[I] Princípio
Durante a operação, a pistola de pulverização ou o copo de pulverização de pulverização eletrostática é conectada ao eletrodo negativo e a peça de trabalho é conectada ao eletrodo positivo e aterrado. Sob a alta tensão do gerador eletrostático de alta tensão, é formado um campo eletrostático entre o final da pistola de pulverização (ou placa de pulverização, xícara de spray) e a peça de trabalho. A força do campo elétrico nas partículas de tinta é proporcional à tensão do campo eletrostático e à carga das partículas de tinta e inversamente proporcional à distância entre a pistola de pulverização e a peça de trabalho. Quando a tensão é alta o suficiente, uma zona de ionização do ar é formada na área perto do final da pistola de pulverização. O ar é violentamente ionizado e aquecido, de modo que um halo vermelho escuro é formado em torno da borda afiada ou da agulha da pistola de pulverização, que pode ser claramente vista no escuro. Neste momento, o ar produz uma forte descarga de Corona.
A maioria dos materiais formadores de filme na tinta, como resinas e pigmentos, é composta por compostos orgânicos altos moleculares, que são principalmente dielétricos condutores. As tintas à base de solvente têm solventes orgânicos, co-solventes, agentes de cura, diluentes eletrostáticos e outros aditivos, além de materiais de formação de filmes. Exceto pelo benzeno, xileno, gasolina solvente, etc., a maioria dessas substâncias solventes são substâncias polares com baixa resistividade e certa condutividade. Eles podem melhorar o desempenho de carregamento do revestimento.
A estrutura molecular dos dielétricos pode ser dividida em dois tipos: moléculas polares e moléculas não polares. Os dielétricos compostos por moléculas polares mostram propriedades elétricas quando submetidas a um campo elétrico externo; Os dielétricos compostos por moléculas não polares mostram polaridade elétrica sob a ação de um campo elétrico externo, gerando afinidade por cargas condutivas externas, para que a superfície externa do dielétrico possa ser carregada localmente no campo elétrico externo. A tinta é pulverizada após ser atomizada pelo bico. Quando as partículas de tinta atomizadas passam pela borda da agulha da pistola ou da placa de spray ou do copo de spray, elas são carregadas devido ao contato. Ao passar pela zona de ionização de gás gerada pela descarga da coroa, sua densidade de carga superficial aumentará novamente. Sob a ação do campo eletrostático, essas partículas de tinta carregadas negativamente se movem em direção à superfície da peça de trabalho polar condutiva e são depositadas na superfície da peça de trabalho para formar um filme de revestimento uniforme.
【II】 Processo
- Pré -tratamento da superfície:Principalmente desengordura e remoção da ferrugem, o método é o mesmo que o pré -tratamento da tinta líquida.
- Puttying:Aplique a massa condutora de acordo com o grau de defeitos na peça de trabalho e suavizá -la com lixa após a secagem e prossiga para o próximo processo.
- Proteção (também chamada de cobertura):Se algumas partes da peça não precisarem de revestimento, elas podem ser cobertas com cola de proteção antes de pré -aquecer para evitar pulverizar a tinta.
- Pré -aquecimento:Geralmente, o pré -aquecimento não é necessário. Se for necessário um revestimento mais espesso, a peça de trabalho poderá ser pré-aquecida para 180-20 ℃, o que pode aumentar a espessura do revestimento.
- Pulverização:Em um campo eletrostático de alta tensão, conecte a pistola de pulverização em pó ao eletrodo negativo e a peça de trabalho ao solo (eletrodo positivo) para formar um circuito. O pó é pulverizado da pistola de pulverização com a ajuda de ar comprimido (profissional vários tipos de linhas de spray, linhas de tinta, linhas de spray de plástico/linhas de spray em pó, linhas de eletroforese, robôs de jateamento de areia, robôs de pulverização, salas de areia, máquinas de jateamento de tiro, Salas de pulverização de tinta, equipamentos de pulverização, equipamentos de tratamento de superfície e fabricantes de equipamentos de tratamento de gases de exaustão, fornecimento de longo prazo de vários tipos de acessórios para máquinas de jateamento de tiro na sala de areia, acessórios para pulverização de tinta, acessórios para coletores de poeira com carga negativa, pulverizada na peça de trabalho de acordo com O princípio dos opostos se atraindo para a cura.
- Cura:Depois que a peça de trabalho pulverizada é enviada para a sala de secagem em 180-200 ℃ para o aquecimento para solidificar o pó.
- Limpeza:Depois que o revestimento é curado, remova o material de proteção e suavize as rebarbas.
- Inspeção:Verifique o revestimento da peça de trabalho. Quaisquer defeitos como pulverização perdida, hematomas, bolhas de pinos etc. devem ser reformulados e re-pulverizados.
- Tratamento de defeitos:Repare ou renúncia as peças de trabalho com defeitos como pulverização perdida, furos, hematomas, bolhas, etc.
[Iii] Aplicação
A uniformidade, brilho e adesão da camada de tinta na superfície da peça pulverizada pela pulverização eletrostática são melhores do que os da pulverização manual comum. Ao mesmo tempo, a pulverização eletrostática pode pulverizar tinta spray comum, tinta oleosa e magnética, tinta de percloroetileno, tinta de resina amino, tinta de resina epóxi, etc. É simples de operar e pode economizar cerca de 50% da tinta em comparação com a pulverização de ar geral .
Normalmente, são necessárias alta pressão do ar, partículas de tinta fina e velocidade rápida. No entanto, se a pressão do ar estiver muito alta, destruirá o efeito da eletricidade. A pressão apropriada da tinta e a pressão do ar devem ser selecionadas de acordo com o tipo de tinta e revestimento usado, o local do revestimento e a peça de trabalho a serem revestidos. Se a tinta contiver um pigmento pesado mais alto, uma pressão de tinta mais alta e pressão do ar poderá ser usada; Caso contrário, a pressão da tinta e a pressão do ar podem ser reduzidas. Em circunstâncias normais, a pressão de entrega de tinta é de 0,12 ~ 0,24MPa e a pressão do ar de atomização é de 0,15 ~ 0,20MPa.
O primeiro conjunto mundial de equipamentos de pulverização eletrostática em pó foi desenvolvido com sucesso pela French Sames Company em 1962. Desde então, a tecnologia de pulverização eletrostática em pó se desenvolveu rapidamente em países em todo o mundo e está substituindo gradualmente a tecnologia de revestimento de tinta à base de solvente. A tecnologia de pulverização eletrostática em pó do país se desenvolveu relativamente tarde, mas tem um grande potencial de desenvolvimento. O revestimento em pó não contém solventes. O revestimento em pó depende da pulverização eletrostática na superfície da peça de trabalho. A camada de partículas de pó não pegajosa é aquecida e derretida para formar um revestimento firme que é intimamente combinado com a superfície da peça de trabalho. Este revestimento tem excelente desempenho anticorrosão e funções decorativas. Comparado aos revestimentos tradicionais à base de solvente, ele tem as vantagens de ser mais seguro, menos poluente, mais adaptável, mais eficiente e não depender do petróleo como matérias-primas. Mas atualmente também tem algumas desvantagens: grande investimento único, mudança inconveniente de cores, etc.
1. Fluxo típico de processo da tecnologia de pulverização eletrostática em pó
Pré -tratamento da peça de trabalho → pulverização em pó → cura → inspeção → produto acabado
1.1 pré -tratamento
A peça de trabalho só pode ser pulverizada com pó após o óleo e a poeira na superfície da placa de aço com laminação a frio são removidas por pré-tratamento. Ao mesmo tempo, uma camada de filme de fosfação de zinco é formada na superfície da peça de trabalho para melhorar a adesão após a pulverização em pó. A peça de trabalho após o pré -tratamento deve ser completamente seca e totalmente resfriada a menos de 35 ° C para garantir as propriedades físicas e químicas e a qualidade da aparência da peça de trabalho após a pulverização em pó.
1.2 pulverização em pó
1.2.1 Princípios básicos da pulverização eletrostática em pó
A peça de trabalho entra na posição da pistola de pulverização da sala de pulverização em pó através da corrente transportadora para se preparar para a pulverização. O gerador eletrostático libera eletricidade estática de alta tensão (eletrodo negativo) ao espaço na direção da peça de trabalho através da agulha do eletrodo no bico da pistola de pulverização. A eletricidade estática de alta tensão ioniza a mistura de pó e o ar comprimido pulverizado do bico de pistola de pulverização e o ar ao redor do eletrodo (carregado negativamente). A peça passa pelo cabide e pelo link transportador para o solo (eletrodo de aterramento), para que um campo elétrico seja formado entre a pistola de pulverização e a peça de trabalho. O pó atinge a superfície da peça sob o empurrão duplo da força do campo elétrico e a pressão do ar comprimida e forma um revestimento uniforme na superfície da peça de trabalho por atração eletrostática.
1.2.2 matérias -primas básicas para pulverização eletrostática em pó
É usado o revestimento em pó de poliéster epóxi interno. Seus componentes principais são resina epóxi, resina de poliéster, agente de cura, pigmento, enchimento, vários aditivos (como agente de nivelamento, agente à prova de umidade, modificador de canto, etc.). Depois que o pó é aquecido e curado, o revestimento necessário é formado na superfície da peça de trabalho. O material auxiliar é o ar comprimido, que deve ser limpo, seco, sem óleo e sem água [o teor de água é menor que 1,3g/m3, o teor de óleo é menor que 1,0 × 10-5% (fração de massa)]]
1.2.3 Processo de construção da pulverização eletrostática em pó
- Alta tensão eletrostática 60-90kV. Tensão muito alta pode causar facilmente rebote em pó e corda de borda; Tensão muito baixa tem uma baixa taxa de pó.
- Corrente eletrostática 10 ~ 20μA. Se a corrente for muito alta, é fácil produzir descarga e quebrar o revestimento em pó; Se a corrente estiver muito baixa, a taxa de revestimento em pó será baixa.
- Pressão de fluxo 0,30-0,55MPa. Quanto maior a pressão da taxa de fluxo, mais rápida a velocidade de deposição de pó, que é propícia a obter rapidamente um revestimento de uma espessura predeterminada, mas muito alta aumentará a quantidade de pó usada e a taxa de desgaste da pistola de pulverização.
- Pressão de atomização 0,30 ~ 0,45MPa. Aumentar adequadamente a pressão da atomização pode manter a espessura uniforme do revestimento em pó, mas muito alto causará desgaste rápido das peças de alimentação em pó. Reduzir adequadamente a pressão da atomização pode melhorar a cobertura do pó, mas muito baixo fará com que as peças de alimentação em pó entupem.
- Pressão de limpeza de armas 0,5MPa. A pressão de limpeza de armas muito alta acelerará o desgaste da cabeça da pistola e a pressão muito baixa fará com que a cabeça da pistola entupisse.
- Pressão de fluidização do barril de suprimento de pó 0,04 ~ 0,10MPa. A pressão de fluidização muito alta do barril de suprimento de pó reduzirá a densidade de pó e reduzirá a eficiência da produção, e a pressão muito baixa causará facilmente suprimento insuficiente de pó ou aglomeração de pó.
- A distância da boca da pistola de pulverização para a peça de trabalho é de 150 ~ 300 mm. Se a distância entre o bico da pistola de pulverização e a peça estiver muito próxima, é fácil produzir descarga e quebrar o revestimento em pó. Se estiver longe demais, aumentará a quantidade de pó e reduzirá a eficiência da produção.
- Velocidade da corrente transportadora 4,5 ~ 5,5m / min. Se a velocidade da corrente do transportador for muito rápida, a espessura do revestimento em pó será insuficiente e, se for muito lenta, a eficiência da produção será reduzida.
1.2.4 Equipamento principal para pulverização eletrostática em pó
❈ Gun de pulverização e controlador eletrostático
Além da agulha de eletrodo embutida tradicional, a pistola de pulverização também é equipada com uma coroa de anel do lado de fora para tornar o campo eletrostático mais uniforme para manter a espessura uniforme do revestimento em pó. O controlador eletrostático gera a alta tensão eletrostática necessária e mantém sua estabilidade, com uma faixa de flutuação inferior a 10%.
❈ Sistema de suprimento de pó
O sistema de suprimento de pó consiste em um novo barril de pó, uma tela rotativa e um barril de suprimento de pó. O revestimento em pó é adicionado primeiro ao novo barril de pó e o ar comprimido pré-fluidiza o pó através dos microporos na placa fluidizante na parte inferior do novo cano de pó e, em seguida, é transportado para a tela rotativa através da bomba de pó. A tela rotativa separa partículas de pó com tamanho de partícula muito grande (acima de 100μm), e o restante do pó cai no barril de suprimento de pó. O barril de suprimento de pó fluidiza o pó em um grau especificado e depois o fornece à pistola de pulverização para pulverizar a peça de trabalho através da bomba de pó e do tubo de entrega de pó.
❈ Sistema de recuperação
Exceto por uma parte do pó pulverizada pela pistola de pulverização sendo adsorvida na superfície da peça de trabalho (geralmente de 50% a 70%, 70% para a nossa empresa), o restante do pó se estabelece naturalmente. Parte do pó no processo de sedimentação é coletada pelo coletor do ciclone na parede lateral da cabine de pulverização em pó, e as partículas de pó com tamanho de partícula maior (acima de 12μm) são separadas pelo princípio da separação centrífuga e enviadas de volta à tela rotativa para reutilização. As partículas em pó abaixo de 12μm são enviadas para o dispositivo de recuperação do elemento do filtro, onde o pó é abalado pelo ar comprimido de pulso no balde de coleta na parte inferior do elemento do filtro. Esta parte do pó é regularmente limpa e embalada para venda. O ar limpo (contendo partículas de pó com um tamanho de partícula inferior a 1μm e uma concentração inferior a 5g/m3) separada do pó é descarregada na sala de pulverização em pó para manter uma leve pressão negativa na sala de pulverização em pó. Muita pressão negativa pode inalar facilmente poeira e impurezas fora da sala de pulverização em pó, e pouca pressão negativa ou pressão positiva podem facilmente causar transbordamento em pó. O pó que se instala no fundo da cabine de spray de pó é coletado e depois alimentado na tela rotativa para reutilizar através de uma bomba de pó. A proporção de mistura de pó reciclado para o pó novo é (1: 3) para (1: 1). Usando esse sistema de reciclagem, a taxa geral de utilização de pó da empresa em média de 95%.
❈ Corpo de cabine de spray em pó
Os painéis da placa superior e da parede são feitos de plástico de polipropileno que transmite luz para minimizar a quantidade de adesão em pó e impedir que o acúmulo de carga estática interfira no campo eletrostático. A placa inferior e a base são feitas de aço inoxidável, que é fácil de limpar e possui resistência mecânica suficiente.
❈ Sistema auxiliar
Incluindo ar condicionado e desumidificadores. A função do ar condicionado é manter a temperatura de pulverização em pó abaixo de 35 ° C para evitar aglomeração em pó; O segundo é manter uma leve pressão negativa na sala de pulverização em pó através da circulação de ar (velocidade do vento menor que 0,3m/s). A função do desumidificador é manter a umidade relativa na sala de pulverização em pó de 45% a 55%. Se a umidade estiver muito alta, o ar estará propenso a descarregar e quebrar o revestimento em pó. Se a umidade é muito baixa, a condutividade é ruim e não é fácil ionizar.
1.3 cura
1.3.1 Princípios básicos de cura em pó
Os grupos epóxi na resina epóxi, os grupos carboxila na resina de poliéster e os grupos de amina no agente de cura passam por policócondensação e reação de adição ao reticulação em uma rede macromolecular, ao mesmo tempo em que libera pequenos gases moleculares (subprodutos). O processo de cura é dividido em quatro estágios: derretimento, nivelamento, gelificação e cura. Quando a temperatura sobe para o ponto de fusão, o pó de superfície na peça começa a derreter e gradualmente forma um vórtice com o pó interno até que ele seja completamente derretido.
Depois que o pó é completamente derretido, ele começa a fluir lentamente, formando uma camada fina e plana na superfície da peça de trabalho. Este estágio é chamado de nivelamento. Depois que a temperatura continua subindo para o ponto de cola, há um estado de gelificação a curto prazo (a temperatura permanece inalterada) e, em seguida, a temperatura continua subindo e o pó passa por uma reação química e solidifica.
1.3.2 Processo básico de cura em pó
O processo de cura em pó usado é de 180 ℃, assando por 15 minutos, que é a cura normal. A temperatura e o tempo se referem à temperatura real da peça de trabalho e ao tempo cumulativo de que é mantido na ou acima ou acima da temperatura, em vez da temperatura definida do forno de cura e o tempo de caminhada da peça no forno. No entanto, os dois estão inter -relacionados. Quando o equipamento é inicialmente depurado, é necessário usar um rastreador de temperatura do forno para medir a temperatura da superfície e o tempo cumulativo dos pontos superior, médio e inferior da maior peça de trabalho e ajustar a temperatura do conjunto de cura e a velocidade da cadeia de transportadores (que determina o tempo de caminhada da peça no forno) de acordo com os resultados da medição até que os requisitos do processo de cura acima sejam atendidos. Dessa forma, a relação correspondente entre os dois pode ser obtida; portanto, dentro de um período de tempo (geralmente 2 meses), apenas a velocidade precisa ser controlada para garantir o processo de cura.
1.3.3 Equipamento principal para cura em pó
O equipamento inclui principalmente três partes: queimador de aquecimento, ventilador circulante e duto de ar e corpo do forno. O queimador de aquecimento usado por nossa empresa é um produto Weishaupt alemão, usando 0 ~ 35# diesel leve. Tem as vantagens de alta eficiência de aquecimento e economia de combustível. O ventilador circulante executa a troca de calor e a abertura de primeiro nível do duto de suprimento de ar fica na parte inferior do corpo do forno, e há uma abertura de nível a cada 600 mm para cima, para um total de três níveis. Isso pode garantir que a flutuação da temperatura dentro da faixa de peça de trabalho de 1200 mm seja menor que 5 ℃ e impeça que a diferença de cor superior e inferior da peça de trabalho seja muito grande. O duto de ar de retorno fica na parte superior do corpo do forno, o que pode garantir que as temperaturas superior e inferior no corpo do forno sejam o mais uniformes possível. O corpo do forno é uma estrutura de ponte, que é propícia para preservar o ar quente e impedir que o volume de ar no forno diminua após a produção, o que, por sua vez, causa a inalação de poeira e impurezas externas.
1.4 Inspeção
Após a cura, a peça de trabalho é inspecionada principalmente quanto à aparência (seja plana e brilhante, sejam partículas, furos de encolhimento e outros defeitos) e espessura (controlada a 55-90μm). Se for a primeira vez que a depuração ou o pó precisa ser substituída, os seguintes itens precisam ser inspecionados usando os instrumentos de teste correspondentes: aparência, brilho, diferença de cor, espessura do revestimento, adesão (método da grade), dureza (método de lápis ), resistência ao impacto, resistência ao pulverização de sal (400H), resistência ao tempo (envelhecimento acelerado artificial) e umidade e resistência ao calor (1 000H).
1.5 produtos acabados
Após a inspeção, os produtos acabados são classificados e colocados em veículos de transporte e caixas de rotatividade, e separados um do outro por materiais macios, como jornais para evitar arranhões e marcá -los para uso.
2. Problemas e soluções comuns para pulverização eletrostática em pó
2.1 impurezas de revestimento
As impurezas comuns vêm principalmente de partículas no ambiente de pulverização em pó, bem como impurezas causadas por vários outros fatores, que estão resumidos da seguinte forma:
- Impurezas no forno de cura. A solução é usar um pano molhado e um aspirador de pó para limpar completamente a parede interna do forno de cura, concentrando -se nas lacunas entre a corrente suspensa e o duto de ar. Se for uma grande impureza de partícula preta, é necessário verificar se o filtro do duto de suprimento de ar está danificado e substituí -lo no tempo.
- Impurezas na sala de pulverização em pó. Polhe principalmente de pó, fibras de roupas, partículas abrasivas do equipamento e acúmulo de escala no sistema de pulverização em pó. A solução é usar ar comprimido para soprar o sistema de pulverização em pó antes de começar o trabalho todos os dias e limpar completamente o equipamento de pulverização em pó e a sala de pulverização em pó com um pano molhado e um aspirador de pó.
- Impurezas na corrente suspensa. Principalmente o produto da corrosão do defletor de óleo da corrente suspensa e da bandeja de água da talha primária (feita de placa galvanizada a quente) por ácido pré-tratamento e vapor alcalino. A solução é limpar essas instalações regularmente.
- Impurezas em pó. Principalmente aditivos excessivos em pó, dispersão desigual de pigmentos, pontos de pó causados por extrusão, etc. A solução é melhorar a qualidade do pó e melhorar a maneira de armazenamento e transporte em pó.
- Impurezas pré-tratamento. Principalmente grandes partículas causadas por escória fosfatadora (profissionais vários tipos de linhas de pulverização, linhas de tinta, linhas de pulverização de plástico/linhas de pulverização em pó, linhas de eletroforese, robôs de jateamento de areia, robôs de pulverização, salas de areia de areia, máquinas de jateamento de tiro, salas de pulverização de tinta, equipamentos de pulverização, superfície da superfície Equipamentos de tratamento e equipamentos de tratamento de gás residuais Fabricantes, fornecimento de longo prazo de vários tipos de acessórios para a denúncia de tiro na sala de areia, acessórios para pulverização de tinta, acessórios de coletores de poeira e pequenas impurezas causadas pela ferrugem amarela do filme fosfatador. escória no tanque fosfatador e pulverização de spray no tempo e controla a concentração e a proporção do líquido do tanque fosfatador.
- Impurezas da qualidade da água. Principalmente impurezas causadas pelo teor excessivo de areia e sal na água usada em pré-tratamento. A solução é adicionar um filtro de água e usar água pura como os dois últimos níveis de limpeza de água.
2.2 Cavidades de encolhimento de revestimento
- Cavidades de encolhimento causadas por surfactantes residuais devido ao degrescência incompleto em pré-tratamento ou lavagem incompleta de água após o degrescência. A solução é controlar a concentração e a proporção do tanque de pré-degração e o líquido do tanque de degradação, reduzir a quantidade de óleo na peça de trabalho e aumentar o efeito de lavagem da água.
- Encolhimento causado pelo teor excessivo de óleo na água. A solução é adicionar um filtro de entrada de água para impedir o vazamento de óleo da bomba de abastecimento de água.
- Encolhimento causado pelo teor excessivo de água no ar comprimido. A solução é descarregar a água condensada de ar comprimido no tempo.
- Encolhimento causado pela umidade no pó. A solução é melhorar as condições de armazenamento e transporte do pó e adicionar um desumidificador para garantir o uso oportuno do pó recuperado.
- O encolhimento causado pelo óleo na corrente suspensa sendo soprado na peça de trabalho pelo vento do ar condicionado. A solução é alterar a posição e a direção da porta de suprimento de ar do ar condicionado.
- Encolhimento causado por pó misto. A solução é limpar completamente o sistema de pulverização em pó ao trocar de pó.
2.3 Diferença de cor no revestimento
- Diferença de cor causada pela distribuição desigual do pigmento em pó. A solução é melhorar a qualidade do pó e garantir que os L, A e B do pó não sejam muito diferentes e os positivos e negativos sejam uniformes.
- Diferença de cor causada por diferentes temperaturas de cura. A solução é controlar a temperatura definida e a velocidade da cadeia do transportador para manter a consistência e a estabilidade da temperatura e tempo de cura da peça de trabalho.
- Diferença de cor causada pela espessura irregular do revestimento. A solução é ajustar os parâmetros do processo de pulverização em pó e garantir que o equipamento de pulverização em pó opere bem para garantir a espessura uniforme do revestimento.
2.4 ADesão de revestimento ruim
- Má adesão causada pelo agente residual de agressão, escória fosfatora ou contaminação alcalina do tanque de lavagem na peça de trabalho devido à lavagem de água pré-tratamento incompleta. A solução é fortalecer a lavagem da água, ajustar os parâmetros do processo de agressão e impedir que o líquido em degradação entre no tanque de lavagem após fosfação.
- Má adesão causada pelo amarelecimento, ausência florida ou parcial de filme fosfatador. A solução é ajustar a concentração e a proporção do líquido do tanque fosfatador e aumentar a temperatura fosfatora.
- Má adesão causada pela secagem incompleta de umidade nos cantos da peça de trabalho. A solução é aumentar a temperatura de secagem.
- Baixa adesão de grandes áreas de revestimento causadas por temperatura de cura insuficiente. A solução é aumentar a temperatura de cura.
- Má adesão causada por excesso de óleo e teor de sal em águas profundas do poço. A solução é adicionar um filtro de entrada de água e usar água pura como as duas últimas água de limpeza.
Em suma, existem muitas tecnologias de pulverização eletrostática em pó e seus métodos de aplicação, que precisam ser usados com flexibilidade na prática.