Пластикове покриття для металу

Процес нанесення пластикового покриття на метал полягає в нанесенні шару пластику на поверхню металевих деталей, що дозволяє їм зберегти початкові характеристики металу, а також забезпечує певні властивості пластику, такі як стійкість до корозії, зносостійкість, електроізоляція та самостійність. -мастило. Цей процес має велике значення для розширення сфери застосування продукції та підвищення її економічної цінності.

Способи пластичного покриття металу

Існує багато методів нанесення пластикового покриття, включно з полум'яним напиленням, псевдозріджений шар напилення, порошкове електростатичне напилення, покриття гарячим розплавом і суспензійне покриття. Існує також багато видів пластмас, які можна використовувати для покриття, с PVC, PE та PA є найбільш часто використовуваними. Пластик, який використовується для покриття, має бути у формі порошку з дрібністю 80-120 меш.

Після нанесення покриття найкраще швидко охолодити заготовку, зануривши її в холодну воду. Швидке охолодження може зменшити кристалічність пластикового покриття, збільшити вміст води, покращити міцність і поверхневу яскравість покриття, збільшити адгезію та подолати відшарування покриття, спричинене внутрішньою напругою.

Для поліпшення адгезії між покриттям і основним металом поверхня заготовки перед нанесенням покриття повинна бути очищеною від пилу та сухою, без іржі та жиру. У більшості випадків заготовка потребує обробки поверхні. Методи обробки включають піскоструминну, хімічну обробку та інші механічні методи. Серед них піскоструминна обробка має кращий ефект, оскільки вона робить поверхню заготовки шорсткою, збільшуючи площу поверхні та утворюючи гачки, таким чином покращуючи адгезію. Після піскоструминної обробки поверхню заготовки слід продути чистим стисненим повітрям, щоб видалити пил, і на пластик слід нанести покриття протягом 6 годин, інакше поверхня окислиться, що вплине на адгезію покриття.

Перевага

Пряме покриття порошковим пластиком має такі переваги:

• Його можна використовувати зі смолами, які доступні лише у формі порошку.
• Щільне покриття можна отримати за одне нанесення.
• Добре покриваються вироби складної форми або гострих країв.
• Більшість порошкоподібних пластмас мають чудову стабільність при зберіганні. 
• Розчинники не потрібні, що робить процес підготовки матеріалу простим. Однак є також деякі недоліки або обмеження порошкового покриття. Наприклад, якщо заготовку необхідно попередньо розігріти, її розмір буде обмежений. Оскільки процес нанесення покриття займає час, для заготовок великого розміру, поки напилення ще не закінчено, деякі ділянки вже охолонули нижче необхідної температури. Під час процесу нанесення порошкового покриття на пластик втрати порошку можуть досягати 60%, тому його потрібно збирати та повторно використовувати для задоволення економічних вимог.

Розпилення полум'ям 

Нанесення пластикового покриття на метал методом полум’яного напилення – це процес, який передбачає плавлення або часткове плавлення порошкоподібного або пастоподібного пластику за допомогою полум’я, що випускається з розпилювача, а потім розпилення розплавленого пластику на поверхню об’єкта для формування пластикового покриття. Товщина покриття зазвичай становить від 0.1 до 0.7 мм. При використанні порошкоподібного пластику для полум'яного напилення заготовку слід попередньо нагріти. Попереднє нагрівання можна здійснити в духовці, і температура попереднього нагрівання змінюється depeзалежно від типу пластику, який розпилюється.

Необхідно суворо контролювати температуру полум'я під час розпилення, оскільки занадто висока температура може спалити або пошкодити пластик, а занадто низька може вплинути на адгезію. Як правило, температура найвища під час розпилення першого шару пластику, що може покращити адгезію між металом і пластиком. У міру напилення наступних шарів температуру можна трохи знижувати. Відстань між фарбопультом і заготівлею має бути від 100 до 200 см. Для плоских заготовок заготовку слід розташувати горизонтально, а пістолет-розпилювач рухати вперед-назад; для заготовок із циліндричним або внутрішнім отвором вони повинні бути встановлені на токарному верстаті для ротаційного напилення. Лінійна швидкість заготовки, що обертається, повинна бути від 20 до 60 м/хв. Після досягнення необхідної товщини покриття слід припинити напилення і продовжувати обертати заготовку, поки розплавлений пластик не затвердіє, а потім її слід швидко охолодити.

Незважаючи на те, що полум’яне напилення має відносно низьку виробничу ефективність і передбачає використання дратівливих газів, воно все ще є важливим методом обробки в промисловості через низькі інвестиції в обладнання та ефективність у покритті внутрішніх частин резервуарів, контейнерів і великих заготовок порівняно з іншими методами. .

Пластикове покриття зануренням у киплячий шар

Принцип роботи пластикового покриття з киплячим шаром для металу полягає в наступному: порошок пластикового покриття поміщають у циліндричний контейнер із пористою перегородкою у верхній частині, через яку пропускається лише повітря, а не порошок. Коли стиснене повітря надходить знизу контейнера, воно видуває порошок і суспендує його в контейнері. Якщо попередньо розігріту заготовку занурити в неї, порошок смоли розплавиться і прилипне до заготовки, утворюючи покриття.

Товщина покриття, отриманого в киплячому шарі depeзалежить від температури, питомої теплоємності, поверхневого коефіцієнта, часу розпилення та типу пластику, який використовується, коли заготовка потрапляє в камеру киплячого середовища. Однак у процесі можна контролювати лише температуру та час розпилення заготовки, і їх потрібно визначати шляхом експериментів у виробництві.

Під час занурення необхідно, щоб пластиковий порошок стікав плавно та рівномірно, без агломерації, вихрового потоку або надмірної дисперсії частинок пластику. Для виконання цих вимог необхідно вжити відповідних заходів. Додавання пристрою для перемішування може зменшити агломерацію та вихровий потік, тоді як додавання невеликої кількості тальку до пластикового порошку є корисним для псевдозрідження, але це може вплинути на якість покриття. Щоб запобігти розсіюванню частинок пластику, слід суворо контролювати швидкість потоку повітря та однорідність частинок порошку пластику. Однак деяка дисперсія неминуча, тому пристрій для відновлення слід встановити у верхній частині псевдозрідженого шару.

Переваги пластику зануренням у киплячому шарі полягають у здатності покривати заготовки складної форми, високій якості покриття, одержанні більш товстого покриття за одне нанесення, мінімальній втраті смоли та чистому робочому середовищі. Недоліком є ​​складність обробки великих заготовок.

Електростатичне напилення пластикового покриття для металу

При електростатичному напиленні порошок полімерного пластикового покриття фіксується на поверхні заготовки за допомогою електростатичної сили, а не шляхом плавлення чи спікання. Принцип полягає у використанні електростатичного поля, утвореного високовольтним електростатичним генератором, для заряджання порошку смоли, розпиленого з розпилювача, статичною електрикою, а заземлена заготовка стає високовольтним позитивним електродом. В результаті на поверхні заготовки швидко осідає шар однорідної пластикової пудри. Перед розсіюванням заряду шар порошку міцно прилипає. Після нагрівання та охолодження можна отримати однорідне пластикове покриття.

Порошкове електростатичне напилення було розроблено в середині 1960-х років і його легко автоматизувати. Якщо покриття не повинно бути товстим, електростатичне напилення не вимагає попереднього нагріву заготовки, тому його можна використовувати для термочутливих матеріалів або заготовок, які не підходять для нагрівання. Він також не потребує великого контейнера для зберігання, який важливий для розпилення з киплячим шаром. Порошок, який минає заготовку, притягується до задньої частини заготовки, тому кількість надмірного розпилення набагато менша, ніж при інших методах розпилення, і всю заготовку можна покрити шляхом розпилення з одного боку. Однак великі заготовки все одно потрібно обприскувати з двох сторін.

Заготовки з різним перерізом можуть викликати труднощі при подальшому нагріванні. Якщо різниця в поперечному перерізі занадто велика, товща частина покриття може не досягти температури плавлення, тоді як тонша частина може вже розплавитися або деградувати. У цьому випадку важлива термостійкість смоли.

Компоненти з акуратними внутрішніми кутами та глибокими отворами нелегко покрити електростатичним напиленням, оскільки ці області мають електростатичне екранування таepel порошок, що перешкоджає потраплянню покриття в кути або отвори, якщо в них не можна вставити пістолет-розпилювач. Крім того, для електростатичного напилення потрібні більш дрібні частинки, оскільки більші частинки мають більшу ймовірність відірватися від заготовки, а частинки розміром дрібніше 150 меш є більш ефективними в електростатичній дії.

Спосіб нанесення покриття гарячим розплавом

Принцип роботи методу нанесення покриття гарячим розплавом полягає в розпилюванні порошку пластикового покриття на попередньо розігріту заготовку за допомогою пістолета-розпилювача. Пластик плавиться, використовуючи тепло заготовки, і після охолодження на заготовку можна нанести пластикове покриття. При необхідності також потрібна дотеплова обробка.

Ключем до контролю процесу нанесення термоплавкого покриття є температура попереднього нагрівання заготовки. Якщо температура попереднього нагрівання занадто висока, це може спричинити сильне окислення металевої поверхні, зменшити адгезію покриття та навіть може спричинити розкладання смоли та спінювання або зміну кольору покриття. Коли температура попереднього нагрівання занадто низька, смола має погану текучість, що ускладнює отримання однорідного покриття. Часто одноразове нанесення розпилення методом гарячого розплаву не може досягти бажаної товщини, тому потрібно багаторазове нанесення розпилення. Після кожного нанесення розпилення необхідна термічна обробка для повного розплавлення та освітлення покриття перед нанесенням другого шару. Це не тільки забезпечує однорідне і гладке покриття, але й значно підвищує механічну міцність. Рекомендована температура обробки нагріванням поліетилену високої щільності становить близько 170°C, а для хлорованого поліефіру — близько 200°C, рекомендований час — 1 година.

Метод нанесення покриття гарячим розплавом забезпечує отримання високоякісних, естетично привабливих, міцних покриттів з мінімальною втратою смоли. Його легко контролювати, він має мінімальний запах і використовуваний пістолет-розпилювач.

Інші доступні способи пластикового покриття для металу

1. Розпилення: заповніть суспензію в резервуар пістолета-розпилювача та використовуйте стиснене повітря з манометричним тиском, що не перевищує 0.1 МПа, щоб рівномірно розпилити покриття на поверхню заготовки. Щоб мінімізувати втрати підвіски, тиск повітря має бути якомога нижчим. Відстань між заготовкою і соплом повинна бути 10-20 см, а поверхня напилення повинна бути перпендикулярна напрямку потоку матеріалу.

2. Занурення: занурте заготовку в суспензію на кілька секунд, потім вийміть її. У цей момент шар суспензії прилипне до поверхні заготовки, а зайва рідина зможе стікати вниз природним шляхом. Цей спосіб підходить для невеликих заготовок, які вимагають повного покриття зовнішньої поверхні.

3. Нанесення пензлем: нанесення суспензії на поверхню заготовки, утворюючи покриття, передбачає використання пензлика або щітки. Чистка підходить для загального локалізованого покриття або одностороннього покриття на вузьких поверхнях. Однак його рідко використовують через менш гладку та рівну поверхню після висихання покриття та обмеження товщини кожного шару покриття.

4. Заливання: вилийте суспензію в обертову порожнисту заготовку, переконавшись, що внутрішня поверхня повністю покрита суспензією. Потім вилийте зайву рідину для утворення покриття. Цей метод підходить для покриття невеликих реакторів, трубопроводів, колін, клапанів, корпусів насосів, трійників та інших подібних деталей.