Нанесення полімерного порошку - це екологічно чисте, безвідходне виробництво захисних і декоративних покриттів. Таке покриття формується з порошку полімерного походження, яке напилюють на поверхню деталі. Остаточною стадією обробки є осушення фарбування в печі термічної дії, так звана полімеризація.
Покриття виробу полімером полягає в протягуванні заряджених частинок фарби до заземленої поверхні виробу. Таку фарбу можна наносити на будь-які тверді предмети з певними показниками термічної стійкості.
Технологія процесу включає три основних етапи:
Підготовка поверхні виробу;
Фарбування виробу;
Полімеризація.
Від правильного дотримання технології кожного з трьох етапів обробки залежить, наскільки якісним покриття буде в підсумку.
Порошкове фарбування проводиться після підготовчих маніпуляцій:
На виробі не повинно бути опуклих швів, задирок, тріщин і інших спотворюють поверхню елементів;
Деталь повинна бути сухою, очищеною, без корозійних ознак і не мати на поверхні залишків олії.
Для механічного очищення поверхні перед фарбуванням застосовують струминний процес шліфування. Хімічне очищення грунтується на розчиненні і відшаруванні оксидів за допомогою кислот або лугів. Остаточним етапом в отриманні конверсійного покриття є сушка деталі від вологи.
Порошкові полімери зазвичай не потребують підготовки. Винятком може бути лише порушення термінів зберігання або неправильне транспортування матеріалу.
Дана маніпуляція проводиться в спеціальних камерах, в оснащення яких входить система відкачування повітря і система аспірації. Існує кілька типів камер: тупикові і прохідні. Довгі вироби фарбують в прохідних двохпостових установках.
Пристрої ручного напилювання мінімізують простої фарбувальних установок в умовах дрібносерійного виробництва, де необхідно часто замінювати колір полімеру або тип фарби.
З приладу ручного напилювання фарба вилітає з пістолета в формі, яку визначає сопло. Рух порошкової речовини відбувається під впливом повітря в самому факелі і сили електропрітяженія до деталі. Утримання фарби на поверхні виробу також відбувається за рахунок сил електричного тяжіння.
Зарядити частки можна двома способами:
Примусовим чином за рахунок високої напруги електростатики;
Затвердіння фарби має велике значення в постобробці термореактивних фарб. Будь-які порушення даного процесу несприятливо позначаються на якості кінцевого виробу. Недогрів знижує міцність покриття, при механічних пошкодженнях воно буде руйнуватися. Перегрів зробить колір фарби тьмяним, і покриття не буде мати глянцевого ефекту. Слід розуміти, що температура затвердіння має на увазі термічні дані поверхні виробу, а не значення в самій печі.
В процесі полімеризації на покритті утворюється специфічна структура внутрішніх і верхніх шарів фарби. Властивості поверхні визначаються не тільки природними характеристиками матеріалу, але і властивостями самого покриття (фарби). Наприклад, зниження глянцю може відбуватися, якщо в складі фарби або субстрату є леткі сполуки.
Після фарбування поверхні, виріб направляють на формування покриття, до якого входять: оплавлення порошку з виникненням плівки, затвердіння і охолодження.
Для оплавлення, появи плівки і затвердіння покриття використовують камери полімеризації типу ПП-16, які можуть бути тупиковими або прохідними з електрообігрівом. Як елементи нагріву для створення необхідних температур в печі полімеризації застосовуються керамічні інфрачервоні нагрівачі. У пристрій печі входять:
Теплоізолюючі панелі;
Один або два (в разі прохідний установки) дверних блоки з подвійними дверцятами, Від 1 до 8 нагрівальних керамічних ІЧ блоків з рециркуляцією повітря;
Пульт керування;
Електрошафа.
У конструкцію теплоізолюючих панелей входять зовнішня і внутрішня несучі профільовані панелі. Профілі виробляють з оцинкованого пофарбованого металу. Теплоізоляторами виступають базальтові плити щільністю 100 мм.
Усередині пічного обладнання розташовуються керамічні ІЧ блоки, системи циркуляції повітря і підвісний механізм.
Герметизацію дверей забезпечують силіконові теплостійкі ущільнювачі, які закріплюються по всьому периметру дверцят.
Розміри камерного відділу печі, кількість дверей, розташування пульта і шаф визначає замовник на стадії постановки завдання.
Для якісного управління технологічними процесами полімеризації, в оснащення для печей установки входять: щит управління з регуляторами, таймером і звуковою системою, що повідомляє про завершення циклу.
Головною вимогою до будь-якого типу пічної установки є рівномірний прогрів пофарбованого виробу до заданих температур. Тупикові печі повинні повною мірою забезпечувати необхідну швидкість зростання температури. Кращим вибором в даному випадку буде тупикова піч із забором повітря. Зазвичай виробник фарби в технічній документації вказує кілька режимів полімеризації, при яких можна досягти її якісного рівня. Найпоширенішими типами порошкової фарби є матеріали, які полімеризують при 160-180 градусах тривалістю від 10 до 20 хвилин. В процесі нагрівання частинки порошкової фарби плавляться і зливаються в безперервну в'язку плівку, яка змочує поверхню пофарбованого об'єкта. Повітря, що знаходиться в шарі фарби поступово витісняється. Однак деяка частина повітря все ж залишається в утвореній плівці і створює пори, які погіршують захист і міцність покриття.
Щоб уникнути дефекту освічених пір у виробі, потрібно фарбування проводити після розігріву деталі до температур вище значень плавлення фарби. При цьому шар порошкової речовини наноситься тонко. На практиці прийнято фарбувати поверхні без попереднього прогріву.
В процесі полімеризації порошкова фарба проникає в мікроскопічні нерівності і забезпечує необхідний рівень адгезії і затвердіння. Таким чином, можна забезпечити покриттю необхідні властивості у вигляді якісного зовнішнього вигляду, міцності, твердості і захисту.
Масивні металеві деталі прогріваються набагато повільніше, ніж вироби з тонкими стінами. Тому при обробці масивного виробу може спостерігатися поганий прогрів. Саме в цьому випадку необхідний попередній прогрів.
Важливо взяти до уваги, що до повного охолодження забарвлену і полімеризовану деталь вилучати не можна. В іншому випадку на покритті можуть утворитися дефекти через забруднення в атмосфері.
Дивитися усі статі