Jan 26, 2021 Blog 0 comment

Avantajele si limitarile acoperirii cu pulbere

Acoperirea cu pulbere este un proces de finisare uscat in care se aplica pe o suprafata un material de pulbere cu curgere libera, termoplastica sau termorezistenta, mai degraba decat o suspensie lichida, topita si apoi lasata sa se usuce si sa se intareasca intr-un strat protector. De obicei, pulberea se aplica prin depunere prin pulverizare electrostatica (ESD) pe un substrat metalic impamantat electric. Odata ce acoperirea cu pulbere este complet aplicata pe o piesa, este apoi vindecata termic intr-un cuptor pana cand pulberea se topeste si curge impreuna. Acoperirile cu pulbere pot fi aplicate si prin scufundarea pieselor preincalzite in materialul pulbere intr-un pat fluidizat. Pulberea se topeste si se fuzioneaza cu suprafata incalzita a piesei la contact. in ambele cazuri, pe masura ce piesa se usuca si se raceste, pulberea intarita formeaza un finisaj neted si dur.

Serviciile de acoperire cu pulbere sunt potrivite pentru diverse materiale, inclusiv metale, materiale plastice, sticla si placi din fibra de densitate medie (MDF) si pot oferi atat acoperiri de suprafata functionale, cat si decorative intr-o gama larga de culori, stiluri, finisaje si texturi care nu sunt usor realizabil prin metode conventionale de acoperire lichida. Acoperirile cu pulbere sunt, de asemenea, comparativ durabile, rentabile si ecologice. Cu toate acestea, este posibil ca acestea sa nu fie adecvate pentru toate aplicatiile de fabricatie, cum ar fi pentru aplicatii cu un buget redus, cu pelicula subtire sau cu acoperire cu piese mari.
Desi fiecare metoda de acoperire are avantajele si dezavantajele sale, acest articol se concentreaza pe acoperirea cu pulbere. Acesta exploreaza beneficiile si limitarile procesului de acoperire cu pulbere si ofera comparatii intre metodele de acoperire cu pulbere si lichide.

Avantaje ?i Beneficii ale Acoperirii cu Pulbere

În comparatie cu metodele conven?ionale de acoperire lichida, exista mai multe avantaje si beneficii ale acoperirii cu pulbere. Acestea includ:

  • Acoperiri mai rezistente
  • Capacitati pentru finisaje mai groase si de specialitate
  • Impact mai mic asupra mediului
  • Procese mai eficiente de întarire si uscare
  • Utilizare mai mare a materialului

Durabilitate

Procesul de acoperire cu pulbere produce un finisaj dur, durabil si durabil, care este atat protector cat si decorativ. Demonstrand o rezistenta mai mare la impact, umezeala, substante chimice si intemperii extreme decat majoritatea straturilor lichide de grosime similara, straturile sub forma de pulbere ofera o parte sau produs o protectie mai mare impotriva zgarieturilor, aschiilor, abraziunilor, coroziunii, decolorarii si uzurii generale. De asemenea, pot actiona ca izolatori electrici si pot rezista la sute de ore de contact cu spray de sare. Pentru acoperirile cu pulbere colorate, chiar si dupa ce au fost supuse unor medii extreme, culoarea ramane stralucitoare si vibranta. Aceasta durabilitate face ca acoperirile cu pulbere sa fie potrivite pentru zonele abrazive, cu trafic intens sau cu utilizare ridicata, precum si diminueaza nevoia de viitoare retusuri sau inlocuiri ale acoperirii.

Acoperiri speciale

Acoperirile cu pulbere pot fi aplicate pe o varietate de materiale metalice si nemetalice intr-o gama larga de grosimi, culori, finisaje si texturi care nu sunt usor realizabile prin alte metode de acoperire. Ele pot fi produse cu usurinta in grosimi mult mai mari comparativ cu acoperirile lichide conventionale, fara curgere, scufundare sau lasare. in plus, intrucat acoperirile cu pulbere sunt compuse integral din material de acoperire solid, in timp ce acoperirile lichide contin doar un procent de material solid, producerea unui acoperire cu o grosime specifica poate fi realizata cu mai putine treceri de pulbere decat cu utilizarea unui acoperire lichida. Aceasta eficienta nu numai ca reduce timpul de livrare pentru un produs finit, ci economiseste cantitatea de material de acoperire necesara si costurile energetice de intarire si uscare intre straturi.
Materialul de acoperire cu pulbere poate fi formulat practic in orice culoare, cu diferite caracteristici fizice si mecanice de protectie si decorative. Finisajele disponibile pentru acoperiri cu pulbere includ, dar nu se limiteaza la, plate, satinate, lucioase, metalice, clare, irizate si sclipitoare, cu texturi disponibile variind de la neted la ridat si mat pana la aspru. Acoperirile texturate sunt potrivite pentru ascunderea imperfectiunilor pe suprafata unui material, cum ar fi adancituri, adancituri, zgarieturi si gropite, precum si pentru diminuarea necesitatii unor etape ulterioare de finisare.

Impact asupra mediului

Avand atitudini sociale si legale contemporane fata de constientizarea ecologica, controlul poluarii este o preocupare din ce in ce mai mare in toate domeniile productiei. De exemplu, producatorilor li se solicita, de obicei, sa depuna autorizatii si sa respecte reglementarile stricte de mediu privind cantitatea de solventi si compusi organici volatili (VOCs) emise in atmosfera sau se confrunta cu sanctiuni si amenzi. Utilizarea acoperirilor sub forma de pulbere ofera o alternativa care minimizeaza cantitatea de echipamente necesare pentru controlul poluarii aerului, facilitand in acelasi timp respectarea acestor reglementari si restrictii.
in comparatie cu acoperirile lichide, acoperirile cu pulbere nu necesita solventi pentru a mentine suspensia de acoperire. Solventii contin VOCs care sunt daunatori mediului. in straturile lichide, continutul mediu de VOCs este cuprins intre 3,5 si 5,5 kilograme pe galon, ceea ce se traduce prin aproximativ o treime pana la jumatate din fiecare galon de acoperire lichida care este emis in mediu si atmosfera in timpul procesului de aplicare. intrucat acoperirile cu pulbere nu contin solventi, ele emit putin sau deloc VOCs pe tot parcursul procesului de finisare.

Alte avantaje ecologice ale acoperirilor cu pulbere includ mai putine emisii de dioxid de carbon, nu exista deseuri periculoase care necesita eliminare si nu este necesara utilizarea unui grund inainte de aplicarea acoperirii. Pentru aluminiu, acest lucru este benefic mai ales, deoarece grundurile utilizate pe materialul din aluminiu contin de obicei crom, care este toxic si are proprietati cancerigene.

Proces de întarire si uscare

In comparatie cu acoperirile lichide, acoperirile cu pulbere necesita timpi de intarire, prelucrare si uscare mult mai scurte. Acoperirile lichide necesita in general cateva ore fara caldura si patruzeci si cinci de minute pana la o ora cu utilizarea caldurii, inainte de a fi suficient de intarite pentru a fi manipulate in operatiunile de asamblare. Odata asamblate, piesele acoperite sunt lasate sa se usuce complet peste noapte inainte de a fi ambalate pentru expediere. Acoperirile cu pulbere, pe de alta parte, se pot vindeca complet, in medie, in zece minute. Odata racita suficient pentru a fi manipulata, piesa poate fi asamblata si apoi ambalata imediat. Acest lucru reduce in continuare timpul de productie pentru un produs sau ansamblu completat, precum si reduce numarul de piese ramase in zonele de depozitare pentru a fi asamblate, ambalate sau expediate.
Acoperirile cu pulbere necesita, de asemenea, in general mai putine schimburi de aer si aer in cabina de pulverizare si cuptorul de intarire. Datorita reglementarilor de siguranta si de mediu, echipamentele de acoperire lichida necesita volume mai mari de aer si schimbari de aer in interiorul echipamentului pentru a filtra VOCs. Cabinele de pulverizare trebuie, de asemenea, sa se aeriseasca in afara zonei de lucru datorita prezentei solventilor in materialul de acoperire. Deoarece acoperirile cu pulbere nu contin solventi sau VOCs, aerul incalzit poate fi reciclat si apoi doar filtrat si epuizat in atelier. Acest avantaj economiseste consumul de energie si costurile generale pentru procesul de intarire si uscare.

Utilizarea materialelor

In aplicatiile de acoperire cu pulbere, se utilizeaza aproape tot materialul de acoperire. Spre deosebire de aplicarea de acoperiri lichide in care materialul de acoperire supra-pulverizat se pierde imediat, pulverizarea excesiva de pulbere nedeteriorata si necontaminata poate fi recuperata si reciclata pentru aplicatii de acoperire viitoare. in plus, deoarece acoperirile cu pulbere nu contin solventi, materialul nu se pierde in atmosfera in timpul aplicarii, ducand la o rata de utilizare a materialului de acoperire cu pulbere de aproape 100%.

Limitari si dezavantaje

În timp ce acoperirea cu pulbere demonstreaz? câteva avantaje importante fata de acoperirea cu lichid, exista si unele limitari ale procesului. Acestea includ:

  • Gama de materiale adecvate
  • Dificultate de a produce acoperiri uniforme si subtiri
  • Termenii de livrare pentru acoperiri personalizate si schimbarea culorii
  • Uscare / întarire mai lunga si mai costisitoare pentru piese mari
  • Costuri mai mari de pornire

Substraturi adecvate

Acoperirile cu pulbere sunt utilizate in principal pentru materiale metalice, cum ar fi otelul, otelul inoxidabil, aluminiul si alama, dar pot fi aplicate si pe o varietate de nemetale, inclusiv sticla sau placi de fibra. Gama de materiale adecvate pentru acoperirea cu pulbere este limitata de faptul ca acoperirile cu pulbere trebuie sa fie intarite la caldura. Prin urmare, orice materiale, in special nemetalice, supuse procesului de acoperire cu pulbere, trebuie sa poata rezista la temperaturile de intarire ale cuptorului fara a se topi, arde sau deforma. in plus, in timp ce metalele pot fi impamantate electric si acoperite cu pulbere prin depunere prin pulverizare electrostatica, nemetalele necesita o aplicare de acoperire cu pulbere in pat fluidizat. Pentru cea de-a doua metoda de acoperire cu pulbere, un strat consistent si uniform este mult mai greu de realizat decat cu primul. Necesitatea unui pat fluidizat creste, de asemenea, costurile generale ale echipamentelor pentru infiintarea unei instalatii complete de acoperire cu pulbere.

Acoperiri cu film subtire

In timp ce procesul de acoperire cu pulbere este excelent pentru realizarea de acoperiri netede si uniforme, este dificil sa se produca acelasi lucru cu acoperiri subtiri (<6mils). Aceasta limitare rezulta din modul in care sunt aplicate straturile de pulbere, deoarece este dificil sa controlezi cantitatea si viteza cu care pulberea este aplicata pe substrat. in plus, in timp ce invelisurile mai groase pot ascunde mai usor imperfectiunile suprafetei, invelisurile mai subtiri tind sa afiseze mai multe texturi cu coaja portocalie. Aceasta afectiune poate fi atribuita tratamentului prealabil inadecvat, prea multa, prea putina sau pulberii aplicate necorespunzator si timpilor sau temperaturilor insuficiente. in orice caz, cand este necesara o finisare neteda si subtire, este mult mai dificil sa se obtina rezultatul cu metoda de acoperire cu pulbere decat cu metoda de acoperire lichida.

Material de acoperire personalizat si schimbarea culorii

Culoarea acoperirii cu pulbere este determinata de materialele plastice care sunt macinate pentru a crea materialul sub forma de pulbere, iar materialele sunt de obicei produse in loturi minime, care s-ar putea sa nu se dovedeasca a fi eficiente din punct de vedere al costurilor pentru nevoile personalizate de acoperire cu loturi mici. in plus, materialul de acoperire cu pulbere nu poate fi amestecat impreuna pentru a crea culori diferite, deoarece fiecare formulare este personalizata pentru a prezenta caracteristici fizice si mecanice specifice. Acest fapt va afecta si timpul de livrare pentru o piesa sau un produs completat.
Comutarea intre culori in timpul procesului de acoperire cu pulbere afecteaza, de asemenea, timpul de plumb si procesul. Deoarece pulverizarea excesiva este de obicei recuperata si reciclata pentru viitoarele aplicatii de acoperire cu pulbere, zona cabinei de pulverizare va fi mult golita meticulos si curatata intre fiecare schimbare de culoare. in caz contrar, exista riscul de contaminare incrucisata intre diferite materiale de pulbere, care pot afecta culoarea finala si finisajul unei piese.

Proces de întarire si uscare pentru piese mari si groase

In general, acoperirile cu pulbere necesita timpi de intarire, prelucrare si uscare mult mai scurte decat acoperirile lichide. Cu toate acestea, pentru partile mai groase, mai mari si mai grele, timpul de intarire si uscare poate creste si necesita mai multa energie. Aceasta crestere se datoreaza faptului ca procesul de intarire depinde in mare masura de temperatura vrac a piesei, ceea ce inseamna ca intreaga piesa trebuie incalzita suficient pentru ca temperatura suprafetei sa se topeasca si sa vindece stratul de pulbere. Realizarea acestei temperaturi dorite necesita volume mai mari de aer incalzit si evacuare si necesita mai mult timp pentru a finaliza, ceea ce poate face ca acoperirea cu pulbere conventionala a pieselor mari sa fie mai putin rentabila decat utilizarea metodei de acoperire lichida.

Costul acoperirii cu pulbere

Pe termen lung, acoperirea cu pulbere se poate dovedi eficienta din punct de vedere al costurilor datorita durabilitatii acoperirilor sub forma de pulbere, timpilor mai scurti de procesare si intarire, impactului mai mic asupra mediului si ratelor mai mari de utilizare a materialului. Cu toate acestea, costul initial de acoperire cu pulbere si investitia in echipamente de acoperire cu pulbere pot fi mai substantiale decat cel al acoperirii cu lichid.
Cel putin, aplicatiile de acoperire lichida necesita doar un pistol de pulverizare si o zona de pulverizare. Cu toate acestea, pentru acoperirea cu pulbere, un atelier are nevoie de cel putin un pistol de pulverizare, cabina de pulverizare si cuptor de intarire pentru a finaliza procesul de acoperire cu pulbere. Adaugarea cuptorului de intarire se adauga semnificativ la costurile initiale de pornire pentru acoperirea cu pulbere. Poate fi, de asemenea, un factor limitativ la dimensiunea maxima a piesei care poate fi manipulata eficient; piesele mai mari, mai groase si mai grele necesita un cuptor mai mare si mai puternic, ceea ce se adauga la costurile generale ale echipamentului.

Acoperire cu pulbere – Rezumat

Mai sus sunt prezentate beneficiile si limitarile procesului de acoperire cu pulbere. Tabelul 1, de mai jos, ilustreaza diferitele avantaje detinute de acoperirea cu pulbere si procesele lichide, asa cum este descris in sectiunile anterioare.

Tabelul 1 – Compara?ii între acoperirea cu pulbere ?i acoperirea lichid?

Avantaje

Acoperire pulbere

Acoperire lichida

Durabilitatea acoperirii

x

Capacitati pentru finisaje de specialitate

x

Acoperiri cu film gros

x

Acoperiri cu film subtire

x

Gama de materiale adecvate

x

Timp de procesare si uscare (general)

x

Timp de procesare si uscare pentru piese mari

x

Impact asupra mediului

x

Utilizarea materialului de acoperire

x

Timp pentru schimbarea culorii

x

Costuri de inceput

x

In timp ce acoperirea cu pulbere se ofera ca o alternativa viabila la metodele conventionale de acoperire lichida in ceea ce priveste durabilitatea, finisajele specializate, impactul asupra mediului, timpul de livrare si costurile pe termen lung, aplicatiile specifice, cum ar fi pelicula subtire, schimbarea culorii sau operatiunile de acoperire cu piese mari sunt inca mai potrivit pentru metodele de acoperire lichida. Acestea sunt doar cateva dintre consideratiile care pot fi luate in considerare de catre producatori si atelierele de masini atunci cand decid daca acoperirea cu pulbere este cea mai optima solutie pentru aplicarea lor speciala de acoperire.