Пластиковое покрытие для металла

Пластиковое покрытие для обработки металла заключается в нанесении слоя пластика на поверхность металлических деталей, что позволяет им сохранять первоначальные характеристики металла, а также обеспечивает определенные свойства пластика, такие как коррозионная стойкость, износостойкость, электроизоляция и самостойкость. -смазка. Этот процесс имеет большое значение для расширения области применения продукции и повышения ее экономической ценности.

Способы нанесения пластикового покрытия на металл

Существует множество методов нанесения пластикового покрытия, включая газопламенное напыление, кипящий слой напыление, порошковое электростатическое напыление, покрытие горячим расплавом и суспензионное покрытие. Существует также много типов пластмасс, которые можно использовать для покрытия. PVC, PE и PA являются наиболее часто используемыми. Пластик, используемый для покрытия, должен быть в виде порошка с крупностью 80-120 меш.

После покрытия лучше всего быстро охладить заготовку, погрузив ее в холодную воду. Быстрое охлаждение может снизить кристалличность пластикового покрытия, увеличить содержание воды, улучшить прочность и поверхностную яркость покрытия, повысить адгезию и преодолеть отслоение покрытия, вызванное внутренним напряжением.

Для улучшения сцепления покрытия с основным металлом поверхность заготовки перед нанесением покрытия должна быть очищенной от пыли и сухой, без ржавчины и жира. В большинстве случаев заготовка нуждается в поверхностной обработке. Методы обработки включают пескоструйную обработку, химическую обработку и другие механические методы. Среди них пескоструйная обработка дает лучший эффект, поскольку она делает поверхность заготовки шероховатой, увеличивая площадь поверхности и образуя зацепы, тем самым улучшая адгезию. После пескоструйной обработки поверхность заготовки следует продуть чистым сжатым воздухом для удаления пыли, а пластик следует покрыть в течение 6 часов, в противном случае поверхность окислится, что повлияет на адгезию покрытия.

Преимущества

Прямое покрытие порошковым пластиком имеет следующие преимущества:

• Его можно использовать со смолами, которые доступны только в виде порошка.
• Толстое покрытие можно получить за одно применение.
• Изделия сложной формы или с острыми краями хорошо покрываются лаком.
• Большинство порошкообразных пластмасс обладают превосходной стабильностью при хранении. 
• Никаких растворителей не требуется, что упрощает процесс подготовки материала. Однако порошковое покрытие имеет и некоторые недостатки или ограничения. Например, если заготовку необходимо предварительно нагреть, ее размер будет ограничен. Поскольку процесс нанесения покрытия требует времени, для крупногабаритных заготовок, пока напыление еще не закончено, некоторые участки уже остыли ниже необходимой температуры. В процессе нанесения порошкового покрытия на пластик потери порошка могут достигать 60%, поэтому его необходимо собирать и повторно использовать в целях удовлетворения экономических требований.

Распыление пламенем 

Пламенное напыление пластикового покрытия для металла — это процесс, который включает плавление или частичное плавление порошкообразного или пастообразного пластика пламенем, испускаемым из распылителя, а затем распыление расплавленного пластика на поверхность объекта для образования пластикового покрытия. Толщина покрытия обычно составляет от 0.1 до 0.7 мм. При использовании порошкообразного пластика для газопламенного напыления заготовку следует предварительно нагреть. Предварительный нагрев можно выполнить в духовке, температура предварительного нагрева варьируется.epeопределение типа распыляемого пластика.

Температуру пламени во время распыления необходимо строго контролировать, так как слишком высокая температура может сжечь или повредить пластик, а слишком низкая может повлиять на адгезию. Как правило, температура самая высокая при распылении первого слоя пластика, что может улучшить адгезию между металлом и пластиком. По мере напыления последующих слоев температуру можно немного снизить. Расстояние между краскопультом и заготовкой должно быть от 100 до 200 см. При плоских заготовках заготовку следует располагать горизонтально и перемещать краскопульт вперед-назад; для заготовок цилиндрической формы или внутреннего отверстия их следует монтировать на токарном станке для ротационного напыления. Линейная скорость вращающейся детали должна составлять от 20 до 60 м/мин. После достижения необходимой толщины покрытия напыление следует прекратить и продолжить вращение заготовки до затвердевания расплавленного пластика, а затем резко охладить ее.

Хотя газопламенное напыление имеет относительно низкую производственную эффективность и предполагает использование раздражающих газов, оно по-прежнему остается важным методом обработки в промышленности из-за низких инвестиций в оборудование и эффективности покрытия внутренней части резервуаров, контейнеров и крупных заготовок по сравнению с другими методами. .

Пластиковое покрытие методом погружения в псевдоожиженный слой

Принцип работы пластикового покрытия металла погружением в псевдоожиженный слой заключается в следующем: порошок пластикового покрытия помещается в цилиндрический контейнер с пористой перегородкой вверху, пропускающей только воздух, а не порошок. Когда сжатый воздух поступает со дна контейнера, он раздувает порошок и суспендирует его в контейнере. Если в него погрузить предварительно нагретую заготовку, порошок смолы расплавится и прилипнет к заготовке, образуя покрытие.

Толщина покрытия, полученного в кипящем слое depeЭто зависит от температуры, удельной теплоемкости, коэффициента поверхности, времени распыления и типа используемого пластика, когда заготовка попадает в камеру псевдоожижения. Однако в процессе можно контролировать только температуру и время напыления заготовки, и их необходимо определять опытным путем на производстве.

При окунании необходимо, чтобы пластиковый порошок растекался плавно и равномерно, без агломераций, вихревого течения и чрезмерного диспергирования частиц пластика. Для удовлетворения этих требований должны быть приняты соответствующие меры. Добавление перемешивающего устройства может уменьшить агломерацию и вихревое течение, а добавление небольшого количества талька к порошку пластика полезно для псевдоожижения, но может повлиять на качество покрытия. Чтобы предотвратить рассеивание пластиковых частиц, необходимо строго контролировать скорость воздушного потока и однородность частиц пластикового порошка. Однако некоторое рассеивание неизбежно, поэтому в верхней части кипящего слоя следует установить рекуперационное устройство.

Преимуществами нанесения покрытия методом погружения в псевдоожиженный слой являются возможность покрытия деталей сложной формы, высокое качество покрытия, получение более толстого покрытия за одно нанесение, минимальные потери смолы и чистая рабочая среда. Недостаток – сложность обработки крупных заготовок.

Электростатическое напыление пластикового покрытия по металлу.

При электростатическом напылении порошок полимерного пластикового покрытия прикрепляется к поверхности заготовки за счет электростатической силы, а не путем плавления или спекания. Принцип заключается в использовании электростатического поля, создаваемого высоковольтным электростатическим генератором, для зарядки порошка смолы, распыляемого из распылителя, статическим электричеством, а заземленная заготовка становится высоковольтным положительным электродом. В результате на поверхности заготовки быстро осаждается слой однородного пластичного порошка. Прежде чем заряд рассеется, слой порошка прочно прилипнет. После нагрева и охлаждения можно получить однородное пластиковое покрытие.

Электростатическое распыление порошка было разработано в середине 1960-х годов и его легко автоматизировать. Если покрытие не должно быть толстым, электростатическое напыление не требует предварительного нагрева заготовки, поэтому его можно использовать для термочувствительных материалов или заготовок, не пригодных для нагрева. Для него также не требуется большой контейнер для хранения, который необходим при распылении в псевдоожиженном слое. Порошок, обходящий заготовку, притягивается к задней части заготовки, поэтому количество избыточного распыления намного меньше, чем при других методах распыления, и можно покрыть всю заготовку распылением с одной стороны. Однако крупные заготовки все равно необходимо распылять с обеих сторон.

Заготовки разного сечения могут создавать трудности при последующем нагреве. Если разница в поперечном сечении слишком велика, более толстая часть покрытия может не достичь температуры плавления, а более тонкая часть может уже расплавиться или разрушиться. В этом случае важна термическая стабильность смолы.

Компоненты с аккуратными внутренними углами и глубокими отверстиями нелегко покрыть электростатическим напылением, поскольку эти области имеют электростатическое экранирование и рepeл порошка, препятствующего попаданию покрытия в углы или отверстия, если в них нельзя вставить краскопульт. Кроме того, для электростатического напыления требуются более мелкие частицы, поскольку более крупные частицы с большей вероятностью оторвутся от заготовки, а частицы размером менее 150 меш более эффективны при электростатическом воздействии.

Метод нанесения покрытия горячим расплавом

Принцип работы метода нанесения покрытия горячим расплавом заключается в распылении порошка пластикового покрытия на предварительно нагретую заготовку с помощью распылителя. Пластик плавится за счет использования тепла заготовки, и после охлаждения на заготовку можно нанести пластиковое покрытие. При необходимости также требуется последующая термическая обработка.

Ключом к управлению процессом нанесения покрытия термоклеем является температура предварительного нагрева заготовки. Слишком высокая температура предварительного нагрева может вызвать сильное окисление металлической поверхности, снизить адгезию покрытия и даже вызвать разложение смолы, вспенивание или изменение цвета покрытия. Когда температура предварительного нагрева слишком низкая, смола имеет плохую текучесть, что затрудняет получение однородного покрытия. Часто однократное нанесение покрытия методом горячего расплава не может обеспечить желаемую толщину, поэтому требуется многократное нанесение покрытия. После каждого нанесения распылением необходима термообработка для полного расплавления и придания блеска покрытию перед нанесением второго слоя. Это не только обеспечивает равномерное и гладкое покрытие, но и значительно повышает механическую прочность. Рекомендуемая температура термообработки для полиэтилена высокой плотности составляет около 170°С, а для хлорированного полиэфира – около 200°С, рекомендуемое время – 1 час.

Метод нанесения покрытия горячим расплавом позволяет получить высококачественные, эстетически приятные покрытия с прочной связью и минимальными потерями смолы. Им легко управлять, он имеет минимальный запах, как и используемый распылитель.

Другие доступные методы пластикового покрытия металла

1. Распыление: Залейте суспензию в бачок краскопульта и с помощью сжатого воздуха с манометрическим давлением не более 0.1 МПа равномерно распылите покрытие на поверхность заготовки. Чтобы свести к минимуму потери подвески, давление воздуха должно поддерживаться как можно более низким. Расстояние между заготовкой и соплом следует выдерживать на уровне 10-20 см, а поверхность распыления держать перпендикулярно направлению потока материала.

2. Погружение: Погрузите заготовку в суспензию на несколько секунд, затем извлеките ее. В этот момент к поверхности заготовки прилипнет слой суспензии, а лишняя жидкость сможет стечь естественным путем. Этот метод подходит для небольших по размеру заготовок, требующих полного покрытия внешней поверхности.

3. Нанесение кистью: нанесение суспензии на поверхность заготовки с помощью кисти или щетки создает покрытие. Нанесение кистью подходит для общего локального нанесения или одностороннего нанесения на узкие поверхности. Однако его применяют редко из-за получающейся менее гладкой и ровной поверхности после высыхания покрытия, а также ограничения толщины каждого слоя покрытия.

4. Заливка: Вылейте суспензию во вращающуюся полую заготовку, следя за тем, чтобы внутренняя поверхность была полностью покрыта суспензией. Затем вылейте лишнюю жидкость, чтобы образовалось покрытие. Этот метод подходит для покрытия небольших реакторов, трубопроводов, колен, клапанов, корпусов насосов, тройников и других подобных заготовок.