Нанесення порошкових покриттів, електростатичне та трибостатичне напиленням.
Нанесення порошкового полімерного покриття
Існують різні технології та методи нанесення порошкових покриттів. Електростатичний та трибостатичний методи є найбільш популярними та поширеними.
Електростатичне напилення
Технологія порошкового фарбування електростатичним напиленням.
Мал. 1 - Технологія заряджання коронним розрядом
Його популярність обумовлена такими факторами: висока ефективність зарядки майже всіх порошкових фарб, висока продуктивність при порошковому фарбуванні великих поверхонь, відносно низька чутливість до вологості навколишнього повітря, підходить для нанесення різних порошкових покриттів зі спеціальними ефектами (металики, шагрені, мауари тощо). ).
Поряд з перевагами електростатичне напилення має ряд недоліків, які обумовлені сильним електричним полем між пістолетом розпилювачем і деталлю, яке може утруднити нанесення порошкового покриття в кутах і місцях глибоких виїмок. Крім того, неправильний вибір електростатичних параметрів розпилювача та відстані від розпилювача до деталі може викликати зворотну іонізацію та погіршити якість полімерного порошкового покриття.
Устаткування для порошкового фарбування - електростатичний пістолет розпилювач є типовим комплексом порошкового фарбування Альфа Колор.
Мал. 2 - Ефект клітини Фарадея
Ефект клітини Фарадея – результат впливу електростатичних та аеродинамічних сил.
На малюнку показано, що при нанесенні порошкового покриття на ділянки, в яких діє ефект клітини Фарадея, електричне поле, яке створюється розпилювачем, має максимальну напруженість по краях виїмки.Силові лінії завжди йдуть до найближчої заземленої точки і швидше концентрується по краях виїмки і ділянками, що виступають, а не проникають далі всередину.
Це сильне поле прискорює осідання частинок, утворюючи у цих місцях порошкове покриття надто великої товщини.
Ефект клітини Фарадея спостерігається в тих випадках, коли порошкову фарбу наносять на металовироби складної конфігурації, куди зовнішнє електричне поле не проникає, тому нанесення рівного покриття на деталі утруднене і в деяких випадках навіть неможливе.
Мал. 3 - Зворотня іонізація
Зворотна іонізація викликається надмірним струмом вільних іонів від зарядних електродів розпилювача. Коли вільні іони потрапляють на покриту порошковою фарбою поверхню деталі, вони додають свій заряд до заряду, що нагромаджується в шарі порошку. Але поверхні деталі накопичується надто великий заряд. У деяких точках величина заряду перевищується настільки, що в товщі порошку проскакують мікро іскри, що утворюють кратери на поверхні, що призводить до погіршення якості покриття та порушення його функціональних властивостей. Також зворотна іонізація сприяє утворенню апельсинової кірки, зниження ефективності роботи розпилювачів та обмеження товщини одержуваних покриттів.
Для зменшення ефекту клітини Фарадея та зворотної іонізації було розроблено спеціальне обладнання, яке зменшує кількість іонів у іонізованому повітрі, коли заряджені частинки порошку притягуються поверхнею. Вільні негативні іони відводяться убік завдяки заземленню самого розпилювача, що значно знижує прояви вищезгаданих негативних ефектів. Збільшивши відстань між розпилювачем та поверхнею деталі, можна зменшити струм пістолета розпилювача та уповільнити процесзворотної іонізації.
Трибостатичне напилення
Технологія порошкового фарбування трибостатичним напиленням.
Мал. 4 - Трибостатичний напил - зарядка тертям.
На відміну від електростатичного напилення, у цій системі немає генератора високої напруги для розпилювача. Порошок заряджається у процесі тертя.
Головне завдання - збільшити кількість і силу зіткнень між частинками порошку і поверхнями заряджання пістолета розпилювача.
Одним із кращих акцепторів у трибоелектричному ряду є політетрафторетилен (тефлон), він забезпечує хорошу зарядку більшості порошкових фарб, має відносно високу зносостійкість та стійкий до налипання частинок під дією ударів.
Мал. 5 - Відсутній ефект клітини Фарадея
У розпилювачах із трибостатичною зарядкою не створюється ні сильного електричного поля, ні іонного струму, тому відсутній ефект клітини Фарадея та зворотної іонізації. Заряджені частинки можуть проникати в глибокі приховані отвори та рівномірно фарбувати вироби складної конфігурації.
Також можливе нанесення кількох шарів фарби для одержання товстих порошкових покриттів.
Розпилювачі з використанням трибостатичної зарядки конструктивно надійніші, ніж пістолети розпилювачі з зарядкою в полі коронного розряду, оскільки вони не мають елементів, що перетворюють високу напругу. За винятком заземлення, ці розпилювачі є повністю механічними, чутливими тільки до природного зносу.
Таблиця. Характеристики основних типів конверсійних покриттів.
| Залізофосфатне Fe3(PO4)2·8H2O | Синій | Від 0,1 до 0,5 | Від 0,1 до 0,5 | Від 0,5 до 1 | Н |
| Цинкжелезофосфатний Zn2Fe(PO4)2·4H2O | Помірно сірий | Від 10 до 30 | Від 5 до 15 | Від 0,05 до 0,4 | НВ |
| Цинкфосфатне Zn3(PO4)2·4H2O | Сірий | Від 2 до 10 | Від 1 до 5 | Від 0,05 до 0,5 | Від НВ до > |
| Цинккальційфосфатний Zn2Ca(PO4)2·2H2O | Світло сірий | Від 1,5 до 6 | Від 1 до 3 | Від 0,05 до 0,4 | Від НВ до > |
| Марганецьфосфатний (MnFe)5H2(PO4)4·4H2O | Темно-сірий | Від 8 до 40 | Від 3 до 25 | Від 0,5 до 3 | Від В до >НВ |
Статті на тему
Порошкове покриття металевих виробів
Формування покриттів пов'язане з процесами сплавлення частинок, розтікання розплаву та хімічного затвердіння (у разі термореактивних фарб).
Термопластична фарба
Термопласти раніше термореактивних плівкоутворювачів стали застосовувати для отримання порошкових фарб.
Сурик залізний порошок
Готують 100 мл молярного розчину залізного купоросу та 100 мл молярного розчину щавлевокислого амонію або натрію.