Malowanie proszkowe i płynne

Proces powlekania natryskowego profili ze stopów aluminium

Proces powlekania natryskowego profili ze stopów aluminium obejmuje elektrostatyczne malowanie proszkowe i elektrostatyczne natryskiwanie cieczą. Do powszechnie stosowanych w architektonicznych profilach ze stopów aluminium metod elektrostatycznego natryskiwania cieczą należą natryskiwanie farb fluorowęglowodorowych, a także natryskiwanie farb akrylowych i poliestrowych.

Proces powlekania natryskowego profili ze stopu aluminium składa się zazwyczaj z trzech etapów: obróbki wstępnej, obróbki natryskowej oraz wypalania/utwardzania.

Na rysunku 1 przedstawiono typowy schemat blokowy procesu powlekania natryskowego profili ze stopu aluminium.

(1) Wstępne leczenie

Wstępna obróbka powierzchni zazwyczaj obejmuje proces odtłuszczania i chemicznej obróbki konwersyjnej. Odtłuszczanie jest zazwyczaj przeprowadzane przy użyciu specjalnego środka odtłuszczającego w celu usunięcia oleju, brudu i pozostałości przylegających do powierzchni profilu aluminiowego podczas procesu wytłaczania, a także w celu usunięcia delikatnej, naturalnej warstwy tlenków na profilu.

Chemiczna obróbka konwersyjna zazwyczaj obejmuje chromianowanie lub fosfochromianowanie. Celem jest utworzenie na powierzchni podłoża chemicznej warstwy konwersyjnej (takiej jak warstwa chromianowa lub fosfochromianowa) w celu zwiększenia przyczepności między podłożem a powłoką (warstwa natryskowa utworzona w kolejnych etapach) oraz w celu ochrony podłoża. Chemiczna warstwa konwersyjna powinna mieć określoną grubość, analizowaną metodą ubytku masy. Warstwa chromianowa zazwyczaj osiąga najlepszą gęstość od 600 do 1200 mg/m², natomiast warstwa fosfochromianowa osiąga optymalną gęstość od 600 do 1500 mg/m².

(2) Zabieg suszenia

Celem suszenia jest usunięcie wilgoci powstałej w procesie wstępnej obróbki. Zasadniczo istnieją dwie metody suszenia: suszenie naturalne i suszenie w wysokiej temperaturze. Suszenie naturalne polega na powolnym suszeniu kroplowym w pomieszczeniu lub suszeniu suszarką, ale ta metoda charakteryzuje się długim czasem suszenia i niską wydajnością, dlatego jest rzadko stosowana przez firmy. Większość firm stosuje suszenie w wysokiej temperaturze.

Podczas suszenia w wysokiej temperaturze należy kontrolować temperaturę suszenia. Zasadniczo temperatura suszenia po chromianowaniu nie powinna przekraczać 65°C, a po fosforochromianowaniu 85°C. Zbyt wysoka temperatura może spowodować utratę wody przez powłokę konwersji chemicznej i jej uszkodzenie.

(3) Zabieg opryskiwania

① Obróbka metodą elektrostatycznego powlekania proszkowego

Elektrostatyczne lakierowanie proszkowe polega na nanoszeniu farby proszkowej na powierzchnię profilu ze stopu aluminium za pomocą pistoletu natryskowego, tworząc ochronną i dekoracyjną powłokę z organicznego polimeru. Proces ten działa na zasadzie wysokonapięciowego pola koronowego.

W elektrostatycznym malowaniu proszkowym do pistoletu natryskowego przykładane jest wysokie napięcie ujemne, a malowany przedmiot jest uziemiany, co tworzy pole elektrostatyczne wysokiego napięcia między pistoletem a przedmiotem. Gdy medium transportujące (sprężone powietrze) transportuje farbę proszkową z zasobnika proszkowego przez wąż do pierścienia odchylającego pistoletu natryskowego, pierścień odchylający, połączony z ujemną elektrodą wysokiego napięcia, generuje wyładowanie koronowe. Powoduje to powstanie wokół niego gęstych ładunków elektrycznych, które powodują ujemne naładowanie farby proszkowej. Pod wpływem połączonego działania siły elektrostatycznej i mocy wyjściowej sprężonego powietrza, farba proszkowa przemieszcza się z dyszy pistoletu na przedmiot i jest równomiernie absorbowana przez powierzchnię. Po procesie utwardzania tworzy równomierną, ciągłą, płaską i gładką powłokę.

Kluczowe parametry procesu, które należy kontrolować w procesie elektrostatycznego powlekania proszkowego, to napięcie natrysku, odległość natrysku oraz ciśnienie powietrza zasilającego. Typowe napięcie natrysku wynosi od 60 do 80 kV, a optymalna odległość natrysku dla zapewnienia dobrej wydajności osadzania proszku wynosi zazwyczaj od 200 do 300 mm.

② Zabieg elektrostatycznego natryskiwania cieczy

Natrysk elektrostatyczny polega na nanoszeniu farby w stanie ciekłym na powierzchnię profilu ze stopu aluminium za pomocą pistoletu natryskowego elektrostatycznego w celu utworzenia ochronnej i dekoracyjnej powłoki z organicznego polimeru. Natrysk farb akrylowych i poliestrowych to zazwyczaj proces jednowarstwowy (jedno natryskiwanie tworzy jedną powłokę).

Zazwyczaj jednak natrysk farby fluorowęglowodorowej wymaga nałożenia dwóch, trzech lub czterech warstw:

• Dwie warstwy: podkład i warstwa nawierzchniowa.
• Trzy warstwy: podkład, następnie warstwa nawierzchniowa i na koniec warstwa bezbarwna.

• Cztery warstwy: podkład, następnie warstwa barierowa, warstwa nawierzchniowa i na koniec warstwa bezbarwna.

  
  

Kluczowym urządzeniem do elektrostatycznego natrysku cieczy jest pistolet natryskowy elektrostatyczny, klasyfikowany ze względu na zasadę rozpylania na odśrodkowe rozpylanie elektrostatyczne (np. tarczowe i dzwonowe, przy czym dzwonowe jest bardziej powszechne), rozpylanie elektrostatyczne powietrzne oraz hydrauliczne rozpylanie elektrostatyczne. Główne parametry sterowania procesem obejmują napięcie natrysku, odległość natrysku, lepkość farby i objętość natrysku. Napięcie natrysku jest zazwyczaj regulowane w zakresie od 60 do 90 kV, a odległość między pistoletem natryskowym elektrostatycznym a przedmiotem obrabianym wynosi zazwyczaj od 150 do 350 mm.

(4) Pieczenie i utwardzanie

Wypalanie i utwardzanie to kluczowy etap procesu powlekania natryskowego, który znacząco wpływa na jego jakość. Jeśli warunki utwardzania nie spełniają wymagań procesu, może to negatywnie wpłynąć na odporność powłoki na warunki atmosferyczne, przyczepność, stabilność chemiczną i udarność. Warunki utwardzania różnią się w zależności od rodzaju powłoki i muszą być ściśle kontrolowane zgodnie z wymaganiami dostawcy. Zazwyczaj warunki utwardzania powłok proszkowych wynoszą 200°C przez 10 minut, podczas gdy farby fluorowęglowodorowe wymagają wyższej temperatury utwardzania, zazwyczaj 230°C przez 10 minut.

Wniosek

Zarówno elektrostatyczne malowanie proszkowe, jak i elektrostatyczne natryskiwanie cieczą to wysoce skuteczne metody obróbki powierzchni, zapewniające niezbędną ochronę i estetyczny wygląd profili ze stopów aluminium. Dzięki skrupulatnej kontroli każdego etapu – od wstępnego odtłuszczania i chemicznej konwersji, poprzez precyzyjne suszenie z regulacją temperatury, aż po końcowe, starannie skalibrowane natryskiwanie i utwardzanie w wysokiej temperaturze – producenci mogą zagwarantować długotrwałą trwałość, przyczepność i jakość produktu końcowego. Wybór między natryskiwaniem proszkowym a cieczą zależy od konkretnych wymagań eksploatacyjnych, takich jak potrzeba doskonałej odporności na warunki atmosferyczne oferowanej przez wielowarstwowe systemy fluorowęglowodorowe, ale fundamentalne zaangażowanie w kontrolę procesu pozostaje kluczem do uzyskania doskonałego wykończenia.

Słowa kluczowe: obróbka profili aluminiowych, malowanie proszkowe, malowanie/natryskiwanie cieczą, powlekanie elektrostatyczne, farba fluorowęglowa, obróbka wstępna, chromianowanie, proces utwardzania, przyczepność powłoki, wykończenie powierzchni

Hashtagi: #ProfileAluminiowe #ObróbkaPowierzchni #MalowanieProszkowe #MalowaniePłynem #NatryskElektrostatyczny #Fluoropochodne #WykończenieMetalu #ProcesPowlekania #Produkcja #PowłokiPrzemysłowe