Productieproces van kunststofcoating
In de voorgaande hoofdstukken zijn de overeenkomsten in werking tussen dipcoating en dip molding uitgelegd . In dit hoofdstuk worden de gedetailleerde procedures van beide fabricageprocessen voor kunststofcoating nader toegelicht.
Voorbehandelingsproces voor kunststofcoating
De voorbehandelingsstap speelt een cruciale rol bij het verzekeren van de juiste toepassing van de kunststofcoating op het metalen substraat. Deze stappen zijn essentieel voor beide processen. Het voorbehandelingsproces voor dipcoating is ingewikkelder vergeleken met dip molding, omdat het gaat om het permanent coaten van het polymeer op het metaal dat als mal wordt gebruikt. De betrokken stappen worden hieronder uiteengezet:
Stap 1: Verwijder oppervlakteonzuiverheden
Onzuiverheden kunnen de hechting van het polymeer aan de mal of het onderdeel in gevaar brengen. Ze creëren kwetsbare gebieden waar schade kan ontstaan en zich kan verspreiden.
ontvetten:
Olie en vet op het metalen substraatoppervlak werken als onzuiverheden, die de waterbestendigheid verminderen en de normale hechting en afzetting van kunststofcoating belemmeren. Vet kan worden verwijderd door alkalisch wassen, beitsen of heet ontvetten.
Strippen:
Bij eerder gecoate delen dient u de oude laag grondig te verwijderen voordat u de nieuwe laag aanbrengt.
Stap 2: Wijzig de eigenschappen van het substraat
Naast het reinigen van het oppervlak kunnen er aanvullende eigenschappen worden gegeven om de gewenste eigenschappen te verkrijgen. Deze kenmerken kunnen nuttig zijn bij het dompelproces zelf of bij het uiteindelijke gebruik van het product.
Fosfateren:
Fosfateren, ook wel fosfaatconversie genoemd, is het proces waarbij een dunne laag fosfaat op het substraat wordt aangebracht voorafgaand aan het kunststofcoaten. Deze fosfateringslaag verhoogt de corrosieweerstand bij onvermijdelijke schade aan de kunststofcoating. De gewoonlijk gebruikte fosfaterende lagen voor dompelcoating omvatten zinkfosfaat, ijzerfosfaat en fosfaattriëster.
Shotpeening:
Het proces van shotpeening houdt in dat er bolvormige deeltjes op het oppervlak worden gedrukt, wat resulteert in een koud afgewerkt oppervlak. Dit induceert drukrestspanning op het matrixoppervlak om de sterkte ervan te vergroten en eventuele bestaande restspanning te verlichten. De aanwezigheid van restspanning kan mogelijk leiden tot de vorming van microscheuren tijdens daaropvolgende processen.
Zandstralen:
Door zandstralen ontstaan microporiën op het substraatoppervlak, waardoor dit wordt gewijzigd en het oppervlak wordt vergroot voor een betere hechting van primers, basiscoatings en kunststofcoatings. Veel voorkomende soorten zandstraalprocessen zijn onder meer zand, metaalzand, glasparelzandstralen en plastic parelzandstralen.
Deverbrossing:
Deembrittlement is een warmtebehandelingsproces gericht op het elimineren van waterstof dat de metaalmatrix binnendringt, aangezien de aanwezigheid van waterstof de vatbaarheid voor brosse breuk onder spanning vergroot. De introductie van gediffundeerde waterstof vindt plaats tijdens eerdere voorbehandelingsstappen, zoals beitsen en fosfaattoepassingen.
Stap 3: Verbeter de kwaliteit van de kunststofcoating
Breng het volgende aan op het oppervlak van het substraat om de kwaliteit van de coating te verbeteren
primer:
De primer fungeert als voorbereidende laag om de hechting tussen de ondergrond en de kunststofcoating te vergroten. Het biedt ook extra bescherming aan het gecoate substraat.
Basiscoating:
Basiscoatings zijn aanvullende coatings die speciale eigenschappen geven aan afgewerkte onderdelen, zoals UV- en krasbestendigheid. De basiscoating wordt over het algemeen niet alleen gebruikt en vervult zijn functie meestal in combinatie met de kunststof hoofdcoating.
Bij het dompelgietproces wordt een lossingsmiddel op het oppervlak van de mal aangebracht of gefixeerd om het gegoten onderdeel te helpen verwijderen. Silicagel en permanent polytetrafluorethyleen (PTFE) zijn de meest gebruikte lossingsmiddelen. Zodra de voorbehandelingsstap is voltooid, wordt de mal gedroogd om vocht te verwijderen. Restvocht zorgt voor uitzetting door de hitte die in de daaropvolgende stappen wordt geïntroduceerd. Dit leidt tot de vorming van holtes of bellen.
Productieproces van kunststofcoating
Stap 4: Verwarm de vorm voor
De matrijs wordt onderworpen aan gecontroleerde verwarming in de oven met een vooraf bepaalde temperatuur en duur, waarbij de verwarmingstemperatuur dient als een van de cruciale parameters die de laagdikte van de componenten bepalen. De kwaliteit van de warmteverdeling is afhankelijk van zowel het matrijsontwerp als het luchtstroombeheer in de oven. Het garanderen van een uniforme matrijsverwarming is cruciaal voor het bereiken van een consistente laagdikte over het hele materiaal.
Stap 5: Doop de mal
Dompel de verwarmde mal geheel of gedeeltelijk onder in het vloeibare polymeer ( PVC plastisol of PE plastisol). Het polymeer hecht zich aan het oppervlak van de mal. De externe dimensie van de mal is de interne ruimte van het onderdeel. De verblijftijd, of de tijd dat de mal in het vloeibare polymeer is ondergedompeld, is ook een van de parameters die de uiteindelijke coatingdikte van het onderdeel bepaalt. Een langere verblijftijd produceert een dikkere coating. De snelheid van onderdompeling en uitgang uit de mal is ook een belangrijke parameter om te overwegen, afhankelijk van de kenmerken van het gebruikte vloeibare polymeer. Deze snelheden worden bepaald door de fabrikant tijdens de optimalisatiefase. Als vuistregel geldt dat deze snelheden langzaam moeten zijn om de stroming van het vloeibare polymeer te regelen en een glad oppervlak te verkrijgen. Te snel uit de mal komen na de verblijftijd zal resulteren in onregelmatigheden aan het oppervlak. Als de mal echter te langzaam wordt ondergedompeld en teruggetrokken, zal de resulterende coating te dik zijn. Geavanceerdere fabrieken gebruiken gefluïdiseerde bedden van fijne polymeerpoeders om traditionele vloeibare polymeeroplossingen te vervangen. Het concept is vergelijkbaar met de traditionele methode. Zodra het fijne polymeerpoeder het verwarmde oppervlak van de mal raakt, smelt het en hecht het eraan.
Stap 6: Giet overtollig polymeer af
Laat overtollig vloeibaar polymeer van het oppervlak van de mal aflopen. Meerdere dompelstappen kunnen worden uitgevoerd om een gewenste dikkere coating te verkrijgen, of er kunnen gespecialiseerde coatings worden gebruikt.
Stap 7: Laat de coating uitharden
De coating ondergaat uitharding in de oven, wat een grondiger polymeeruithardingsproces en volledige verdamping van overtollig water, oplosmiddelen en additieven mogelijk maakt. Deze stap is cruciaal voor het bereiken van de uiteindelijke mechanische eigenschappen van het polymeer, zoals stijfheid en flexibiliteit. Bij thermohardende polymeren leidt de uithardingsstap tot volledige crosslinking van polymeerketens.
Stap 8: Koel de coating af
De uitgeharde coating wordt gekoeld door onderdompeling in een watertank bij temperaturen variërend van 122-1112°C (50-600°F), of door geforceerde of natuurlijke luchtconvectie. De afkoelsnelheid wordt niet als een kritische parameter beschouwd in vergelijking met andere vormmethoden.
Stap 9: Maak het product los en ontvorm het
Het voltooide onderdeel wordt uit het frame gehaald. Bij dompelgieten wordt de kunststofbekleding handmatig of mechanisch van de matrijs losgemaakt, waardoor het afzonderlijke onderdeel van zijn partij wordt gescheiden. Dit levert een voltooid kunststof onderdeel of onderdeel op. Het plastic of de plastic coating kan aanvullende verfijningsprocessen ondergaan, zoals inkepingen, ponsen, bedrukken en decoreren.
Videoclip over het productieproces van kunststofcoating







