Acoperire din plastic pentru metal

Acoperirea din plastic pentru prelucrarea metalelor constă în aplicarea unui strat de plastic pe suprafața pieselor metalice, ceea ce le permite să păstreze caracteristicile originale ale metalului, oferind, de asemenea, anumite proprietăți ale plasticului, cum ar fi rezistența la coroziune, rezistența la uzură, izolația electrică și auto-izolare. - ungere. Acest proces are o mare importanță în extinderea gamei de aplicații a produselor și creșterea valorii lor economice.

Metode de acoperire cu plastic pentru metal

Există multe metode de acoperire cu plastic, inclusiv pulverizarea cu flacără, pat fluidizat pulverizare, pulverizare electrostatică cu pulbere, acoperire cu topitură la cald și acoperire în suspensie. Există, de asemenea, multe tipuri de materiale plastice care pot fi folosite pentru acoperire, cu PVC, PE și PA fiind cele mai frecvent utilizate. Plasticul folosit pentru acoperire trebuie să fie sub formă de pulbere, cu o finețe de 80-120 ochiuri.

După acoperire, cel mai bine este să răciți rapid piesa de prelucrat prin scufundarea acesteia în apă rece. Răcirea rapidă poate reduce cristalinitatea învelișului din plastic, poate crește conținutul de apă, poate îmbunătăți duritatea și strălucirea suprafeței acoperirii, poate crește aderența și poate depăși detașarea stratului de acoperire cauzată de stresul intern.

Pentru a îmbunătăți aderența dintre acoperire și metalul de bază, suprafața piesei de prelucrat trebuie să fie fără praf și uscată, fără rugină și grăsime înainte de acoperire. În cele mai multe cazuri, piesa de prelucrat trebuie să fie supusă unui tratament de suprafață. Metodele de tratament includ sablare, tratare chimică și alte metode mecanice. Printre acestea, sablare are efecte mai bune deoarece aspru suprafața piesei de prelucrat, mărind suprafața și formând cârlige, îmbunătățind astfel aderența. După sablare, suprafața piesei de prelucrat trebuie suflată cu aer comprimat curat pentru a îndepărta praful, iar plasticul trebuie acoperit în 6 ore, în caz contrar, suprafața se va oxida, afectând aderența stratului de acoperire.

Avantaj

Acoperirea directă cu pulbere de plastic are următoarele avantaje:

• Poate fi folosit cu rășini care sunt disponibile numai sub formă de pulbere.
• O acoperire groasă poate fi obținută într-o singură aplicare.
• Produsele cu forme complexe sau margini ascuțite pot fi bine acoperite.
• Majoritatea materialelor plastice sub formă de pulbere au o stabilitate excelentă la depozitare. 
• Nu sunt necesari solvenți, ceea ce face procesul de pregătire a materialului simplu. Cu toate acestea, există și unele dezavantaje sau limitări ale acoperirii cu pulbere. De exemplu, dacă piesa de prelucrat trebuie preîncălzită, dimensiunea acesteia va fi limitată. Deoarece procesul de acoperire necesită timp, pentru piesele de prelucrat de dimensiuni mari, în timp ce pulverizarea nu este încă terminată, unele zone s-au răcit deja sub temperatura necesară. În timpul procesului de acoperire cu pulbere din plastic, pierderea de pulbere poate fi de până la 60%, așa că trebuie colectată și reutilizată pentru a îndeplini cerințele economice.

Pulverizare cu flacără 

Învelișul de plastic prin pulverizare cu flacără pentru metal este un proces care implică topirea sau topirea parțială a plasticului praf sau pastos cu o flacără emisă de un pistol de pulverizare și apoi pulverizarea plasticului topit pe suprafața unui obiect pentru a forma o acoperire de plastic. Grosimea stratului de acoperire este de obicei între 0.1 și 0.7 mm. Când utilizați plastic sub formă de pulbere pentru pulverizarea cu flacără, piesa de prelucrat trebuie preîncălzită. Preîncălzirea se poate face în cuptor, iar temperatura de preîncălzire variază depecăutând tipul de plastic care este pulverizat.

Temperatura flăcării în timpul pulverizării trebuie controlată cu strictețe, deoarece o temperatură prea mare poate arde sau deteriora plasticul, în timp ce o temperatură prea scăzută poate afecta aderența. În general, temperatura este cea mai ridicată la pulverizarea primului strat de plastic, ceea ce poate îmbunătăți aderența dintre metal și plastic. Pe măsură ce straturile ulterioare sunt pulverizate, temperatura poate fi ușor scăzută. Distanța dintre pistolul de pulverizare și piesa de prelucrat trebuie să fie între 100 și 200 cm. Pentru piesele plate, piesa de prelucrat trebuie așezată orizontal, iar pistolul de pulverizare trebuie mișcat înainte și înapoi; pentru piesele de prelucrat cu alezaj cilindric sau interior, acestea trebuie montate pe un strung pentru pulverizare rotativă. Viteza liniară a piesei rotative trebuie să fie între 20 și 60 m/min. După ce a fost atinsă grosimea necesară a acoperirii, pulverizarea trebuie oprită și piesa de prelucrat trebuie să continue să se rotească până când plasticul topit se solidifică, apoi ar trebui să fie răcită rapid.

Deși pulverizarea cu flacără are o eficiență de producție relativ scăzută și implică utilizarea gazelor iritante, este totuși o metodă de procesare importantă în industrie datorită investiției reduse în echipamente și eficacității în acoperirea interioarelor rezervoarelor, containerelor și pieselor mari în comparație cu alte metode. .

Acoperire din plastic cu strat fluidizat

Principiul de funcționare al acoperirii din plastic cu pat fluidizat pentru metal este următorul: pulberea de acoperire din plastic este plasată într-un recipient cilindric cu un despărțitor poros în partea de sus care permite trecerea numai a aerului, nu a pulberii. Când aerul comprimat intră din partea inferioară a recipientului, pulberea se aruncă în sus și o suspendă în recipient. Dacă o piesă de prelucrat preîncălzită este scufundată în ea, pulberea de rășină se va topi și va adera la piesa de prelucrat, formând o acoperire.

Grosimea învelișului obținut în pat fluidizat depese referă la temperatură, capacitatea termică specifică, coeficientul de suprafață, timpul de pulverizare și tipul de plastic utilizat atunci când piesa de prelucrat intră în camera fluidizată. Cu toate acestea, numai temperatura și timpul de pulverizare a piesei de prelucrat pot fi controlate în proces și trebuie să fie determinate prin experimente în producție.

În timpul scufundării, este necesar ca pulberea de plastic să curgă lin și uniform, fără aglomerare, curgere vortex sau dispersie excesivă a particulelor de plastic. Trebuie luate măsuri corespunzătoare pentru a îndeplini aceste cerințe. Adăugarea unui dispozitiv de agitare poate reduce aglomerarea și fluxul de vortex, în timp ce adăugarea unei cantități mici de pulbere de talc la pulberea de plastic este benefică pentru fluidizare, dar poate afecta calitatea acoperirii. Pentru a preveni dispersarea particulelor de plastic, debitul de aer și uniformitatea particulelor de pulbere de plastic trebuie controlate strict. Cu toate acestea, o anumită dispersie este inevitabilă, așa că în partea superioară a patului fluidizat trebuie instalat un dispozitiv de recuperare.

Avantajele acoperirii din plastic cu pat fluidizat sunt capacitatea de a acoperi piese de prelucrat în formă complexă, calitatea înaltă a acoperirii, obținerea unui strat mai gros într-o singură aplicare, pierderea minimă de rășină și un mediu de lucru curat. Dezavantajul este dificultatea procesării pieselor mari.

Acoperire din plastic prin pulverizare electrostatică pentru metal

În pulverizarea electrostatică, pulberea de acoperire cu rășină din plastic este fixată pe suprafața piesei de prelucrat prin forță electrostatică, mai degrabă decât prin topire sau sinterizare. Principiul este de a utiliza câmpul electrostatic format de un generator electrostatic de înaltă tensiune pentru a încărca pulberea de rășină pulverizată din pistolul de pulverizare cu electricitate statică, iar piesa de prelucrat împământat devine electrodul pozitiv de înaltă tensiune. Ca rezultat, un strat de pulbere de plastic uniformă se depune rapid pe suprafața piesei de prelucrat. Înainte ca încărcarea să se disipeze, stratul de pulbere aderă ferm. După încălzire și răcire, se poate obține o acoperire uniformă din plastic.

Pulverizarea electrostatică cu pulbere a fost dezvoltată la mijlocul anilor 1960 și este ușor de automatizat. Dacă acoperirea nu trebuie să fie groasă, pulverizarea electrostatică nu necesită preîncălzirea piesei de prelucrat, deci poate fi utilizată pentru materiale sensibile la căldură sau piese de prelucrat care nu sunt potrivite pentru încălzire. De asemenea, nu necesită un recipient mare de depozitare, care este esențial în pulverizarea cu pat fluidizat. Pulberea care ocolește piesa de prelucrat este atrasă de spatele piesei de prelucrat, astfel încât cantitatea de supraspray este mult mai mică decât în ​​alte metode de pulverizare, iar întreaga piesă de prelucrat poate fi acoperită prin pulverizare pe o parte. Cu toate acestea, piesele mari trebuie încă pulverizate din ambele părți.

Piesele de prelucrat cu secțiuni transversale diferite pot prezenta dificultăți pentru încălzirea ulterioară. Dacă diferența de secțiune transversală este prea mare, este posibil ca partea mai groasă a acoperirii să nu atingă temperatura de topire, în timp ce partea mai subțire s-ar putea să se fi topit sau degradat deja. În acest caz, stabilitatea termică a rășinii este importantă.

Componentele cu colțuri interne îngrijite și găuri adânci nu sunt ușor acoperite de pulverizarea electrostatică, deoarece aceste zone au ecranare electrostatică și repel pulberea, împiedicând acoperirea să pătrundă în colțuri sau găuri, cu excepția cazului în care pistolul de pulverizare poate fi introdus în ele. În plus, pulverizarea electrostatică necesită particule mai fine, deoarece particulele mai mari au mai multe șanse să se desprindă de piesa de prelucrat, iar particulele mai fine de 150 mesh sunt mai eficiente în acțiunea electrostatică.

Metoda de acoperire prin topire la cald

Principiul de lucru al metodei de acoperire prin topire la cald este pulverizarea pulberii de acoperire din plastic pe o piesa de prelucrat preîncălzită folosind un pistol de pulverizare. Plasticul se topește utilizând căldura piesei de prelucrat și, după răcire, pe piesa de prelucrat poate fi aplicat un strat de plastic. Dacă este necesar, este necesar și un tratament post-încălzire.

Cheia pentru controlul procesului de acoperire prin topire la cald este temperatura de preîncălzire a piesei de prelucrat. Când temperatura de preîncălzire este prea mare, poate provoca oxidarea severă a suprafeței metalice, poate reduce aderența stratului de acoperire și poate provoca chiar descompunerea rășinii și spumarea sau decolorarea stratului de acoperire. Când temperatura de preîncălzire este prea scăzută, rășina are o fluiditate slabă, ceea ce face dificilă obținerea unei acoperiri uniforme. Adesea, o singură aplicare prin pulverizare a metodei de acoperire cu topitură la cald nu poate atinge grosimea dorită, așa că sunt necesare mai multe aplicații de pulverizare. După fiecare aplicare prin pulverizare, este necesar un tratament de încălzire pentru a se topi și a lumina complet stratul înainte de aplicarea celui de-al doilea strat. Acest lucru nu numai că asigură o acoperire uniformă și netedă, ci și îmbunătățește semnificativ rezistența mecanică. Temperatura recomandată de tratament termic pentru polietilena de înaltă densitate este în jur de 170°C, iar pentru polieterul clorurat, este în jur de 200°C, cu un timp recomandat de 1 oră.

Metoda de acoperire prin topire la cald produce acoperiri de înaltă calitate, plăcute din punct de vedere estetic, puternic lipite, cu pierderi minime de rășină. Este ușor de controlat, are un miros minim, iar pistolul de pulverizare folosit are.

Alte metode disponibile pentru acoperirea cu plastic pentru metal

1. Pulverizare: Umpleți suspensia în rezervorul pistolului de pulverizare și utilizați aer comprimat cu o presiune manometrică care nu depășește 0.1 MPa pentru a pulveriza uniform stratul pe suprafața piesei de prelucrat. Pentru a minimiza pierderea suspensiei, presiunea aerului trebuie menținută cât mai scăzută posibil. Distanța dintre piesa de prelucrat și duză trebuie menținută la 10-20 cm, iar suprafața de pulverizare trebuie menținută perpendiculară pe direcția fluxului de material.

2. Imersie: scufundați piesa de prelucrat în suspensie pentru câteva secunde, apoi îndepărtați-o. În acest moment, un strat de suspensie va adera la suprafața piesei de prelucrat, iar excesul de lichid poate curge în jos în mod natural. Această metodă este potrivită pentru piese de prelucrat de dimensiuni mici care necesită o acoperire completă pe suprafața exterioară.

3. Periere: Perierea implică utilizarea unei pensule sau a unei pensule pentru a aplica suspensia pe suprafața piesei de prelucrat, creând o acoperire. Periajul este potrivit pentru acoperirea generală localizată sau acoperirea cu o singură față pe suprafețe înguste. Cu toate acestea, este rar utilizat din cauza suprafeței mai puțin netede și uniforme rezultate după uscarea stratului de acoperire și a limitării grosimii fiecărui strat de acoperire.

4. Turnare: Turnați suspensia într-o piesă de prelucrat goală rotativă, asigurându-vă că suprafața interioară este complet acoperită de suspensie. Apoi, turnați excesul de lichid pentru a forma o acoperire. Această metodă este potrivită pentru acoperirea reactoarelor mici, conductelor, cotului, supapelor, carcaselor pompelor, teurilor și a altor piese de prelucrat similare.