CC BY
6
УДК 667.644
Артемьева У.В., Зубарев А.М.
АНАЛИЗ СПОСОБОВ СОЗДАНИЯ ПОРОШКОВЫХ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
Артемьева Ульяна Валерьевна- бакалавр кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии; Uliyka00@mail.ru
Зубарев Андрей Михайлович - ассистент кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии; ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева», Россия, Москва, 125047, Миусская площадь, дом 9.
В статье рассмотрены способы создания порошковых лакокрасочных покрытий. Рассмотрены факторы, влияющие на выбор метода нанесения покрытия. Проведен сравнительный анализ достоинств и недостатков одних из самых распространенных методов нанесения покрытий, а именно электростатического распыления и погружения в псевдоожиженный слой.
Ключевые слова: порошковые лакокрасочные покрытия, псевдоожиженный слой, электростатическое распыление, сравнение способов нанесения.
ANALYSIS OF METHODS FOR CREATING POWDER COATINGS
Artemyeva U.V., Zubarev A.M.
Mendeleev Russian University of Chemical Technology, Moscow, Russia, 125047, Miusskaya Square, 9.
The article discusses the methods of creating powder coatings. The factors influencing the choice of the coating method are considered. A comparative analysis of the advantages and disadvantages of one of the most common coating methods, namely electrostatic spraying and immersion in a fluidized bed, has been carried out. Keywords: powder coatings, fluidized bed, electrostatic spraying, comparison of application methods.
Введение
В настоящее время существует большое количество способов нанесения лакокрасочных материалов, что привело к возникновению новых методов нанесения. Способы нанесения и оборудование для жидких красок сильно отличаются для получения покрытий из порошковых материалов. В связи с этим были разработаны соответствующие методы и оборудование для нанесения порошковых красок.
Теоретическая часть
Разработка технологического процесса окрашивания требует особых знаний в области лакокрасочных материалов и покрытий, техники их нанесения, процессов отверждения и подготовки поверхности.
Выбор метода нанесения зависит от ряда факторов, представленных на рисунке 1, а также ограничений по оборудованию [1].
Порошковая окраска — это сухой финишный процесс с использованием мелко измельченных частиц пигмента и смолы. Эти частицы обычно электростатически заряжаются и распыляются на электрически заземленные изделия.
Применяются два распространенных способа нанесения порошкового покрытия:
- Электростатический спрей
- Погружение в псевдоожиженный слой Существует также несколько иных процессов,
которые были разработаны, но они используются гораздо реже [2].
Электростатическое распыление Метод электростатического распыления использует порошково-воздушную смесь из небольшого псевдоожиженного слоя в приемнике подачи порошка. Порошок подается по шлангу к
электростатическому распылителю, который имеет заряженный электрод в сопле, который питается от высоковольтного источника постоянного тока (рис. 2).
Факторы, влияющие на выбор технологии получения лакокрасочных покрытии
3. Проводим аыйор мотодя
окрлскщс 000]»уД0ВЛШ1Я
ЛТЯ 1Г.1НГТГ1Т1ГЯ
лш
о
Условия эксппуатпщш
изделий
Срок службы покрытш
Назначение скрашиваемого шде лпядребуемый клясс покрытия
Габариты изделия,группа сложности поверхности
Фшнко-механич« кие II декоративные свойства лакокрасочного покрытия Условия проведения окрасочных работ
0
1, Проводим выбор ЛЬЫ и систем покрытий для данных
УСЛОВИЙ
эксплуатации
Вид окрашиваемой
ПОДЛОЖКИ
Режим c>ujkii лкм
о
2. Р.прабативаем прогрессивны* составы и технологии подготовки поверхности
.V Отрабатываем методы и режимы сушки лакокрасочных материалов
Рис. 1 Факторы, влияющие на выбор технологии
получения лакокрасочных покрытий
» V
незаряженные частицы заряженные частицы
Рис. 2 Схема работы электростатического распылителя
Порошковый пистолет, может быть, ручным или автоматическим, фиксированным или возвратно-поступательным и устанавливаться на одной или обеих сторонах конвейерной распылительной кабины.
При нанесении порошковых покрытий электростатическим распылением используются резервуары для утилизации излишнего распыления. Далее данный порошок используется вторично для того, чтобы значительно повысить высокую эффективность переноса порошкового покрытия.
Псевдоожиженный слой
Процесс нанесения покрытия в псевдоожиженном слое представляет из себя простой процесс погружения, который делится на обычный и электростатический.
Обычный процесс с псевдоожиженным слоем:
Данный процесс происходит в резервуаре в пористым основанием. Через пористый слой равномерно подается воздух низкого
давления. Поднимающийся воздух охватывает и суспендирует мелкодисперсные частички полимерного порошка, от чего порошково-воздушная смесь напоминает кипящую жидкость, как показано на рисунке 3.
Процесс электростатического
псевдоожиженного слоя. Данный процесс протекает с высоковольтной линией постоянного тока,
установленной над пористым слоем для зарядки измельченных частиц.
Melted plastic costing (continues to flow out Пммфгом °p°n w№*ewal of part)
Preheated part ' .....mm1 .............
Tank Резерву эр
Suspended plastic powder
Air inlet / Poroi^ layer rvuu ищи ' Порнстын слои Ail chamber
вои^шак каисра
Рис. 3 Обычный процесс в псевдоожиженном слое
После этого частицы отталкиваются от решетки воздушной камеры, тем самым отдаляясь друг друга, образуя облако порошка. Эти электростатически заряженные частицы притягиваются и покрывают изделия, которые имеют потенциал заземления [3].
Таблица 1
Сравнение способов нанесения порошковых покрытий
Электростатическое распыление
Погружение в псевдоожиженный слой
Достоинства
Недостатки
Достоинства
Недостатки
-Высокая эффективность зарядки почти всех порошковых красок; -Высокая производительность при окрашивании больших поверхностей; -Относительно низкая чувствительность к влажности окружающего воздуха; -Подходит для нанесения покрытий с различными эффектами (металлика и т.д.).
-Сложность и повышенная стоимость окрасочной аппаратуры; -Некоторые ограничения в использовании лакокрасочных материалов.
-Отсутствие предварительного нагрева;
-Снижение потерь порошкового материала;
-Получения равномерных покрытий на сложной конфигурации; -Возможность автоматизации процесса;
-Универсальность и высокая производительность; -Экологическая чистота; -Сведение к минимуму пожаро- и взрывоопасность._
- Большой объем порошка; -Невозможность окрасить тонкий материал.
Заключение
Исходя из проведенного анализа, можно сделать вывод, что метод электростатического распыления не сильно уступает погружению в псевдоожиженный слой т.к. толщина при электростатическом распылении может быть достигнута в псевдоожиженном слое.
Таким образом, в первую очередь при выборе способа нанесения порошкового покрытия стоит исходить из экономических соображений, к примеру, стоимость оборудования для псевдоожиженного слоя в 1,5 раза дешевле, чем для электростатического распыления при минимальной разнице времени создания покрытия и эксплуатационных расходах.
Список литературы
1. Основы проектирования окрасочных производств. учеб. пособие / В. В. Меньшиков, Б. Б. Богомолов, Е. Д. Быков, Ю. М. Аверина, Е. О. Рыбина, м А. Ю. Курбатов - М. : РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2018. - 132 с.
2. Материаловедение для транспортного машиностроения: Учебное пособие // Э.Р. Галимов, Л.В. Тарасенко, М.В. Учникова, А.Л. Абдулин- СПб.: Издательство «Лань», 2021 - 448 с.
3. Яковлев А. Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. - Санкт-Петербург.: ХИМИЗДАТ, 2008. -448 с. - ISBN 978-5-93808-160-4. - Текст : непосредственный.
