Revestimiento plástico para metal

El proceso de recubrimiento plástico para metales consiste en aplicar una capa de plástico sobre la superficie de las piezas metálicas, lo que les permite conservar las características originales del metal y al mismo tiempo proporciona ciertas propiedades del plástico, como resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, aislamiento eléctrico y autoaislamiento. -lubricación. Este proceso es de gran importancia para ampliar la gama de aplicaciones de productos y mejorar su valor económico.

Métodos de recubrimiento plástico para metal.

Existen muchos métodos para el recubrimiento de plástico, incluida la pulverización con llama, cama fluidizada pulverización, pulverización electrostática en polvo, recubrimiento termofusible y recubrimiento en suspensión. También existen muchos tipos de plásticos que se pueden utilizar para recubrimiento, con PVC, siendo PE y PA los más utilizados. El plástico utilizado para el recubrimiento debe ser en forma de polvo, con una finura de malla 80-120.

Después del recubrimiento, es mejor enfriar rápidamente la pieza de trabajo sumergiéndola en agua fría. El enfriamiento rápido puede reducir la cristalinidad del recubrimiento plástico, aumentar el contenido de agua, mejorar la dureza y el brillo de la superficie del recubrimiento, aumentar la adhesión y superar el desprendimiento del recubrimiento causado por la tensión interna.

Para mejorar la adherencia entre el recubrimiento y el metal base, la superficie de la pieza de trabajo debe estar libre de polvo y seca, sin óxido ni grasa antes del recubrimiento. En la mayoría de los casos, la pieza de trabajo debe someterse a un tratamiento superficial. Los métodos de tratamiento incluyen chorro de arena, tratamiento químico y otros métodos mecánicos. Entre ellos, el pulido con chorro de arena tiene mejores efectos ya que raspa la superficie de la pieza de trabajo, aumentando el área de la superficie y formando ganchos, mejorando así la adhesión. Después del pulido con chorro de arena, se debe soplar la superficie de la pieza de trabajo con aire comprimido limpio para eliminar el polvo y se debe recubrir el plástico dentro de las 6 horas; de lo contrario, la superficie se oxidará y afectará la adhesión del recubrimiento.

Advantage

El recubrimiento directo con plástico en polvo tiene las siguientes ventajas:

• Se puede utilizar con resinas que sólo están disponibles en forma de polvo.
• Se puede obtener una capa espesa en una sola aplicación.
• Los productos con formas complejas o bordes afilados se pueden recubrir bien.
• La mayoría de los plásticos en polvo tienen una excelente estabilidad durante el almacenamiento. 
• No se requieren solventes, lo que simplifica el proceso de preparación del material. Sin embargo, el recubrimiento en polvo también presenta algunos inconvenientes o limitaciones. Por ejemplo, si es necesario precalentar la pieza de trabajo, su tamaño será limitado. Dado que el proceso de recubrimiento lleva tiempo, en el caso de piezas de trabajo de gran tamaño, mientras la pulverización aún no ha finalizado, algunas zonas ya se han enfriado por debajo de la temperatura requerida. Durante el proceso de recubrimiento en polvo de plástico, la pérdida de polvo puede llegar al 60%, por lo que debe recolectarse y reutilizarse para cumplir con los requisitos económicos.

Pulverización de llama 

El recubrimiento plástico por pulverización con llama para metal es un proceso que implica derretir o derretir parcialmente plástico en polvo o pastoso con una llama emitida por una pistola rociadora y luego rociar el plástico fundido sobre la superficie de un objeto para formar un recubrimiento plástico. El espesor del revestimiento suele estar entre 0.1 y 0.7 mm. Cuando se utiliza plástico en polvo para pulverizar con llama, la pieza de trabajo debe precalentarse. El precalentamiento se puede realizar en un horno y la temperatura de precalentamiento varía depedependiendo del tipo de plástico que se rocíe.

La temperatura de la llama durante la pulverización debe controlarse estrictamente, ya que una temperatura demasiado alta puede quemar o dañar el plástico, mientras que una temperatura demasiado baja puede afectar la adherencia. Generalmente, la temperatura es más alta al rociar la primera capa de plástico, lo que puede mejorar la adhesión entre el metal y el plástico. A medida que se pulverizan las capas siguientes, la temperatura se puede reducir ligeramente. La distancia entre la pistola pulverizadora y la pieza de trabajo debe estar entre 100 y 200 cm. Para piezas de trabajo planas, la pieza de trabajo debe colocarse horizontalmente y la pistola rociadora debe moverse hacia adelante y hacia atrás; para piezas de trabajo cilíndricas o con orificio interno, deben montarse en un torno para pulverización rotacional. La velocidad lineal de la pieza giratoria debe estar entre 20 y 60 m/min. Una vez alcanzado el espesor requerido del recubrimiento, se debe detener la pulverización y la pieza de trabajo debe continuar girando hasta que el plástico fundido se solidifique y luego se debe enfriar rápidamente.

Aunque la pulverización con llama tiene una eficiencia de producción relativamente baja e implica el uso de gases irritantes, sigue siendo un método de procesamiento importante en la industria debido a su baja inversión en equipos y su eficacia para recubrir el interior de tanques, contenedores y piezas de trabajo grandes en comparación con otros métodos. .

Recubrimiento plástico por inmersión en lecho fluidizado

El principio de funcionamiento del recubrimiento plástico por inmersión en lecho fluidizado para metal es el siguiente: el polvo de recubrimiento plástico se coloca en un recipiente cilíndrico con una partición porosa en la parte superior que permite que solo pase el aire, no el polvo. Cuando el aire comprimido entra desde el fondo del recipiente, sopla el polvo y lo suspende en el recipiente. Si se sumerge una pieza de trabajo precalentada en él, el polvo de resina se derretirá y se adherirá a la pieza de trabajo, formando una capa.

El espesor del recubrimiento obtenido en lecho fluidizado depeDepende de la temperatura, la capacidad calorífica específica, el coeficiente de superficie, el tiempo de pulverización y el tipo de plástico utilizado cuando la pieza de trabajo ingresa a la cámara fluidizada. Sin embargo, en el proceso sólo se pueden controlar la temperatura y el tiempo de pulverización de la pieza de trabajo, y es necesario determinarlos mediante experimentos en la producción.

Durante la inmersión, se requiere que el polvo plástico fluya suave y uniformemente, sin aglomeración, flujo de vórtice o dispersión excesiva de partículas de plástico. Se deben tomar las medidas correspondientes para cumplir con estos requisitos. Agregar un dispositivo agitador puede reducir la aglomeración y el flujo de vórtice, mientras que agregar una pequeña cantidad de talco al polvo plástico es beneficioso para la fluidización, pero puede afectar la calidad del recubrimiento. Para evitar la dispersión de partículas de plástico, se debe controlar estrictamente el caudal de aire y la uniformidad de las partículas de polvo de plástico. Sin embargo, es inevitable cierta dispersión, por lo que se debe instalar un dispositivo de recuperación en la parte superior del lecho fluidizado.

Las ventajas del recubrimiento plástico por inmersión en lecho fluidizado son la capacidad de recubrir piezas de trabajo de formas complejas, una alta calidad del recubrimiento, la obtención de un recubrimiento más grueso en una sola aplicación, una pérdida mínima de resina y un entorno de trabajo limpio. La desventaja es la dificultad de procesar piezas de trabajo grandes.

Recubrimiento plástico por pulverización electrostática para metal.

En la pulverización electrostática, el polvo de recubrimiento plástico de resina se fija a la superficie de la pieza de trabajo mediante fuerza electrostática, en lugar de fundirlo o sinterizarlo. El principio es utilizar el campo electrostático formado por un generador electrostático de alto voltaje para cargar el polvo de resina rociado desde la pistola rociadora con electricidad estática, y la pieza de trabajo conectada a tierra se convierte en el electrodo positivo de alto voltaje. Como resultado, se deposita rápidamente una capa de polvo plástico uniforme sobre la superficie de la pieza de trabajo. Antes de que la carga se disipe, la capa de polvo se adhiere firmemente. Después de calentar y enfriar, se puede obtener un recubrimiento plástico uniforme.

La pulverización electrostática en polvo se desarrolló a mediados de la década de 1960 y es fácil de automatizar. Si no es necesario que el recubrimiento sea grueso, la pulverización electrostática no requiere precalentamiento de la pieza de trabajo, por lo que puede usarse para materiales sensibles al calor o piezas de trabajo que no son aptas para calentar. Tampoco requiere un recipiente de almacenamiento grande, lo cual es esencial en la pulverización en lecho fluidizado. El polvo que pasa por alto la pieza de trabajo es atraído hacia la parte posterior de la pieza de trabajo, por lo que la cantidad de exceso de pulverización es mucho menor que en otros métodos de pulverización, y toda la pieza de trabajo se puede recubrir pulverizando en un lado. Sin embargo, las piezas grandes también deben pulverizarse por ambos lados.

Las piezas con diferentes secciones pueden presentar dificultades para el calentamiento posterior. Si la diferencia en la sección transversal es demasiado grande, es posible que la parte más gruesa del recubrimiento no alcance la temperatura de fusión, mientras que la parte más delgada puede que ya se haya derretido o degradado. En este caso, la estabilidad térmica de la resina es importante.

Los componentes con esquinas internas limpias y orificios profundos no se cubren fácilmente con pulverización electrostática porque estas áreas tienen blindaje electrostático y repel el polvo, impidiendo que el recubrimiento entre en las esquinas u orificios, a menos que se pueda introducir la pistola en ellos. Además, la pulverización electrostática requiere partículas más finas porque es más probable que las partículas más grandes se desprendan de la pieza de trabajo, y las partículas más finas que 150 mesh son más efectivas en la acción electrostática.

Método de recubrimiento termofusible

El principio de funcionamiento del método de recubrimiento termofusible es rociar polvo de recubrimiento plástico sobre una pieza de trabajo precalentada utilizando una pistola rociadora. El plástico se funde utilizando el calor de la pieza de trabajo y, después de enfriarse, se puede aplicar una capa de plástico a la pieza de trabajo. Si es necesario, también se requiere un tratamiento posterior al calentamiento.

La clave para controlar el proceso de recubrimiento termofusible es la temperatura de precalentamiento de la pieza de trabajo. Cuando la temperatura de precalentamiento es demasiado alta, puede causar una oxidación severa de la superficie del metal, reducir la adherencia del recubrimiento e incluso puede causar descomposición de la resina y formación de espuma o decoloración del recubrimiento. Cuando la temperatura de precalentamiento es demasiado baja, la resina tiene poca fluidez, lo que dificulta la obtención de un recubrimiento uniforme. A menudo, una sola aplicación de pulverización del método de recubrimiento termofusible no puede lograr el espesor deseado, por lo que se requieren múltiples aplicaciones de pulverización. Después de cada aplicación de pulverización, es necesario un tratamiento térmico para derretir e iluminar completamente el recubrimiento antes de aplicar la segunda capa. Esto no sólo garantiza un recubrimiento uniforme y liso sino que también mejora significativamente la resistencia mecánica. La temperatura de tratamiento térmico recomendada para el polietileno de alta densidad es de unos 170°C, y para el poliéter clorado es de unos 200°C, con un tiempo recomendado de 1 hora.

El método de recubrimiento termofusible produce recubrimientos de alta calidad, estéticamente agradables y fuertemente adheridos con una mínima pérdida de resina. Es fácil de controlar, tiene un olor mínimo y la pistola pulverizadora utilizada lo tiene.

Otros métodos disponibles para el recubrimiento plástico de metales.

1. Pulverización: Llene la suspensión en el depósito de la pistola pulverizadora y utilice aire comprimido con una presión manométrica que no exceda los 0.1 MPa para pulverizar uniformemente el recubrimiento sobre la superficie de la pieza de trabajo. Para minimizar la pérdida de suspensión, la presión del aire debe mantenerse lo más baja posible. La distancia entre la pieza de trabajo y la boquilla debe mantenerse entre 10 y 20 cm y la superficie de pulverización debe mantenerse perpendicular a la dirección del flujo del material.

2. Inmersión: Sumerja la pieza de trabajo en la suspensión durante unos segundos y luego retírela. En este punto, una capa de suspensión se adherirá a la superficie de la pieza de trabajo y el exceso de líquido podrá fluir hacia abajo de forma natural. Este método es adecuado para piezas de tamaño pequeño que requieren un recubrimiento completo en la superficie externa.

3. Cepillado: El cepillado implica utilizar un pincel o una brocha para aplicar la suspensión sobre la superficie de la pieza de trabajo, creando un recubrimiento. El cepillado es adecuado para revestimientos localizados generales o revestimientos de una sola cara en superficies estrechas. Sin embargo, rara vez se utiliza debido a la superficie resultante menos lisa y uniforme después de secar el recubrimiento y a la limitación del espesor de cada capa de recubrimiento.

4. Vertido: Vierta la suspensión en una pieza de trabajo hueca giratoria, asegurándose de que la superficie interior quede completamente cubierta por la suspensión. Luego, vierte el exceso de líquido para formar una capa. Este método es adecuado para recubrir pequeños reactores, tuberías, codos, válvulas, carcasas de bombas, tes y otras piezas de trabajo similares.