ровной поверхности.

Стадия подготовки: Перед нанесением любого порошкового материала покрытия поверхность основы должна быть очищена и обработана, чтобы гарантировать, что на детали нет пыли, грязи и мусора. Если поверхность недостаточно подготовлена, любые оставшиеся остатки и отложения могут повлиять на адгезию порошка и качество окончательной отделки.Полная подготовка в основном зависит от покрываемого материала. Однако некоторые из этапов, которые обычно используются на этом этапе, включают очистку, ополаскивание, травление, струйную очистку и сушку, а наиболее широко используемое оборудование включает в себя моечные станции, камеры струйной обработки и сушильные печи.

Масло, жир, растворитель и остатки могут быть удалены с поверхности детали с помощью слабых щелочей и нейтральных моющих средств в баках для погружения или с помощью моечных станций. Станции мойки способны опрыскивать детали горячей водой, паром, моющими средствами и другими растворами для предварительной обработки для очистки, химической подготовки и ополаскивания поверхности перед нанесением покрытия.

Для деталей с поверхностными обломками - например, ржавчиной, окалиной, имеющейся краской или отделкой и т. Д. - обычно требуется помещение для струйной обработки. Абразивная комната - это помещение, в котором используется жидкость под давлением - обычно сжатый воздух - для продвижения абразивного материала, такого как песок, гравий или дробь, по поверхности. Подвижный абразивный материал удаляет поверхностный мусор, создавая более чистую, гладкую текстуру и поверхность, на которую наносится материал покрытия.

В некоторых случаях нанесения порошковых покрытий также используется сушильная печь.Подобно печи, используемой на стадии отверждения, сушильная печь испаряет оставшуюся воду или растворы с вымытых или ополоснутых деталей, а также нагревает детали до оптимальной температуры для стадии нанесения покрытия.

Если конструкция компонента требует, чтобы определенные участки оставались без покрытия, маскирующие продукты (например, маскирующие точки) наносятся на основу до стадии нанесения. Эти вышеупомянутые продукты доступны во множестве стандартных и нестандартных форм и форм. Однако, как правило, они изготавливаются из бумаги или пластиковой пленки, покрытой чувствительным к давлению клеем, который позволяет им прилипать к субстрату и защищать покрытую область от контакта с порошковым материалом во время операций порошкового покрытия.

Стадия нанесения: Как обсуждается в следующем разделе, существует два типа материалов для порошкового покрытия, которые можно наносить. Тип материала покрытия, используемого при нанесении покрытия, частично определяет метод нанесения. Производители и поставщики услуг отделки используют два основных метода порошкового покрытия - электростатическое осаждение (ESD) и порошковое покрытие в псевдоожиженном слое.

  • Электростатическое осаждение (ESD) : На большинство металлических деталей, покрытых порошковой краской, материал покрытия наносится посредством электростатического напыления.Этот метод нанесения включает в себя камеру для порошкового напыления, устройство подачи порошка, электростатический пистолет-распылитель и, в зависимости от типа используемого пистолета, блок питания.

    Покрасочная камера служит рабочей зоной для нанесения порошкового материала на деталь, а также может действовать как воздушный фильтр и система удержания и утилизации избыточного распыления порошка. Псевдоожиженный порошковый материал распределяется от устройства подачи к распылителю, который используется как для передачи электрического заряда порошку, так и для его нанесения на основу. Обычно используются три типа электростатических пистолетов - Corona, Tribo и Bell.При использовании пистолета-распылителя Corona для нанесения порошковых покрытий, когда порошковый материал проходит через переднюю часть пистолета, заряжающий электрод, питаемый от блока питания, передает полевой заряд частицам порошка. В пистолетах Tribo заряд генерируется порошком, проходящим через разнородный материал, такой как ствол пистолета, а в пистолетах Bell пороховой материал заряжается за счет проводимости и коронного разряда, когда он выливается из раструба пистолета. В любом случае, электрически заряженные частицы могут прилипнуть к электрически заземленной поверхности детали и останутся прилипшими до тех пор, пока сохраняют часть своего заряда.Любой излишек распыляемого материала может быть собран системами сбора и извлечения и повторно использован в будущих покрытиях.

  • Порошковое покрытие в псевдоожиженном слое : В отличие от ESD, где материал порошкового покрытия электростатически распыляется и приклеивается к поверхности, в порошковом покрытии в псевдоожиженном слое предварительно нагретые детали вместо этого погружаются в порошковый материал в псевдоожиженном слое. Существует также альтернативный вариант, называемый порошковым покрытием в электростатическом псевдоожиженном слое, который генерирует облако электрически заряженных частиц порошка над псевдоожиженным слоем, через которое проходит часть для нанесения покрытия.

Стадия отверждения: Особенности и характеристики стадии отверждения процесса порошкового покрытия в основном определяются методом нанесения порошкового покрытия, а также типом используемого материала порошкового покрытия.

  • Отверждение деталей с покрытием ESD : Детали с порошковым покрытием с помощью ESD должны быть отверждены в печи для отверждения порошка. Хотя график отверждения - температура и время, которое должно выдержать порошковое покрытие в печи для отверждения для достижения полного отверждения - для детали с порошковым покрытием в основном зависит от ее размера, формы и толщины, обычно печь для отверждения работает от 325 до 450 градусов по Фаренгейту приведет к времени отверждения в диапазоне от десяти минут до более часа.Соответственно, меньшие детали с порошковым покрытием требуют меньшего времени отверждения и меньшего количества нагретого воздуха для полного отверждения, а более крупным деталям требуется больше. Когда деталь с покрытием ESD достигает оптимальной температуры отверждения в печи, частицы порошка плавятся и сливаются, образуя сплошную пленку на поверхности детали.
  • Отверждение деталей с покрытием в псевдоожиженном слое : Для деталей, на которые нанесено порошковое покрытие в псевдоожиженном слое, детали нагревают перед стадией нанесения покрытия в печах, аналогичных тем, которые используются для отверждения деталей с покрытием ESD.Когда предварительно нагретая деталь погружается в материал покрытия, частицы порошка плавятся и текут вместе при контакте с нагретой поверхностью детали. Детали, на которые нанесено порошковое покрытие в электростатическом псевдоожиженном слое, можно либо предварительно нагреть перед прохождением через облако порошкового покрытия - в этом случае сформированное порошковое покрытие будет таким же, как покрытие, полученное обычным методом псевдоожиженного слоя, - либо деталь можно нагреть и отвердить. в сушильном шкафу после нанесения покрытия, как и в случае покрытий, полученных методом покрытия электростатическим разрядом.

В любом случае, как только деталь с порошковым покрытием остынет, ее можно будет при необходимости собрать, упаковать и отправить.

Автоматизированная установка порошкового покрытия, обслуживаемая рабочим.

Кредит изображения: Alba_alioth / Shutterstock.com

Рекомендации по материалам порошкового покрытия

Как указано в предыдущем разделе и таблице 1 ниже, в процессе порошкового покрытия используются два основных типа материалов покрытия - термореактивные и термопласты.Каждый тип может применяться одинаково, но по-разному проходит стадию отверждения, а также демонстрирует различные физические и механические характеристики.

Таблица 1 - Сравнение типов порошковых покрытий

Термореактивные элементы

Термопласты

Выдерживает высокие температуры

Может размягчиться / плавиться при воздействии высоких температур

Не подлежит переплавке, риформингу и переработке

Может быть переплавлен, преобразован и переработан

Повышенная устойчивость к царапинам и царапинам

Повышенная ударопрочность

Чувствительность к хрупкости и чрезмерному упрочнению (особенно в толстых покрытиях)

Более гибкие при толстых покрытиях

Требуется цикл отверждения для отверждения

Не требует цикла отверждения для отверждения

Проходит необратимую химическую реакцию

Химически не изменяет

Применяется только методом ESD (обычно)

Применяется как методом электростатического разряда, так и методом псевдоожиженного слоя

При первом нанесении на подложку материал термореактивного порошкового покрытия имеет короткие молекулы полимера.Однако в процессе отверждения порошок подвергается необратимой химической реакции сшивания, которая связывает длинные цепи молекул полимера. Эта реакция изменяет физические свойства и химический состав материала и позволяет ему затвердеть до тонкого, ровного и твердого покрытия, если соблюдается надлежащий график отверждения.

Термопластичные порошковые покрытия не требуют цикла отверждения. Вместо этого термопластическому материалу требуется только время и температура, необходимые для плавления, вытекания и создания пленочного покрытия.В отличие от термореактивного материала, который подвергается химической реакции на стадии отверждения, термопластические материалы не меняют своих физических или химических свойств при воздействии тепла. Следовательно, их можно переплавлять, реформировать и вторично использовать для будущих покрытий.

Некоторые соображения, которые следует учитывать при выборе между термореактивным и термопластическим материалом покрытия, включают метод нанесения и предполагаемое применение покрытия. Обычно термореактивные порошки наносятся только методом ESD.Это ограничение существует потому, что погружение предварительно нагретых деталей в термореактивный порошок может вызвать сшивание любого избыточного порошка из-за накопления и остаточного тепла в псевдоожиженном слое. Поскольку реакция сшивания вызывает необратимые изменения порошкового материала, такие явления могут привести к чрезмерным отходам материала покрытия. Процесс отверждения позволяет термореактивным пластмассам получать более твердые покрытия, чем термопласты, что позволяет им выдерживать более высокие температуры и демонстрировать большую устойчивость к царапинам и царапинам.Однако более твердое покрытие может также ограничивать ударопрочность термореактивных покрытий, а чрезмерное затвердевание может привести к тому, что покрытие станет хрупким, особенно в случае более толстых покрытий. Термопластический порошок можно наносить как с помощью электростатического разряда, так и методом покрытия в псевдоожиженном слое, и, как правило, он может давать более толстые, более гибкие и ударопрочные покрытия, чем термореактивный порошок. Хотя возможность повторного плавления дает некоторое преимущество в отношении стоимости материала, она также делает термопластичные порошковые покрытия менее подходящими для применения при высоких и интенсивных температурах, поскольку материал покрытия может размягчиться или расплавиться.

Рекомендации по материалам подложки

Порошковые покрытия в основном наносятся на металлические поверхности, такие как сталь, нержавеющая сталь и алюминий. Однако их также можно наносить на неметаллические основы, такие как стекло, дерево или древесноволокнистые плиты средней плотности. Диапазон подходящих материалов для процесса порошкового покрытия ограничен материалами, которые могут выдерживать температуры, необходимые для плавления и отверждения материала порошкового покрытия без плавления, деформации или горения.

Выбранный материал также помогает определить применяемый метод покрытия. Поскольку металлы могут быть электрически заземлены, материал покрытия обычно наносится на металлические подложки методом электростатического напыления, но их также можно наносить методом псевдоожиженного слоя. С другой стороны, поскольку неметаллы не могут быть в достаточной степени заземлены, они требуют, чтобы порошковые покрытия наносились методом порошкового покрытия в псевдоожиженном слое.

Порошковое покрытие и возможности

Примеры цветных порошковых покрытий на деталях пружин.

Кредит изображения: SUWIT NGAOKAEW / Shutterstock.com

Порошковые покрытия

можно наносить в широком диапазоне цветов, отделок, текстур и толщин, которые трудно получить с помощью обычных методов нанесения жидких покрытий. Материалы порошкового покрытия могут быть изготовлены практически любого цвета и могут использоваться как в защитных, так и в декоративных целях. Окончательная отделка порошкового материала варьируется от матовой до глянцевой и от прозрачной до блестящей или металлической.Также доступны различные текстуры для декоративных целей или скрытия недостатков поверхности.

Процесс порошкового покрытия позволяет наносить более широкий диапазон толщины покрытия. По сравнению с процессом нанесения жидкого покрытия, порошковое покрытие может более легко производить более толстые и ровные покрытия, особенно при использовании метода нанесения покрытия в псевдоожиженном слое. Используя метод электростатического разряда, можно также получать тонкие, ровные покрытия; хотя и не такие тонкие, как покрытия, полученные с помощью процесса жидкого покрытия.

Преимущества порошкового покрытия

Процесс порошкового покрытия имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционными методами нанесения жидких покрытий, включая повышенную долговечность, возможность получения более специализированных покрытий, меньшее воздействие на окружающую среду, более быстрое время выполнения работ и более низкие материальные затраты.

Помимо того, что порошковые покрытия доступны с широким спектром вариантов отделки, они обычно более долговечны и долговечны, чем жидкие покрытия. Они демонстрируют более высокую устойчивость к ударам, воздействию влаги, химикатов и износа, а также обеспечивают лучшую защиту от царапин, истирания, коррозии, выцветания и общего износа. Эти характеристики делают их подходящими для приложений с интенсивным использованием и высокой посещаемостью.

Еще одним преимуществом процесса порошкового покрытия является отсутствие выбросов растворителей и диоксида углерода, наличие опасных отходов, требующих утилизации, и, как правило, требований к грунтовке поверхности.Эти исключения ограничивают количество токсичных и канцерогенных веществ, выбрасываемых в окружающую среду на протяжении всего процесса, и способствуют признанию порошкового покрытия как более экологичной альтернативы жидким покрытиям.

Процесс порошкового покрытия может иметь гораздо более низкие долгосрочные затраты по сравнению с процессом нанесения жидкого покрытия из-за того, что он в целом имеет более быстрый цикл обработки и более широкое использование материала покрытия. Поскольку стадия отверждения порошкового покрытия позволяет собирать, упаковывать и отправлять детали с порошковым покрытием сразу после того, как деталь остынет, детали тратят меньше времени на инвентаризацию, что позволяет производителям и поставщикам услуг отделки иметь более быстрый оборот и меньше требовать места для хранения.Процесс порошкового покрытия также позволяет собирать и использовать повторно распыленный материал вместо того, чтобы выбрасывать его впустую, что снижает количество отходов, требующих утилизации, увеличивает степень использования материала покрытия и снижает стоимость материалов с течением времени.

Ограничения порошкового покрытия

Хотя процесс порошкового покрытия имеет несколько важных преимуществ по сравнению с жидким покрытием, он также имеет ограничения. Ограничения порошкового покрытия включают ограниченный диапазон подходящих материалов подложки, трудность получения ровных, тонких покрытий, более длительные сроки изготовления покрытий с изменяющимся цветом, более длительное время сушки и отверждения для больших деталей и более высокие начальные затраты.

Как упоминалось ранее, материалы основы должны выдерживать температурные требования стадии отверждения, чтобы быть пригодными для нанесения порошкового покрытия. Даже если материал выдерживает нагревание, получение равномерного покрытия все равно может оказаться проблематичным, особенно для тонких или многоцветных покрытий. Тонкие покрытия трудно получить, так как сложно контролировать количество порошкового материала, наносимого на подложку на этапе нанесения, при этом обеспечивая равномерное покрытие.Многоцветные покрытия трудно получить быстро, потому что любые излишки распыляемого материала необходимо тщательно собирать и очищать от области распыления между сменами цвета; в противном случае это может вызвать перекрестное загрязнение переработанных или повторно используемых материалов.

В то время как процесс порошкового покрытия со временем может иметь более низкие затраты, для конкретных применений покрытия может быть более рентабельным использование жидких покрытий. Например, хотя детали с порошковым покрытием обычно имеют более быстрый цикл обработки, большие, толстые или тяжелые детали, как правило, требуют более высоких температур и более продолжительного времени отверждения и сушки; Эти удлиненные графики отверждения не только задержат производственный процесс, но и приведут к увеличению затрат на электроэнергию.Для начинающих производителей и поставщиков отделочных услуг первоначальные инвестиции в оборудование для порошкового покрытия также обычно выше, чем в случае нанесения жидкого покрытия, поскольку для этого процесса требуется распылительный пистолет, специализированная окрасочная камера и печь для отверждения. Последние две части оборудования существенно увеличивают начальные затраты на запуск и могут сделать порошковое покрытие непригодным для малобюджетной операции.

Выбор поставщика услуг отделки

Процесс порошкового покрытия может использоваться в самых разных производственных областях.Конкретные производственные требования приложения - например, будь то прототип, разовое производство, длительное производство и т. Д. - помогают определить поставщика услуг окончательной обработки, который лучше всего подходит для рассмотрения.

Для производителей, которые не могут выполнять операции порошковой окраски на собственном предприятии, их прототипы, краткосрочные и долгосрочные работы могут выполняться в мастерской или поставщиком отделочных услуг, который предлагает услуги порошковой окраски. Существуют мастерские всех размеров (от одного человека до предприятий с сотнями обученных сотрудников) и с широким спектром возможностей и специальностей по нанесению покрытий.Для нанесения покрытий в больших объемах, подрядчики по отделочным работам также могут оказаться жизнеспособным вариантом. Эти подрядчики могут спроектировать и построить индивидуальные системы для покрытия определенных деталей, что гарантирует, что детали покрыты единообразно и в соответствии с требуемыми спецификациями. Хотя последний вариант является дорогостоящим с точки зрения первоначальных инвестиций, в течение нескольких лет он может продемонстрировать гораздо более низкую стоимость детали.

Некоторые производители могут предпочесть завершение отделочных операций собственными силами, и в этом случае им потребуется вложить средства в приобретение или покупку оборудования для порошковой окраски.Первоначальные вложения в оборудование высоки, и рабочие должны быть обучены использованию и обслуживанию машин, но в долгосрочной перспективе, особенно если операции порошкового покрытия выполняются регулярно, это может оказаться более экономичным вариантом. Поставщики оборудования для отделки могут предложить стандартное оборудование для порошкового покрытия, а также услуги по проектированию и изготовлению индивидуальных систем порошкового покрытия, а также предоставить необходимое обучение сотрудников и услуги по техническому обслуживанию систем. Независимо от того, хочет ли производитель инвестировать в приобретение стандартного оборудования или создание индивидуальной системы, обученные консультанты по порошковой окраске могут предоставить некоторую информацию и помощь, поскольку они могут предоставить как незаинтересованные знания, так и связи с поставщиками.

При выборе между выполнением работ по нанесению порошкового покрытия собственными силами или аутсорсингом для ремонтной мастерской или подрядчика, важно, чтобы производитель понимал затраты и преимущества обоих вариантов, чтобы выбрать тот, который лучше всего подходит для их нанесения порошкового покрытия.

Сводка

Выше описаны основы процесса порошковой резки и оборудования, а также некоторые соображения, которые могут быть приняты во внимание производителями при принятии решения о том, является ли порошковое покрытие наиболее оптимальным решением для их конкретного нанесения покрытия.

Для получения дополнительной информации о местных коммерческих и промышленных поставщиках посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы найдете информацию о более чем 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков.

Источники
  1. https://www.powdercoating.org/page/whatisPC
  2. https://www.rit.edu
  3. https://www.finishing.com/library/pennisi/powder.html
  4. https://www.pfonline.com/articles/understanding-fluidized-bed-powder-coating

Прочие изделия для порошковых покрытий

Больше от Custom Manufacturing & Fabricating

.E-Coating

в сравнении с порошковым покрытием - Sharretts Plating Company

Среди огромного множества вариантов промышленной отделки металла можно выделить два сопоставимых процесса, известных как электрофоретическое осаждение (в просторечии известное как гальваническое покрытие или электронное покрытие) и порошковое покрытие. Эти два процесса схожи, поскольку оба включают нанесение покрытия на подложку для таких целей, как усиление защиты от коррозии, повышение износостойкости, улучшение адгезии и многие другие.

Тем не менее, у электронного покрытия есть некоторые важные преимущества перед порошковым покрытием, которые следует учитывать при принятии решения о том, что лучше всего подходит для вашей производственной операции.Давайте подробнее рассмотрим электронное и порошковое покрытие.

E-покрытие

E-покрытие больше похоже на гальваническое покрытие, чем на порошковое покрытие. При электронном покрытии основание погружается в ванну, которая может состоять из краски, эпоксидной смолы или другого раствора на водной основе. Затем электрический ток используется для притяжения взвешенных в жидком растворе частиц и осаждения их на поверхности подложки. Электроосаждение продолжается до тех пор, пока не будет достигнута желаемая толщина покрытия, которую можно регулировать, увеличивая или уменьшая уровень напряжения.Подложка с покрытием затем отверждается в печи, чтобы способствовать сшиванию.

Порошковое покрытие

В то время как электронное покрытие считается «мокрым» процессом, порошковое покрытие включает нанесение сухого порошка, состоящего из точной комбинации эпоксидных смол и различных отвердителей. Пистолет-распылитель используется для электростатического нанесения частиц на поверхность основы. Тот факт, что частицы электрически заряжены, заставляет их прилипать к поверхности. Отверждение также используется как завершающий этап процесса порошкового покрытия.Отверждение заставляет частицы плавиться, а также служит катализатором химической реакции, которая дает желаемый результат.

Когда электронное покрытие имеет наибольший смысл?

Из-за того, что электронное покрытие применяется, оно обычно является лучшим вариантом при покрытии деталей, содержащих труднодоступные места. Это связано с тем, что погружение объекта в жидкость способствует более равномерному и тщательному распределению покрытия, чем обычно можно достичь с помощью краскопульта. Процесс нанесения порошкового покрытия также дает более толстое покрытие.

Напротив, процесс электронного покрытия обеспечивает большую простоту регулирования уровня толщины - гораздо легче получить более тонкое покрытие с электронным покрытием, чем с порошковым покрытием. Эти два преимущества особенно важны в автомобильной промышленности, где электронное покрытие обычно наносится в качестве грунтовочного покрытия перед окраской для повышения защиты от коррозии.

Можно ли порошковое покрытие поверх электронного покрытия?

Короче да. Верхнее покрытие порошкового покрытия, нанесенное на пленку электронного покрытия, не является новой разработкой.Этот процесс успешно применяется во многих отраслях промышленности. Порошок и э-покрытие без проблем прилипают друг к другу, если э-покрытие должным образом отверждается в течение нужного времени.

Порошковое покрытие электронного покрытия обеспечивает исключительные преимущества для ваших металлических изделий, таких как:

  • Долговечность: Когда вы добавляете внутреннее электронное покрытие к вашим изделиям с порошковым покрытием, вы гарантируете, что они прослужат дольше и лучше выдержат суровые условия окружающей среды.E-покрытие известно своей исключительной прочностью. Он устойчив как к внешним воздействиям, так и к факторам внутри помещения, таким как бытовая химия. Эти выдающиеся характеристики делают его все более популярным в качестве дополнительного слоя при порошковых покрытиях.
  • Охват: Электронное покрытие - лучший вариант из двух для доступа к труднодоступным частям ваших металлических изделий. Тем не менее, вы все равно можете добавить декоративный штрих порошковой окраски. Для сочетания внешнего вида и всеобъемлющего покрытия вы можете нанести на продукт электронное покрытие, отвердить, а затем порошковое покрытие для стильной отделки.
  • Защита от коррозии и ультрафиолетового излучения: E-покрытия известны своей превосходной коррозионной стойкостью, что является одной из основных причин, по которым так много компаний выбирают этот процесс для промышленного применения. Однако, поскольку большинство электронных покрытий не устойчивы к ультрафиолетовому излучению, их чаще всего используют только в качестве грунтовки или отделки. Сочетание электронного покрытия с верхним слоем стойкого к УФ-излучению порошкового покрытия обеспечивает как защиту электронных покрытий от коррозии, так и защиту от УФ-излучения порошкового покрытия.
Гальваническое покрытие от Sharretts Plating Company

SPC предлагает инновационный процесс электронного покрытия с использованием черной эпоксидной краски, которая чрезвычайно эффективно предотвращает коррозию, а также обеспечивает повышенную долговечность основы.Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о том, как электронное покрытие может помочь вашей работе.

.

Смотрите также