Muovipinnoite metallille

Metalliprosessin muovipinnoite on muovikerroksen levittäminen metalliosien pinnalle, jonka avulla ne säilyttävät metallin alkuperäiset ominaisuudet ja tarjoavat samalla muoville tiettyjä ominaisuuksia, kuten korroosionkestävyyden, kulutuskestävyyden, sähköeristyksen ja itseensä. -voitelu. Tällä prosessilla on suuri merkitys tuotteiden sovellusvalikoiman laajentamisessa ja niiden taloudellisen arvon kasvattamisessa.

Metallin muovipinnoitusmenetelmät

Muovipinnoittamiseen on monia menetelmiä, mukaan lukien liekkiruiskutus, leijukerros ruiskutus, sähköstaattinen jauheruiskutus, kuumasulatepinnoitus ja suspensiopinnoitus. On myös monenlaisia ​​muovityyppejä, joita voidaan käyttää pinnoittamiseen PVC, PE ja PA ovat yleisimmin käytettyjä. Päällystykseen käytettävän muovin tulee olla jauhemaista, hienouden 80-120 mesh.

Päällystyksen jälkeen on parasta jäähdyttää työkappale nopeasti upottamalla se kylmään veteen. Nopea jäähdytys voi vähentää muovipinnoitteen kiteisyyttä, lisätä vesipitoisuutta, parantaa pinnoitteen sitkeyttä ja pinnan vaaleutta, lisätä tarttuvuutta ja voittaa sisäisen jännityksen aiheuttaman pinnoitteen irtoamisen.

Pinnoitteen ja perusmetallin välisen tarttuvuuden parantamiseksi työkappaleen pinnan tulee olla pölytön ja kuiva, ilman ruostetta ja rasvaa ennen pinnoitusta. Useimmissa tapauksissa työkappaleelle on tehtävä pintakäsittely. Käsittelymenetelmiä ovat hiekkapuhallus, kemiallinen käsittely ja muut mekaaniset menetelmät. Niistä hiekkapuhalluksella on parempi vaikutus, koska se karhentaa työkappaleen pintaa, lisää pinta-alaa ja muodostaa koukkuja, mikä parantaa tarttuvuutta. Hiekkapuhalluksen jälkeen työkappaleen pinta tulee puhaltaa puhtaalla paineilmalla pölyn poistamiseksi ja muovi pinnoittaa 6 tunnin kuluessa, muuten pinta hapettuu, mikä vaikuttaa pinnoitteen tarttumiseen.

Etu

Suoralla pinnoituksella jauhetulla muovilla on seuraavat edut:

• Sitä voidaan käyttää hartsien kanssa, joita on saatavana vain jauheena.
• Paksu pinnoite saadaan yhdellä käyttökerralla.
• Tuotteet, joilla on monimutkaiset muodot tai terävät reunat, voidaan pinnoittaa hyvin.
• Useimmilla jauhemaisilla muoveilla on erinomainen säilytyskestävyys. 
• Liuottimia ei tarvita, mikä tekee materiaalin valmistusprosessista yksinkertaisen. Jauhemaalauksella on kuitenkin myös joitain haittoja tai rajoituksia. Jos esimerkiksi työkappale on esilämmitettävä, sen koko on rajoitettu. Koska päällystysprosessi vie aikaa, suurikokoisten työkappaleiden kohdalla ruiskutus ei ole vielä valmis, jotkut alueet ovat jo jäähtyneet vaaditun lämpötilan alapuolelle. Muovijauhemaalausprosessin aikana jauhehävikki voi olla jopa 60 %, joten se on kerättävä ja käytettävä uudelleen taloudellisten vaatimusten täyttämiseksi.

Liekin ruiskutus 

Liekkiruiskutusmuovipinnoite metallille on prosessi, jossa jauhemaista tai tahnamaista muovia sulatetaan tai osittain sulatetaan ruiskupistoolista lähtevän liekin avulla ja sitten ruiskutetaan sulaa muovia esineen pinnalle muovipinnoitteen muodostamiseksi. Pinnoitteen paksuus on yleensä 0.1-0.7 mm. Kun käytät jauhemaista muovia liekkiruiskutukseen, työkappale tulee esilämmittää. Esilämmitys voidaan tehdä uunissa ja esilämmityslämpötila vaihtelee deperuiskutettavan muovin tyypin perusteella.

Liekin lämpötilaa ruiskutuksen aikana on valvottava tarkasti, koska liian korkea lämpötila voi polttaa tai vahingoittaa muovia, kun taas liian matala lämpötila voi vaikuttaa tarttumiseen. Yleensä lämpötila on korkein ruiskutettaessa ensimmäistä muovikerrosta, mikä voi parantaa metallin ja muovin välistä tarttuvuutta. Kun seuraavat kerrokset ruiskutetaan, lämpötilaa voidaan hieman laskea. Ruiskutuspistoolin ja työkappaleen välisen etäisyyden tulee olla 100-200 cm. Tasaisissa työkappaleissa työkappale tulee asettaa vaakasuoraan ja ruiskupistoolia liikutetaan edestakaisin; sylinterimäisiä tai sisäporaisia ​​työkappaleita varten ne tulee asentaa sorviin pyörivää ruiskutusta varten. Pyörivän työkappaleen lineaarisen nopeuden tulee olla välillä 20-60 m/min. Kun haluttu pinnoitteen paksuus on saavutettu, ruiskuttaminen tulee lopettaa ja työkappaleen pyörimistä jatketaan, kunnes sula muovi jähmettyy, minkä jälkeen se tulee jäähdyttää nopeasti.

Vaikka liekkiruiskutuksella on suhteellisen alhainen tuotantotehokkuus ja siihen liittyy ärsyttävien kaasujen käyttöä, se on edelleen tärkeä prosessointimenetelmä teollisuudessa, koska se vaatii vähäisiä laiteinvestointeja ja tehokkuutta pinnoitettaessa säiliöiden, säiliöiden ja suurten työkappaleiden sisäosia muihin menetelmiin verrattuna. .

Leijupeti-dip-muovipinnoite

Metallin leijukerroskastomuovipinnoitteen toimintaperiaate on seuraava: muovipinnoitejauhe laitetaan sylinterimäiseen astiaan, jonka yläosassa on huokoinen väliseinä, joka päästää läpi vain ilman, ei jauhetta. Kun paineilma tulee säiliön pohjasta, se puhaltaa jauheen ylös ja suspendoi sen säiliöön. Jos esilämmitetty työkappale upotetaan siihen, hartsijauhe sulaa ja tarttuu työkappaleeseen muodostaen pinnoitteen.

Leijupedissä saadun pinnoitteen paksuus depends lämpötilasta, ominaislämpökapasiteetista, pintakertoimesta, ruiskutusajasta ja käytetyn muovin tyypistä, kun työkappale tulee leijukammioon. Prosessissa voidaan kuitenkin ohjata vain työkappaleen lämpötilaa ja ruiskutusaikaa, jotka on määritettävä tuotannossa kokeilla.

Upotuksen aikana vaaditaan, että muovijauhe virtaa tasaisesti ja tasaisesti ilman agglomeraatiota, pyörrevirtausta tai muovihiukkasten liiallista leviämistä. Näiden vaatimusten täyttämiseksi olisi toteutettava vastaavat toimenpiteet. Sekoituslaitteen lisääminen voi vähentää agglomeroitumista ja pyörrevirtausta, kun taas pienen määrän talkkijauhetta lisääminen muovijauheeseen on hyödyllistä leijutuksen kannalta, mutta se voi vaikuttaa pinnoitteen laatuun. Muovihiukkasten leviämisen estämiseksi muovijauhehiukkasten ilmavirtausta ja tasaisuutta on valvottava tiukasti. Jonkinlainen leviäminen on kuitenkin väistämätöntä, joten leijukerroksen yläosaan tulisi asentaa talteenottolaite.

Leijukerrosupotusmuovipinnoitteen etuja ovat monimutkaisen muotoisten työkappaleiden päällystyskyky, korkea pinnoitteen laatu, paksumman pinnoitteen saaminen yhdellä käyttökerralla, minimaalinen hartsin hävikki ja puhdas työympäristö. Haittana on suurten työkappaleiden käsittelyn vaikeus.

Sähköstaattinen ruiskutusmuovipinnoite metallille

Sähköstaattisessa ruiskutuksessa hartsimuovipinnoitusjauhe kiinnitetään työkappaleen pintaan sähköstaattisen voiman avulla sulamisen tai sintraamisen sijaan. Periaatteena on käyttää korkeajännitteisen sähköstaattisen generaattorin muodostamaa sähköstaattista kenttää ruiskupistoolista ruiskutetun hartsijauheen lataamiseen staattisella sähköllä, ja maadoitettu työkappale tulee korkeajännitteiseksi positiiviseksi elektrodiksi. Tämän seurauksena kerros tasaista muovijauhetta kertyy nopeasti työkappaleen pinnalle. Ennen kuin varaus haihtuu, jauhekerros kiinnittyy tiukasti. Kuumentamisen ja jäähdytyksen jälkeen voidaan saada tasainen muovipinnoite.

Jauhesähköstaattinen ruiskutus kehitettiin 1960-luvun puolivälissä ja se on helppo automatisoida. Jos pinnoitteen ei tarvitse olla paksu, sähköstaattinen ruiskutus ei vaadi työkappaleen esikuumennusta, joten sitä voidaan käyttää lämpöherkille materiaaleille tai työkappaleille, jotka eivät sovellu lämmitykseen. Se ei myöskään vaadi suurta säilytysastiaa, mikä on välttämätöntä leijukerrosruiskutuksessa. Työkappaleen ohittava jauhe vetää puoleensa työkappaleen takaosaa, joten yliruiskutuksen määrä on paljon pienempi kuin muissa ruiskutusmenetelmissä ja koko työkappale voidaan pinnoittaa ruiskuttamalla yhdeltä puolelta. Suuret työkappaleet on kuitenkin vielä ruiskutettava molemmilta puolilta.

Poikkileikkaukseltaan erilaiset työkappaleet voivat aiheuttaa vaikeuksia myöhemmässä lämmityksessä. Jos poikkileikkausero on liian suuri, pinnoitteen paksumpi osa ei välttämättä saavuta sulamislämpötilaa, kun taas ohuempi osa on jo sulanut tai hajonnut. Tässä tapauksessa hartsin lämpöstabiilisuus on tärkeää.

Komponentit, joissa on siistit sisäkulmat ja syvät reiät, eivät helposti peitä sähköstaattista ruiskutusta, koska näillä alueilla on sähköstaattinen suojaus ja repel jauhetta, joka estää pinnoitetta pääsemästä kulmiin tai reikiin, ellei ruiskupistoolia voida työntää niihin. Lisäksi sähköstaattinen ruiskutus vaatii hienompia hiukkasia, koska suuremmat hiukkaset todennäköisemmin irtoavat työkappaleesta ja yli 150 meshin hiukkaset ovat tehokkaampia sähköstaattisessa vaikutuksessa.

Kuumasulatepinnoitusmenetelmä

Kuumasulatepinnoitusmenetelmän toimintaperiaate on ruiskuttaa muovipinnoitusjauhetta esilämmitetylle työkappaleelle ruiskupistoolilla. Muovi sulaa hyödyntämällä työkappaleen lämpöä ja jäähdytyksen jälkeen työkappaleeseen voidaan levittää muovipinnoite. Tarvittaessa tarvitaan myös jälkilämmityskäsittely.

Avain kuumasulatepinnoitusprosessin ohjaamiseen on työkappaleen esilämmityslämpötila. Kun esikuumennuslämpötila on liian korkea, se voi aiheuttaa metallipinnan voimakasta hapettumista, vähentää pinnoitteen tarttuvuutta ja jopa aiheuttaa hartsin hajoamista ja pinnoitteen vaahtoamista tai värimuutoksia. Kun esilämmityslämpötila on liian alhainen, hartsin juoksevuus on huono, mikä vaikeuttaa tasaisen pinnoitteen saamista. Usein kuumasulatepinnoitusmenetelmän yhdellä ruiskulla ei saavuteta haluttua paksuutta, joten tarvitaan useita ruiskutussovelluksia. Jokaisen ruiskumaalauksen jälkeen on suoritettava lämpökäsittely pinnoitteen täydelliseksi sulamiseksi ja vaalenemiseksi ennen toisen kerroksen levittämistä. Tämä ei ainoastaan ​​takaa tasaista ja sileää pinnoitetta, vaan myös parantaa merkittävästi mekaanista lujuutta. Suuritiheyksisen polyeteenin suositeltu lämpökäsittelylämpötila on noin 170°C ja klooratun polyeetterin noin 200°C, suositeltu aika 1 tunti.

Kuumasulatepäällystysmenetelmällä saadaan aikaan korkealaatuisia, esteettisesti miellyttäviä, vahvasti sitoutuneita pinnoitteita minimaalisilla hartsihäviöillä. Sitä on helppo hallita, sen haju on minimaalinen, ja käytetty ruiskutuspistooli tekee.

Muita saatavilla olevia menetelmiä metallin muovipinnoitukseen

1. Ruiskutus: Täytä suspensio ruiskutuspistoolin säiliöön ja käytä paineilmaa, jonka ylipaine on enintään 0.1 MPa, jotta pinnoite ruiskutetaan tasaisesti työkappaleen pinnalle. Jousitushäviön minimoimiseksi ilmanpaine tulee pitää mahdollisimman alhaisena. Työkappaleen ja suuttimen välinen etäisyys tulee pitää 10-20 cm ja ruiskutuspinta kohtisuorassa materiaalin virtaussuuntaan nähden.

2. Upotus: Upota työkappale suspensioon muutamaksi sekunniksi ja poista se sitten. Tässä vaiheessa työkappaleen pintaan kiinnittyy kerros suspensiota ja ylimääräinen neste voi valua alas luonnollisesti. Tämä menetelmä soveltuu pienikokoisille työkappaleille, jotka vaativat täydellisen pinnoituksen ulkopinnalta.

3. Harjaus: Harjaamisessa käytetään sivellintä tai sivellintä suspension levittämiseksi työkappaleen pinnalle, jolloin muodostuu pinnoite. Harjaus soveltuu yleiseen paikalliseen pinnoitukseen tai kapeiden pintojen yksipuoliseen pinnoittamiseen. Sitä käytetään kuitenkin harvoin johtuen siitä, että pinta on vähemmän sileä ja tasainen pinnoitteen kuivumisen jälkeen, ja koska kunkin pinnoitekerroksen paksuus on rajoitettu.

4. Kaataminen: Kaada suspensio pyörivään onttoon työkappaleeseen varmistaen, että ripustus peittää sisäpinnan kokonaan. Kaada sitten ylimääräinen neste pois pinnoitteen muodostamiseksi. Tämä menetelmä soveltuu pienten reaktorien, putkistojen, kulmakappaleiden, venttiilien, pumppukoteloiden, tiisien ja muiden vastaavien työkappaleiden päällystämiseen.