Plastična prevleka za kovino

Postopek plastificiranja za kovine je nanos plasti plastike na površino kovinskih delov, ki jim omogoča, da obdržijo prvotne lastnosti kovine, hkrati pa zagotavlja določene lastnosti plastike, kot so odpornost proti koroziji, odpornost proti obrabi, električna izolacija in lastnost. - mazanje. Ta proces je velikega pomena pri razširitvi obsega uporabe izdelkov in povečanju njihove ekonomske vrednosti.

Metode plastificiranja kovin

Obstaja veliko metod za prevleko s plastiko, vključno s plamenskim brizganjem, fluidizirana postelja pršenje, elektrostatično pršenje v prahu, vroče talilni premaz in suspenzijski premaz. Obstaja tudi veliko vrst plastike, ki se lahko uporabljajo za premaze, z PVC, PE in PA sta najpogosteje uporabljena. Plastika, ki se uporablja za premaz, mora biti v obliki prahu s finostjo 80–120 mesh.

Po nanosu je najbolje, da obdelovanec na hitro ohladimo tako, da ga potopimo v hladno vodo. Hitro hlajenje lahko zmanjša kristaliničnost plastične prevleke, poveča vsebnost vode, izboljša žilavost in površinsko svetlost prevleke, poveča oprijem in premaga odstop prevleke zaradi notranje napetosti.

Za izboljšanje oprijema med premazom in osnovno kovino mora biti površina obdelovanca pred nanosom premaza brez prahu in suha, brez rje in maščobe. V večini primerov je treba obdelovanec površinsko obdelati. Metode obdelave vključujejo peskanje, kemično obdelavo in druge mehanske metode. Med njimi ima boljše učinke peskanje, saj nahrapavi površino obdelovanca, poveča površino in oblikuje kljuke ter tako izboljša oprijem. Po peskanju je treba površino obdelovanca prepihati s čistim stisnjenim zrakom, da se odstrani prah, plastiko pa je treba premazati v 6 urah, sicer bo površina oksidirala, kar bo vplivalo na oprijem prevleke.

Prednost

Neposredni premaz s plastiko v prahu ima naslednje prednosti:

• Uporablja se lahko s smolami, ki so na voljo samo v obliki prahu.
• Z enim nanosom lahko dobite debel premaz.
• Izdelke kompleksnih oblik ali ostrih robov je mogoče dobro premazati.
• Večina plastike v prahu ima odlično stabilnost pri shranjevanju. 
• Topila niso potrebna, zaradi česar je postopek priprave materiala preprost. Vendar pa obstajajo tudi nekatere pomanjkljivosti ali omejitve praškastega lakiranja. Na primer, če je treba obdelovanec predhodno segreti, bo njegova velikost omejena. Ker postopek nanašanja premaza traja dolgo, pri obdelovancih večjih dimenzij, medtem ko brizganje še ni končano, so se nekatera področja že ohladila pod zahtevano temperaturo. Med postopkom praškastega premazovanja plastike je lahko izguba prahu celo do 60 %, zato ga je treba zbrati in ponovno uporabiti, da se izpolnijo ekonomske zahteve.

Škropljenje s plamenom 

Plamensko brizganje plastične prevleke za kovino je postopek, ki vključuje taljenje ali delno taljenje praškaste ali pastozne plastike s plamenom, ki ga oddaja brizgalna pištola, nato pa razprševanje staljene plastike na površino predmeta, da se oblikuje plastična prevleka. Debelina nanosa je običajno med 0.1 in 0.7 mm. Pri uporabi plastike v prahu za plamensko brizganje je treba obdelovanec predhodno segreti. Predgretje lahko izvedete v pečici, temperatura predgretja pa se spreminja depeglede na vrsto plastike, ki jo pršite.

Temperatura plamena med brizganjem mora biti strogo nadzorovana, saj lahko previsoka temperatura opeče ali poškoduje plastiko, prenizka temperatura pa lahko vpliva na oprijem. Na splošno je temperatura najvišja pri pršenju prve plasti plastike, kar lahko izboljša oprijem med kovino in plastiko. Ko nanesemo naslednje sloje, lahko temperaturo rahlo znižamo. Razdalja med brizgalno pištolo in obdelovancem naj bo med 100 in 200 cm. Pri ravnih obdelovancih je treba obdelovanec postaviti vodoravno in brizgalno pištolo premikati naprej in nazaj; za obdelovance s cilindrično ali notranjo izvrtino jih je treba namestiti na stružnico za rotacijsko brizganje. Linearna hitrost vrtečega se obdelovanca mora biti med 20 in 60 m/min. Ko dosežemo želeno debelino nanosa, je treba brizganje ustaviti in obdelovanec še naprej vrteti, dokler se staljena plastika ne strdi, nato pa ga je treba hitro ohladiti.

Čeprav ima plamensko pršenje razmeroma nizko proizvodno učinkovitost in vključuje uporabo dražečih plinov, je še vedno pomembna metoda obdelave v industriji zaradi nizkih naložb v opremo in učinkovitosti pri premazovanju notranjosti rezervoarjev, posod in velikih obdelovancev v primerjavi z drugimi metodami .

Plastična prevleka z utekočinjenim slojem

Načelo delovanja plastične prevleke za kovino z vrtinčeno plastjo je naslednje: prašek za plastično prevleko je postavljen v valjasto posodo s porozno pregrado na vrhu, ki prepušča le zraku, ne pa prahu. Ko stisnjen zrak vstopi z dna posode, razpihne prah in ga suspendira v posodi. Če vanj potopite predhodno segret obdelovanec, se smolni prah stopi in prilepi na obdelovanec ter tvori premaz.

Debelina prevleke, pridobljene v vrtinčeni plasti depevpliva na temperaturo, specifično toplotno kapaciteto, površinski koeficient, čas pršenja in vrsto uporabljene plastike, ko obdelovanec vstopi v fluidizirano komoro. Vendar pa je v procesu mogoče nadzorovati le temperaturo in čas škropljenja obdelovanca, ki ju je treba določiti s poskusi v proizvodnji.

Med namakanjem je potrebno, da plastični prah teče gladko in enakomerno, brez aglomeracije, vrtinčnega toka ali pretirane disperzije plastičnih delcev. Za izpolnitev teh zahtev je treba sprejeti ustrezne ukrepe. Dodajanje mešalne naprave lahko zmanjša aglomeracijo in vrtinčni tok, medtem ko je dodajanje majhne količine smukca plastičnemu prahu koristno za fluidizacijo, vendar lahko vpliva na kakovost premaza. Da bi preprečili razpršitev plastičnih delcev, je treba strogo nadzorovati pretok zraka in enakomernost delcev plastičnega prahu. Vendar pa je nekaj razpršitve neizogibno, zato je treba v zgornji del vrtinčene plasti namestiti napravo za rekuperacijo.

Prednosti plastične prevleke s potapljanjem v vrtinčni plasti so zmožnost prevleke obdelovancev kompleksnih oblik, visoka kakovost prevleke, pridobitev debelejše prevleke v enem nanosu, minimalna izguba smole in čisto delovno okolje. Pomanjkljivost je težava pri obdelavi velikih obdelovancev.

Plastična prevleka za kovino z elektrostatičnim brizganjem

Pri elektrostatičnem razprševanju se prašek za plastično prevleko iz smole pritrdi na površino obdelovanca z elektrostatično silo in ne s taljenjem ali sintranjem. Načelo je uporaba elektrostatičnega polja, ki ga tvori visokonapetostni elektrostatični generator, za polnjenje smolnega prahu, razpršenega iz brizgalne pištole, s statično elektriko, ozemljen obdelovanec pa postane visokonapetostna pozitivna elektroda. Zaradi tega se na površini obdelovanca hitro nanese plast enakomernega plastičnega prahu. Preden se naboj razprši, se plast prahu trdno oprime. Po segrevanju in ohlajanju je mogoče dobiti enotno plastično prevleko.

Prašno elektrostatično pršenje je bilo razvito sredi šestdesetih let prejšnjega stoletja in ga je enostavno avtomatizirati. Če nanos ni nujno debel, elektrostatično brizganje ne zahteva predgretja obdelovanca, zato ga lahko uporabimo za toplotno občutljive materiale ali obdelovance, ki niso primerni za segrevanje. Prav tako ne potrebuje velike posode za shranjevanje, kar je bistvenega pomena pri škropljenju z zvrtinčeno plastjo. Prah, ki zaobide obdelovanec, se privlači na zadnjo stran obdelovanca, zato je količina odvečnega razpršila veliko manjša kot pri drugih metodah brizganja, celoten obdelovanec pa je mogoče premazati z brizganjem na eni strani. Vendar je treba velike obdelovance še vedno poškropiti z obeh strani.

Obdelovanci z različnimi preseki lahko predstavljajo težave pri naknadnem segrevanju. Če je razlika v prerezu prevelika, se lahko zgodi, da debelejši del prevleke ne doseže temperature taljenja, tanjši del pa se lahko že stopi ali razgradi. V tem primeru je pomembna toplotna stabilnost smole.

Komponent z urejenimi notranjimi vogali in globokimi luknjami ni enostavno prekriti z elektrostatičnim brizganjem, ker imajo ta področja elektrostatično zaščito in repel prah, ki preprečuje, da bi premaz vstopil v vogale ali luknje, razen če je vanje mogoče vstaviti brizgalno pištolo. Poleg tega elektrostatično brizganje zahteva drobnejše delce, ker je večja verjetnost, da se bodo večji delci ločili od obdelovanca, delci, ki so drobnejši od 150 mesh, pa so učinkovitejši pri elektrostatičnem delovanju.

Metoda vročega taljenja

Načelo delovanja metode vroče talilne prevleke je, da se na predhodno segret obdelovanec z brizgalno pištolo razprši prah plastične prevleke. Plastika se topi z izkoriščanjem toplote obdelovanca, po ohlajanju pa se na obdelovanec lahko nanese plastična prevleka. Po potrebi je potrebna tudi obdelava po segrevanju.

Ključ do nadzora postopka nanosa vroče taline je temperatura predgretja obdelovanca. Če je temperatura predgretja previsoka, lahko povzroči močno oksidacijo kovinske površine, zmanjša oprijem prevleke in lahko celo povzroči razgradnjo smole in penjenje ali razbarvanje prevleke. Ko je temperatura predgretja prenizka, ima smola slabo pretočnost, zaradi česar je težko dobiti enakomeren premaz. Pogosto z enim samim nanosom pršila z metodo nanašanja z vročim taljenjem ni mogoče doseči želene debeline, zato je potrebnih več nanosov pršenja. Po vsakem nanosu s pršenjem je potrebno segrevanje, da se premaz popolnoma stopi in posvetli pred nanosom drugega sloja. To ne zagotavlja samo enakomernega in gladkega premaza, temveč tudi znatno izboljša mehansko trdnost. Priporočena temperatura segrevanja za polietilen visoke gostote je okoli 170°C, za klorirani polieter pa okoli 200°C, s priporočenim časom 1 uro.

Metoda nanosa z vročim taljenjem daje visokokakovostne, estetsko prijetne, močno vezane premaze z minimalno izgubo smole. Enostavno ga je nadzorovati, ima minimalen vonj in uporabljena brizgalna pištola.

Druge metode, ki so na voljo za plastično prevleko za kovino

1. Pršenje: Napolnite suspenzijo v rezervoar brizgalne pištole in uporabite stisnjen zrak z nadtlakom, ki ne presega 0.1 MPa, da enakomerno razpršite premaz na površino obdelovanca. Da bi zmanjšali izgubo vzmetenja, mora biti zračni tlak čim nižji. Razdalja med obdelovancem in šobo mora biti 10-20 cm, površina pršenja pa naj bo pravokotna na smer toka materiala.

2. Potopitev: Obdelovanec za nekaj sekund potopite v suspenzijo, nato ga odstranite. Na tej točki se bo plast suspenzije prijela na površino obdelovanca in odvečna tekočina lahko naravno odteče navzdol. Ta metoda je primerna za manjše obdelovance, ki zahtevajo popolno prevleko na zunanji površini.

3. Ščetkanje: Ščetkanje vključuje uporabo čopiča ali čopiča za nanašanje suspenzije na površino obdelovanca in ustvarjanje premaza. Ščetkanje je primerno za splošno lokalno nanašanje ali enostransko nanašanje na ozke površine. Vendar pa se redko uporablja zaradi posledične manj gladke in enakomerne površine po sušenju premaza in omejitve debeline posamezne plasti premaza.

4. Vlivanje: Suspenzijo vlijemo v vrteč se votel obdelovanec, pri čemer zagotovimo, da je notranja površina popolnoma prekrita s suspenzijo. Nato odlijte odvečno tekočino, da nastane premaz. Ta metoda je primerna za premazovanje majhnih reaktorjev, cevovodov, kolen, ventilov, ohišij črpalk, T-cev in drugih podobnih obdelovancev.