Kunststof coating voor metaal

Plastic coating voor metaalprocessen is het aanbrengen van een laag plastic op het oppervlak van metalen onderdelen, waardoor ze de oorspronkelijke kenmerken van metaal behouden en tegelijkertijd bepaalde eigenschappen van plastic bieden, zoals corrosieweerstand, slijtvastheid, elektrische isolatie en zelfbescherming. -smering. Dit proces is van groot belang bij het uitbreiden van het toepassingsbereik van producten en het vergroten van hun economische waarde.

Methoden voor het kunststofcoaten van metaal

Er zijn veel methoden voor het coaten van plastic, waaronder vlamspuiten, gefluïdiseerd bed spuiten, elektrostatisch poederspuiten, hotmeltcoating en suspensiecoating. Er zijn ook veel soorten kunststoffen die kunnen worden gebruikt voor het coaten PVC, PE en PA zijn de meest gebruikte. Het voor het coaten gebruikte plastic moet in poedervorm zijn, met een fijnheid van 80-120 mesh.

Na het coaten kunt u het werkstuk het beste snel afkoelen door het in koud water onder te dompelen. Snelle afkoeling kan de kristalliniteit van de kunststofcoating verminderen, het watergehalte verhogen, de taaiheid en helderheid van het oppervlak van de coating verbeteren, de hechting vergroten en het loslaten van de coating veroorzaakt door interne spanning overwinnen.

Om de hechting tussen de coating en het basismetaal te verbeteren, moet het oppervlak van het werkstuk vóór het coaten stofvrij en droog zijn, zonder roest en vet. In de meeste gevallen moet het werkstuk een oppervlaktebehandeling ondergaan. Behandelingsmethoden omvatten zandstralen, chemische behandeling en andere mechanische methoden. Onder hen heeft zandstralen betere effecten omdat het het oppervlak van het werkstuk opruwt, het oppervlak vergroot en haken vormt, waardoor de hechting wordt verbeterd. Na het zandstralen moet het oppervlak van het werkstuk worden geblazen met schone perslucht om stof te verwijderen, en het plastic moet binnen 6 uur worden gecoat, anders zal het oppervlak oxideren, waardoor de hechting van de coating wordt aangetast.

Voordeel

Direct coaten met kunststofpoeder heeft de volgende voordelen:

• Het kan worden gebruikt met harsen die alleen in poedervorm verkrijgbaar zijn.
• Een dikke coating kan in één keer worden verkregen.
• Producten met complexe vormen of scherpe randen kunnen goed gecoat worden.
• De meeste poedervormige kunststoffen hebben een uitstekende opslagstabiliteit. 
• Er zijn geen oplosmiddelen nodig, waardoor het materiaalvoorbereidingsproces eenvoudig is. Er zijn echter ook enkele nadelen of beperkingen aan poedercoaten. Als het werkstuk bijvoorbeeld moet worden voorverwarmd, zal de grootte ervan beperkt zijn. Omdat het coatingproces bij grote werkstukken tijd kost en het spuiten nog niet is voltooid, zijn sommige ruimtes al afgekoeld tot onder de vereiste temperatuur. Tijdens het kunststofpoedercoatingproces kan het poederverlies oplopen tot 60%, dus het moet worden verzameld en hergebruikt om aan de economische eisen te voldoen.

Vlamspuiten 

Vlamspuiten van plastic coating voor metaal is een proces waarbij poedervormig of pasteus plastic wordt gesmolten of gedeeltelijk gesmolten met een vlam die uit een spuitpistool komt, en vervolgens het gesmolten plastic op het oppervlak van een object wordt gespoten om een ​​plastic coating te vormen. De dikte van de coating ligt doorgaans tussen 0.1 en 0.7 mm. Bij gebruik van kunststofpoeder voor het vlamspuiten moet het werkstuk worden voorverwarmd. Voorverwarmen kan in een oven en de voorverwarmtemperatuur varieert depeafhankelijk van het soort plastic dat wordt gespoten.

De vlamtemperatuur tijdens het spuiten moet strikt gecontroleerd worden, omdat een te hoge temperatuur het plastic kan verbranden of beschadigen, terwijl een te lage temperatuur de hechting kan beïnvloeden. Over het algemeen is de temperatuur het hoogst bij het spuiten van de eerste laag kunststof, waardoor de hechting tussen het metaal en kunststof kan verbeteren. Naarmate volgende lagen worden gespoten, kan de temperatuur iets worden verlaagd. De afstand tussen het spuitpistool en het werkstuk moet tussen 100 en 200 cm bedragen. Bij vlakke werkstukken dient het werkstuk horizontaal te worden geplaatst en het spuitpistool heen en weer te worden bewogen; voor cilindrische werkstukken of werkstukken met interne boring moeten ze op een draaibank worden gemonteerd voor roterend spuiten. De lineaire snelheid van het roterende werkstuk moet tussen 20 en 60 m/min liggen. Nadat de vereiste dikte van de coating is bereikt, moet het spuiten worden gestopt en moet het werkstuk blijven draaien totdat het gesmolten plastic stolt, waarna het snel moet worden afgekoeld.

Hoewel vlamspuiten een relatief lage productie-efficiëntie heeft en het gebruik van irriterende gassen met zich meebrengt, is het nog steeds een belangrijke verwerkingsmethode in de industrie vanwege de lage investeringen in apparatuur en de effectiviteit bij het coaten van de binnenkant van tanks, containers en grote werkstukken in vergelijking met andere methoden. .

Wervelbeddompeling van kunststofcoating

Het werkingsprincipe van kunststofcoating met wervelbeddompeling voor metaal is als volgt: kunststofcoatingpoeder wordt in een cilindrische houder geplaatst met een poreuze scheidingswand aan de bovenkant waardoor alleen lucht doorlaat en niet het poeder. Wanneer perslucht vanaf de bodem van de container binnenkomt, blaast deze het poeder op en zweeft het in de container. Als een voorverwarmd werkstuk erin wordt ondergedompeld, zal het harspoeder smelten en zich aan het werkstuk hechten, waardoor een coating ontstaat.

De dikte van de coating verkregen in gefluïdiseerd bed depeinformatie over de temperatuur, soortelijke warmtecapaciteit, oppervlaktecoëfficiënt, spuittijd en type plastic dat wordt gebruikt wanneer het werkstuk de gefluïdiseerde kamer binnengaat. Tijdens het proces kunnen echter alleen de temperatuur en de spuittijd van het werkstuk worden gecontroleerd, en deze moeten door experimenten in de productie worden bepaald.

Tijdens het dompelen is het vereist dat het kunststofpoeder soepel en gelijkmatig vloeit, zonder agglomeratie, wervelstroom of overmatige verspreiding van kunststofdeeltjes. Om aan deze vereisten te voldoen, moeten overeenkomstige maatregelen worden genomen. Het toevoegen van een roerapparaat kan de agglomeratie en wervelstroom verminderen, terwijl het toevoegen van een kleine hoeveelheid talkpoeder aan het plasticpoeder gunstig is voor de fluïdisatie, maar het kan de kwaliteit van de coating beïnvloeden. Om de verspreiding van plastic deeltjes te voorkomen, moeten de luchtstroomsnelheid en de uniformiteit van plastic poederdeeltjes strikt worden gecontroleerd. Enige spreiding is echter onvermijdelijk, dus moet er een terugwinningsapparaat in het bovenste deel van het wervelbed worden geïnstalleerd.

De voordelen van kunststofcoating met wervelbeddompeling zijn de mogelijkheid om werkstukken met complexe vormen te coaten, de hoge coatingkwaliteit, het verkrijgen van een dikkere coating in één toepassing, minimaal harsverlies en een schone werkomgeving. Het nadeel is de moeilijkheid om grote werkstukken te verwerken.

Elektrostatisch spuiten van kunststofcoating voor metaal

Bij elektrostatisch spuiten wordt hars-kunststofcoatingpoeder door elektrostatische kracht aan het oppervlak van het werkstuk gefixeerd, in plaats van door smelten of sinteren. Het principe is om het elektrostatische veld te gebruiken dat wordt gevormd door een elektrostatische hoogspanningsgenerator om het harspoeder dat uit het spuitpistool wordt gespoten, op te laden met statische elektriciteit, en het geaarde werkstuk wordt de positieve hoogspanningselektrode. Hierdoor wordt er snel een laag uniform kunststofpoeder op het oppervlak van het werkstuk afgezet. Voordat de lading verdwijnt, hecht de poederlaag zich stevig. Na verwarming en afkoeling kan een uniforme kunststofcoating worden verkregen.

Poeder-elektrostatisch spuiten is halverwege de jaren zestig ontwikkeld en is eenvoudig te automatiseren. Als de coating niet dik hoeft te zijn, vereist elektrostatisch spuiten geen voorverwarmen van het werkstuk en kan het dus worden gebruikt voor warmtegevoelige materialen of werkstukken die niet geschikt zijn om te verwarmen. Er is ook geen grote opslagcontainer nodig, wat essentieel is bij het spuiten met een wervelbed. Het poeder dat langs het werkstuk gaat, wordt door de achterkant van het werkstuk aangetrokken, waardoor de hoeveelheid overspray veel minder is dan bij andere spuitmethoden, en het hele werkstuk kan worden gecoat door aan één kant te spuiten. Grote werkstukken moeten echter nog steeds van beide kanten worden gespoten.

Werkstukken met verschillende doorsneden kunnen problemen opleveren bij de daaropvolgende verwarming. Als het verschil in doorsnede te groot is, kan het zijn dat het dikkere deel van de coating de smelttemperatuur niet bereikt, terwijl het dunnere deel al gesmolten of afgebroken is. In dit geval is de thermische stabiliteit van de hars belangrijk.

Componenten met nette interne hoeken en diepe gaten worden niet gemakkelijk bedekt door elektrostatisch spuiten, omdat deze gebieden elektrostatische afscherming hebben en repel het poeder, waardoor wordt voorkomen dat de coating in de hoeken of gaten terechtkomt, tenzij het spuitpistool erin kan worden gestoken. Bovendien vereist elektrostatisch spuiten fijnere deeltjes omdat de kans groter is dat grotere deeltjes loskomen van het werkstuk, en deeltjes fijner dan 150 mesh effectiever zijn in elektrostatische werking.

Hotmelt-coatingmethode

Het werkingsprincipe van de hotmelt coatingmethode is het spuiten van kunststof coatingpoeder op een voorverwarmd werkstuk met behulp van een spuitpistool. Door gebruik te maken van de warmte van het werkstuk smelt de kunststof en na afkoeling kan er een kunststof coating op het werkstuk worden aangebracht. Indien nodig is ook een naverwarmingsbehandeling vereist.

De sleutel tot het beheersen van het hotmeltcoatingproces is de voorverwarmingstemperatuur van het werkstuk. Wanneer de voorverwarmingstemperatuur te hoog is, kan dit ernstige oxidatie van het metalen oppervlak veroorzaken, de hechting van de coating verminderen en zelfs harsontleding en schuimvorming of verkleuring van de coating veroorzaken. Wanneer de voorverwarmingstemperatuur te laag is, heeft de hars een slechte vloeibaarheid, waardoor het moeilijk wordt om een ​​uniforme coating te verkrijgen. Vaak kan een enkele spuittoepassing van de hotmelt-coatingmethode niet de gewenste dikte bereiken, dus zijn meerdere spuittoepassingen vereist. Na elke spuittoepassing is een verwarmingsbehandeling nodig om de coating volledig te smelten en op te helderen voordat de tweede laag wordt aangebracht. Dit zorgt niet alleen voor een uniforme en gladde coating, maar verbetert ook de mechanische sterkte aanzienlijk. De aanbevolen verwarmingsbehandelingstemperatuur voor hogedichtheidpolyethyleen bedraagt ​​ongeveer 170°C, en voor gechloreerde polyether ongeveer 200°C, met een aanbevolen tijd van 1 uur.

De hotmelt-coatingmethode produceert hoogwaardige, esthetisch aantrekkelijke, sterk gebonden coatings met minimaal harsverlies. Het is gemakkelijk te bedienen, heeft een minimale geur en het gebruikte spuitpistool doet dat ook.

Andere methoden beschikbaar voor het kunststofcoaten van metaal

1. Spuiten: Vul de suspensie in het spuitpistoolreservoir en gebruik perslucht met een manometerdruk van maximaal 0.1 MPa om de coating gelijkmatig op het oppervlak van het werkstuk te spuiten. Om veringsverlies tot een minimum te beperken, moet de luchtdruk zo laag mogelijk worden gehouden. De afstand tussen het werkstuk en het mondstuk moet op 10-20 cm worden gehouden en het spuitoppervlak moet loodrecht op de richting van de materiaalstroom worden gehouden.

2. Onderdompeling: Dompel het werkstuk enkele seconden onder in de suspensie en verwijder het vervolgens. Op dit punt zal een laag suspensie zich aan het oppervlak van het werkstuk hechten en kan de overtollige vloeistof op natuurlijke wijze naar beneden stromen. Deze methode is geschikt voor kleine werkstukken die een volledige coating op het buitenoppervlak vereisen.

3. Borstelen: Bij het borstelen wordt met een verfkwast of kwast de suspensie op het oppervlak van het werkstuk aangebracht, waardoor een coating ontstaat. Borstelen is geschikt voor algemene plaatselijke coating of enkelzijdige coating op smalle oppervlakken. Het wordt echter zelden gebruikt vanwege het resulterende, minder gladde en gelijkmatige oppervlak nadat de coating is gedroogd, en de beperking van de dikte van elke coatinglaag.

4. Gieten: Giet de suspensie in een roterend hol werkstuk en zorg ervoor dat het binnenoppervlak volledig bedekt is door de suspensie. Giet vervolgens de overtollige vloeistof weg om een ​​coating te vormen. Deze methode is geschikt voor het coaten van kleine reactoren, pijpleidingen, ellebogen, kleppen, pomphuizen, T-stukken en andere soortgelijke werkstukken.