Способы нанесения полимерных порошковых покрытий
Выбор оптимальной технологии нанесения покрытий определяется исходя из необходимой толщины и предъявляемых к ним требований по обеспечению гарантированных свойств. При осаждении покрытий из ППК используются следующие основные методы: осаждение во взвешенном («кипящем») слое; распыление; насыпание. В ряде случаев применяют комплексные технологические приемы, сочетающие в себе различные методы формирования, например, электростатико–термогазодинамический.
Осаждение покрытий во взвешенном слое. Отличительной особенностью метода является перевод порошковой композиции в псевдоожиженное состояние, которое достигается путем подачи в объем, занимаемый порошком, сжатого воздуха, либо созданием разрежения в пространстве над материалом, либо воздействием вибрации. В двух первых случаях по высоте слоя ППК создается градиент давления. Частицы порошка во взвешенном состоянии контактируют с поверхностью предварительно нагретого до определенной температуры изделия, оплавляются частично и за счет адгезионных сил удерживаются на поверхности. Затем изделие помещается в сушильную установку, где при оптимальных температурно-временных режимах происходит окончательное формирование покрытия. Толщина порошкового покрытия зависит от длительности контакта ППК с изделием, температуры нагрева поверхности, технологических свойств композиции.
Электростатические методы нанесения покрытий являютсянаиболее производительными, экономичными и перспективными. Способы характеризуются высоким коэффициентом использования материала (до 90 - 98 %), возможностью получения покрытий на изделиях из разнородных материалов одновременно, характеризуются относительной легкостью регулирования толщины покрытия, отсутствием предварительного подогрева изделия. Основным требованием, предъявляемым к процессу нанесения покрытия электростатическими методами, является равномерность осаждения порошка на поверхности изделия.
|
|
|
Существенное влияние на скорость напыления оказывает влажность воздуха и ППК. При увеличении содержания влаги предельная толщина покрытия и время стекания заряда уменьшаются. Влажность в ряде случаев влияет также и на эксплуатационные свойства покрытий. В связи с этим контроль влажности воздуха, его сушка и просушивание ППК являются обязательными для получения качественных покрытий.
Часто при извлечении изделия из ванны на его горизонтальных участках и углублениях поверхности скапливаются ППК, создающие неравномерность покрытия. Для их удаления изделие поворачивают на 180º или обдувают струей сжатого воздуха. Эффективным приемом является также вибрация изделия .
|
|
|
Нанесение покрытий насыпанием порошка полимера. При реализации данного метода не требуется специальное оборудование. Покрытие формируется в результате оплавления слоя полимера, наносимого на поверхность через сито с помощью вибрирующего лотка. Данный метод целесообразно применять при покрытии ППК внутренних поверхностей полых изделий. Внутренний объем детали засыпается ППК и происходит ее нагрев, одновременно деталь вращают или приводят в колебание. После прогрева и оплавления, контактирующего с металлом слоя порошковой композиции, удаляют её излишки, и деталь подвергают дополнительному подогреву с целью получения покрытия.
Электростатическое распыление ППК основано на придании частицам электрического заряда, в то время как окрашиваемая поверхность электрически нейтральна. Заряженный порошок и нейтральная рабочая область создают электростатическое поле, которое притягивает сухие частицы краски к поверхности. Попадая на окрашиваемую поверхность, ППК сохраняет свой заряд, который удерживает порошок на поверхности. Окрашенная таким образом поверхность помещается в специальную печь, где частицы ППК удерживаются поверхностью, постепенно теряя свой заряд, и происходит процесс пленкообразования.
|
|
|
Электростатические распыление с помощью воздушного потока основано на удерживании электрически заряженных воздухом частиц. Ионизированные молекулы воздуха заряжают частицы ППК при движении их наверх в специальной печи, куда помещают окрашиваемую деталь, и формируют облако заряженных частиц. Окрашиваемая деталь, обладающая нейтральным зарядом, покрывается слоем заряженных частиц. В этом случае предварительного нагревания окрашиваемой поверхности не требуется. Эта технология применима для получения покрытий на небольших и простых по форме изделиях.
Метод окрашивания с помощью пламени применяют, в основном, для порошковых покрытий из термопластов. Термопластичный порошок плавится под воздействием сжатого воздуха и попадает в специальное распылительное устройство, где проходит через горящий пропан. Расплавленные частицы ППК наносятся на окрашиваемую поверхность, формируя прочный слой. Поскольку этот способ не требует прямого нагревания, он подходит для большинства материалов. С помощью данной технологии можно наносить покрытия на поверхности различных по природе материалов. Нанесение ППК с помощью пламени также подходит для больших или закрепленных объектов.
|
|
|
Оборудование для получения порошковых покрытий .
Как правило, типичная линия для нанесения порошковых покрытий состоит из трех участков: подготовки поверхности, нанесения ППК и формирования покрытий.
Существуют различные способы получения покрытий на основе ППК. Однако наиболее распространенным процессом является способ, основанный на использовании электростатически заряженной ППК, распыляемой специальным пневматическим распылителем (пистолетом) и удерживаемой на поверхности заземленного изделия силой электростатического притяжения и подплавления ППК.
Процесс осуществляется в камерах нанесения, которые оснащены системами вентиляции воздуха для предотвращения попадания ППК в помещения и совмещенными с ними системами рекуперации ППК для её повторного использования.
Пистолеты-распылители с питателями составляют установку (агрегат) нанесения ППК, обеспечивающие получение порошково-воздушной смеси, образование факела и приобретение частицами электрического заряда. Вылетающая из пистолета заряженная ППК образует факел определенной формы в зависимости от применяемого сопла (насадки) пистолета, движется под воздействием струи воздуха в факеле и силы электрического притяжения к заземленной окрашиваемой детали, оседает на ее поверхности, удерживаясь за счет микроподплавленных частиц порошка и выделения тепловой энергии в процессе короткого замыкания.
Применяют два способа зарядки частиц ППК: коронирующим электродом, находящимся под высоким напряжением, и с использованием «трибоэффекта», т.е. эффекта приобретения разноименных зарядов, соприкасающимися в процессе кинетического удара диэлектриков с различной электрической проницаемостью.
Конструкции камер нанесения и систем рекуперации многообразны. В последнее время в конструкции камеры нанесения ППК появилась тенденция изготавливать стены камер из специальных токопроводящих диэлектриков для обеспечения одинакового заряда в камере с зарядом ППК.
Система рекуперации предусмотрена для улавливания максимально возможного количества ППК с последующим возвратом в процесс и обеспечения необходимых технико-экономических характеристик установки. После нанесения изделие со слоем ППК направляется на окончательную стадию формирования покрытия, включающую процессы оплавления ППК на поверхности подложки с последующим пленкообразованием.
Для формирования покрытий используются сушильные установки (печи) различного типа: тупиковые и проходные, с электрообогревом и обогревом топочными газами, горизонтальные и вертикальные, одно- и многоходовые. Основное требование к ним для обеспечения качества покрытия – способность равномерно прогревать изделие с нанесением ППК при заданной температуре в течение оптимального времени, достаточного для пленкообразования. Для тупиковых печей большое значение имеет также скорость подъема температуры. Этим требованиям в наибольшей степени отвечают печи с рециркуляцией воздуха. Как правило, предусматривается несколько возможных режимов работы сушильной установки, обеспечивающих гарантированное качество покрытия для каждого типа ППК. Наиболее промышленно важные ППК формируются в интервале температур от 120 до 200°С.
Конструкции транспортных систем весьма разнообразны и зависят от габаритных размеров, производственной программы (единичное, массовое или серийное производство), режима нанесения (ручное, полуавтоматическое, автоматическое) и т.п. В общем случае они содержат несущие системы с направляющими, по которым перемещаются подвески, с размещенными на них напыляемыми изделиями.
.Оборудование для порошковой технологии разрабатывается с использованием современных наукоёмких технологий и должно отвечать следующим требованиям: приемлемым уровнем цен для потребителей; высокой производительностью и надежностью; широким диапазоном размеров и мощности; максимальным использованием ППК за счет разработки высокоэффективных систем рекуперации; высокой технико-экономической эффективностью; возможностью нанесения порошковых покрытий на различные по природе материалы, а также быстрой смены цвета порошка; простотой эксплуатации и технического обслуживания.
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 187; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!