Rivestimento in plastica per metallo

Il rivestimento in plastica per la lavorazione dei metalli consiste nell'applicare uno strato di plastica sulla superficie delle parti metalliche, che consente loro di conservare le caratteristiche originali del metallo fornendo allo stesso tempo alcune proprietà della plastica, come resistenza alla corrosione, resistenza all'usura, isolamento elettrico e auto-guarigione. -lubrificazione. Questo processo è di grande importanza per ampliare la gamma di applicazioni dei prodotti e aumentarne il valore economico.

Metodi per il rivestimento plastico dei metalli

Esistono molti metodi per il rivestimento in plastica, inclusa la spruzzatura a fiamma, letto fluido spruzzatura, spruzzatura elettrostatica in polvere, rivestimento hot melt e rivestimento in sospensione. Esistono anche molti tipi di plastica che possono essere utilizzati per il rivestimento, con PVC, PE e PA sono i più comunemente usati. La plastica utilizzata per il rivestimento deve essere in polvere, con finezza 80-120 mesh.

Dopo il rivestimento è meglio raffreddare rapidamente il pezzo immergendolo in acqua fredda. Il raffreddamento rapido può ridurre la cristallinità del rivestimento plastico, aumentare il contenuto di acqua, migliorare la tenacità e la brillantezza superficiale del rivestimento, aumentare l'adesione e superare il distacco del rivestimento causato dallo stress interno.

Per migliorare l'adesione tra il rivestimento e il metallo base, la superficie del pezzo deve essere priva di polvere e asciutta, senza ruggine e grasso prima del rivestimento. Nella maggior parte dei casi, il pezzo deve essere sottoposto a un trattamento superficiale. I metodi di trattamento includono sabbiatura, trattamento chimico e altri metodi meccanici. Tra questi, la sabbiatura ha effetti migliori poiché irruvidisce la superficie del pezzo, aumentandone la superficie e formando ganci, migliorando così l'adesione. Dopo la sabbiatura, la superficie del pezzo deve essere soffiata con aria compressa pulita per rimuovere la polvere e la plastica deve essere rivestita entro 6 ore, altrimenti la superficie si ossiderà, compromettendo l'adesione del rivestimento.

Vantaggio

Il rivestimento diretto con plastica in polvere presenta i seguenti vantaggi:

• Può essere utilizzato con resine disponibili solo in polvere.
• È possibile ottenere un rivestimento spesso in una sola applicazione.
• I prodotti con forme complesse o spigoli vivi possono essere rivestiti bene.
• La maggior parte delle plastiche in polvere hanno un'eccellente stabilità allo stoccaggio. 
• Non sono necessari solventi, rendendo semplice il processo di preparazione del materiale. Tuttavia, ci sono anche alcuni inconvenienti o limitazioni alla verniciatura a polvere. Ad esempio, se il pezzo deve essere preriscaldato, le sue dimensioni saranno limitate. Poiché il processo di rivestimento richiede tempo, per i pezzi di grandi dimensioni, mentre la spruzzatura non è ancora terminata, alcune aree si sono già raffreddate al di sotto della temperatura richiesta. Durante il processo di rivestimento in polvere di plastica, la perdita di polvere può raggiungere il 60%, quindi deve essere raccolta e riutilizzata per soddisfare i requisiti economici.

Spruzzo di fiamma Flame 

Il rivestimento plastico con spruzzatura a fiamma per metalli è un processo che prevede la fusione o la fusione parziale della plastica in polvere o pastosa con una fiamma emessa da una pistola a spruzzo, quindi la spruzzatura della plastica fusa sulla superficie di un oggetto per formare un rivestimento plastico. Lo spessore del rivestimento è solitamente compreso tra 0.1 e 0.7 mm. Quando si utilizza plastica in polvere per la spruzzatura a fiamma, il pezzo deve essere preriscaldato. Il preriscaldamento può essere effettuato in un forno e la temperatura di preriscaldamento varia depein base al tipo di plastica da spruzzare.

La temperatura della fiamma durante la spruzzatura deve essere rigorosamente controllata, poiché una temperatura troppo elevata può bruciare o danneggiare la plastica, mentre una temperatura troppo bassa può influire sull'adesione. Generalmente, la temperatura è più alta quando si spruzza il primo strato di plastica, il che può migliorare l'adesione tra metallo e plastica. Man mano che vengono spruzzati gli strati successivi, la temperatura può essere leggermente abbassata. La distanza tra la pistola a spruzzo e il pezzo da lavorare deve essere compresa tra 100 e 200 cm. Per i pezzi piatti, il pezzo deve essere posizionato orizzontalmente e la pistola a spruzzo deve essere spostata avanti e indietro; per pezzi cilindrici o con foro interno, devono essere montati su un tornio per la spruzzatura rotazionale. La velocità lineare del pezzo rotante deve essere compresa tra 20 e 60 m/min. Una volta raggiunto lo spessore richiesto del rivestimento, la spruzzatura deve essere interrotta e il pezzo deve continuare a ruotare finché la plastica fusa non si solidifica, quindi deve essere raffreddato rapidamente.

Sebbene la spruzzatura a fiamma abbia un'efficienza produttiva relativamente bassa e implichi l'uso di gas irritanti, è ancora un metodo di lavorazione importante nell'industria grazie al basso investimento in attrezzature e all'efficacia nel rivestimento degli interni di serbatoi, contenitori e pezzi di grandi dimensioni rispetto ad altri metodi .

Rivestimento plastico per immersione a letto fluido

Il principio di funzionamento del rivestimento plastico per immersione in letto fluido per metallo è il seguente: la polvere di rivestimento plastico viene posta in un contenitore cilindrico con una partizione porosa nella parte superiore che consente il passaggio solo dell'aria, non della polvere. Quando l'aria compressa entra dal fondo del contenitore, fa esplodere la polvere e la sospende nel contenitore. Se vi si immerge un pezzo preriscaldato, la polvere di resina si scioglierà e aderirà al pezzo, formando un rivestimento.

Lo spessore del rivestimento ottenuto in letto fluido depesi basa sulla temperatura, capacità termica specifica, coefficiente superficiale, tempo di spruzzatura e tipo di plastica utilizzata quando il pezzo entra nella camera fluidizzata. Tuttavia, durante il processo è possibile controllare solo la temperatura e il tempo di spruzzatura del pezzo e devono essere determinati mediante esperimenti nella produzione.

Durante l'immersione, è necessario che la polvere di plastica scorra in modo fluido e uniforme, senza agglomerazioni, flussi a vortice o dispersione eccessiva di particelle di plastica. Per soddisfare tali requisiti dovrebbero essere adottate misure corrispondenti. L'aggiunta di un dispositivo di agitazione può ridurre l'agglomerazione e il flusso di vortice, mentre l'aggiunta di una piccola quantità di talco alla polvere di plastica è vantaggiosa per la fluidificazione, ma può influire sulla qualità del rivestimento. Per prevenire la dispersione delle particelle di plastica, la portata del flusso d'aria e l'uniformità delle particelle di polvere di plastica devono essere rigorosamente controllate. Tuttavia, una certa dispersione è inevitabile, pertanto è necessario installare un dispositivo di recupero nella parte superiore del letto fluidizzato.

I vantaggi del rivestimento plastico per immersione a letto fluidizzato sono la capacità di rivestire pezzi di forma complessa, un'elevata qualità del rivestimento, ottenendo un rivestimento più spesso in una sola applicazione, una perdita minima di resina e un ambiente di lavoro pulito. Lo svantaggio è la difficoltà di lavorazione di pezzi di grandi dimensioni.

Rivestimento plastico a spruzzo elettrostatico per metallo

Nella spruzzatura elettrostatica, la polvere di rivestimento plastico in resina viene fissata alla superficie del pezzo mediante forza elettrostatica, anziché mediante fusione o sinterizzazione. Il principio è quello di utilizzare il campo elettrostatico formato da un generatore elettrostatico ad alta tensione per caricare la polvere di resina spruzzata dalla pistola a spruzzo con elettricità statica e il pezzo messo a terra diventa l'elettrodo positivo ad alta tensione. Di conseguenza, uno strato di polvere plastica uniforme si deposita rapidamente sulla superficie del pezzo. Prima che la carica si dissolva, lo strato di polvere aderisce saldamente. Dopo il riscaldamento e il raffreddamento si può ottenere un rivestimento plastico uniforme.

La spruzzatura elettrostatica delle polveri è stata sviluppata a metà degli anni '1960 ed è facile da automatizzare. Se il rivestimento non deve essere spesso, la spruzzatura elettrostatica non richiede il preriscaldamento del pezzo, quindi può essere utilizzata per materiali sensibili al calore o pezzi non adatti al riscaldamento. Inoltre non richiede un contenitore di stoccaggio di grandi dimensioni, essenziale nella spruzzatura a letto fluido. La polvere che oltrepassa il pezzo viene attratta dalla parte posteriore del pezzo, quindi la quantità di overspray è molto inferiore rispetto ad altri metodi di spruzzatura e l'intero pezzo può essere rivestito spruzzando su un lato. Tuttavia, i pezzi di grandi dimensioni devono ancora essere spruzzati da entrambi i lati.

Pezzi con sezioni trasversali diverse possono creare difficoltà per il successivo riscaldamento. Se la differenza di sezione è eccessiva, la parte più spessa del rivestimento potrebbe non raggiungere la temperatura di fusione, mentre la parte più sottile potrebbe essersi già fusa o degradata. In questo caso è importante la stabilità termica della resina.

I componenti con angoli interni puliti e fori profondi non vengono facilmente coperti dalla spruzzatura elettrostatica perché queste aree sono dotate di schermatura elettrostatica e repel la polvere, impedendo al rivestimento di entrare negli angoli o nei fori a meno che non sia possibile inserirvi la pistola a spruzzo. Inoltre, la spruzzatura elettrostatica richiede particelle più fini poiché le particelle più grandi hanno maggiori probabilità di staccarsi dal pezzo in lavorazione e le particelle più fini di 150 mesh sono più efficaci nell'azione elettrostatica.

Metodo di rivestimento hot melt

Il principio di funzionamento del metodo di rivestimento hot melt consiste nello spruzzare la polvere di rivestimento plastico su un pezzo preriscaldato utilizzando una pistola a spruzzo. La plastica si scioglie utilizzando il calore del pezzo in lavorazione e, dopo il raffreddamento, è possibile applicare un rivestimento in plastica al pezzo in lavorazione. Se necessario è necessario anche un trattamento post-riscaldamento.

La chiave per controllare il processo di rivestimento hot melt è la temperatura di preriscaldamento del pezzo. Quando la temperatura di preriscaldamento è troppo elevata, può causare una grave ossidazione della superficie metallica, ridurre l'adesione del rivestimento e persino causare la decomposizione della resina, la formazione di schiuma o lo scolorimento del rivestimento. Quando la temperatura di preriscaldamento è troppo bassa, la resina ha una scarsa scorrevolezza, rendendo difficile ottenere un rivestimento uniforme. Spesso, una singola applicazione a spruzzo del metodo di rivestimento hot melt non può raggiungere lo spessore desiderato, quindi sono necessarie più applicazioni a spruzzo. Dopo ogni applicazione a spruzzo è necessario un trattamento termico per sciogliere completamente e schiarire il rivestimento prima dell'applicazione del secondo strato. Ciò non solo garantisce un rivestimento uniforme e liscio, ma migliora anche significativamente la resistenza meccanica. La temperatura di trattamento termico consigliata per il polietilene ad alta densità è di circa 170°C e per il polietere clorurato è di circa 200°C, con un tempo consigliato di 1 ora.

Il metodo di rivestimento hot melt produce rivestimenti di alta qualità, esteticamente gradevoli e fortemente legati con una perdita minima di resina. È facile da controllare, ha un odore minimo e la pistola a spruzzo utilizzata lo fa.

Altri metodi disponibili per il rivestimento in plastica del metallo

1. Spruzzatura: riempire la sospensione nel serbatoio della pistola a spruzzo e utilizzare aria compressa con una pressione relativa non superiore a 0.1 MPa per spruzzare uniformemente il rivestimento sulla superficie del pezzo. Per ridurre al minimo la perdita della sospensione, la pressione dell'aria deve essere mantenuta la più bassa possibile. La distanza tra il pezzo e l'ugello deve essere mantenuta a 10-20 cm e la superficie di spruzzatura deve essere mantenuta perpendicolare alla direzione del flusso del materiale.

2. Immersione: immergere il pezzo nella sospensione per alcuni secondi, quindi rimuoverlo. A questo punto uno strato di sospensione aderirà alla superficie del pezzo e il liquido in eccesso potrà defluire naturalmente. Questo metodo è adatto per pezzi di piccole dimensioni che richiedono un rivestimento completo sulla superficie esterna.

3. Spazzolatura: La spazzolatura prevede l'utilizzo di un pennello o di una spazzola per applicare la sospensione sulla superficie del pezzo, creando un rivestimento. La spazzolatura è adatta per il rivestimento localizzato generale o il rivestimento su un solo lato su superfici strette. Tuttavia, viene utilizzato raramente a causa della superficie meno liscia e uniforme che risulta dopo l'essiccazione del rivestimento e della limitazione dello spessore di ciascuno strato di rivestimento.

4. Versamento: versare la sospensione in un pezzo cavo rotante, assicurandosi che la superficie interna sia completamente coperta dalla sospensione. Quindi, versare il liquido in eccesso per formare un rivestimento. Questo metodo è adatto per rivestire piccoli reattori, tubazioni, gomiti, valvole, corpi di pompe, raccordi a T e altri pezzi simili.