همه چیز درباره رنگ پودری الکترواستاتیک

فرآیند پوشش رنگ پودری یا رنگ الکترواستاتیک

همانطور که پیش‌تر گفته شد، فرایند استفاده از رنگ پودری با شارژ تفنگ آغاز می‌شود و بعد از پاشش و جذب رنگ توسط قطعه به بخش کوره منتقل می‌گردد. لذا قبل از هر چیز به معرفی انواع شارژ می‌پردازیم. چنانچه نیاز به خرید اینترنتی رنگ پودری در تعداد بالا را دارید، می‌توانید همین حالا با یک تماس، لیست قیمت رنگ پودری را از همکاران ما استعلام کنید.

شارژ پودر، پاشش و چسبندگی یا رسوب رنگ پودری روی قطعه کار

دو روش متداول برای شارژ پودری وجود دارد: شارژ کرونا و شارژ تریبوالکتریک. روش شارژی که مورد استفاده قرار می‌دهید، ویژگی‌ها و نحوه پاشش پودر و همچنین نوع نشست و رسوب پودر را بر روی قطعه کار تعیین می‌کند.

شارژ کرونا

شارژ پودر کرونا توسط یک اسپری برقی انجام می‌شود. پودر از مخزن و با استفاده از هوای فشرده به اسپری وارد می‌گردد. در نوک اسپری یک الکترود تاج نوک تیز وجود دارد که با ولتاژ بسیار بالا شارژ می‌شود. این ولتاژ بالا یک میدان الکتریکی بین تاج و قطعه کار ایجاد می‌کند. هنگامی که میدان الکتریکی که در مجاورت الکترود قرار دارد، اگر 30 کیلو ولت بر سانتی متر یا بیشتر باشد، هوای این ناحیه شروع به شکسته شدن کرده و آزادسازی مداوم یون‌های آزاد را تشکیل می‌دهد.

هنگامی که جریان ذرات پودر از کنار یون‌های آزاد عبور می‌کند، به برخی از ذرات متصل می‌شوند و آنها را دارای بار منفی می‌کنند. به این صورت ذرات باردار از خطوط میدان الکتریکی ایجاد شده توسط الکترود به سمت قطعه کار حرکت خواهند کرد. یون‌های آزاد که به ذره نمی‌چسبند نیز خطوط میدان الکتریکی را به سمت قطعه دنبال می‌کنند. برخی از ذرات، باردار نمی‌شوند و توسط نیروهای پنوماتیکی به قطعه هدایت خواهند شد.

رسوب زدایی به روش شارژ کرونا

یون‌های آزاد اضافی ایجاد شده توسط الکترود کرونا بر ذرات رسوب‌شده تأثیر می‌گذارد. هنگام استفاده از تفنگ کرونا ضخامت لایه پودر به دلیل پدیده‌ای به نام یونیزاسیون برگشتی محدود می‌شود. همانطور که ذرات باردار و یون‌ها روی قطعه کار جمع می‌شوند، شروع به دفع ذرات ورودی می‌کنند که ضخامت پودر را محدود می‌کند و باعث ایجاد یک لایه حفره‌ای از پودر می‌شود. به همین دلیل از تفنگ‌های کرونا عمدتاً برای اعمال لایه نازکی از پوشش رنگ پودری استفاده می‌شود. از آنجایی که ذرات باردار از خطوط میدان الکتریکی پیروی می‌کنند، یکنواختی پوشش تحت تأثیر قرار می‌گیرد. ذرات معمولاً در نزدیک‌ترین ناحیه به تفنگ و لبه‌های قطعه کار تجمع می‌کنند.

شارژ تریبوالکتریک

تفنگ‌های تریبوالکتریک، ذرات پودر را با استفاده از اصطکاک شارژ کرده که ذرات با دیواره‌های تفنگ و لوله تغذیه تماس پیدا می‌کند. مقدار بار روی یک ذره متناسب با تعداد دفعات تماس آن با دیوار و نیرویی است که با آن به دیوار برخورد می‌کند. متداول‌ترین ماده مورد استفاده برای دیواره‌های تفنگ تریبوالکتریک پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) است که بیشتر با نام تفلون شناخته می‌شود.

ثابت شده است که PTFE کارآمدترین ماده برای شارژ کردن پودرها از طریق اصطکاک است. از آنجایی که دیواره‌های تفنگ نیز در طول این فرآیند تغییر می‌کنند، تفنگ و لوله باید به زمین متصل شوند تا شارژ ایجاد شده در PTFE از بین برود. هیچ میدان الکتریکی با شارژ تریبوالکتریک ایجاد نمی‌شود؛ زیرا الکترودی وجود ندارد. در صورت عدم وجود میدان الکتریکی، ذرات باردار تنها از طریق جریان هوا به قطعه منتقل می‌شوند.

رسوب زدایی شارژ تریبوالکتریک

از آنجایی که رسوب تریبوالکتریک میدان الکتریکی یا یون‌های آزاد اضافی ندارد، می‌توان پوشش ضخیم‌تر و یکنواخت‌تری را در مقایسه با تفنگ کرونا ایجاد کرد. سطح پوشش نیز صاف‌تر است؛ زیرا هیچ یون آزادی وجود ندارد. تنها نقطه ضعف تفنگ شارژ تریبوالکتریک این است که سرعت رسوبش کمتر از تفنگ‌های شارژ کرونا است. با استفاده از یک تفنگ تریبوالکتریک، بهره‌وری در زمان و عملکرد را از دست می‌دهید، اما نتیجه نهایی، پوشش سطح با کیفیت بهتر است.

مرحله پخت رنگ

پس از اینکه رنگ پودری روی کار اسپری شد، باید با استفاده از حرارت، محصول نهایی پخته و رنگ تثبیت شود. دمای پخت رنگ پودری حدود 140 تا 220 درجه سانتیگراد است. در دمای بالا، پودر شروع به جریان مولکولی می‌کند و به یک بافت پیوسته و پوشیده تبدیل می‌شود. متداول‌ترین روش برای پخت پوشش پودری چسبیده بر روی یک بستر فلزی، کوره یکنواخت است. گرمایش یکنواخت از فن‌ها برای گردش هوای گرم در اطراف یک اتاق عایق شده استفاده می‌کند و متداول‌ترین روش برای پخت قطعات فلزی به شمار می‌آید.

محدودیت اولیه برای پوشش‌های پودری این است که مواد حساس به دما مانند چوب و پلاستیک به دلیل دمای بالای کوره قابل استفاده نیستند. راه حل دیگر برای این مشکل استفاده از اشعه ماوراء بنفش (UV) است. پودرهای فرموله شده ویژه با اشعه ماوراء بنفش خشک می‌شوند. اشعه ماوراء بنفش اجازه می‌دهد تا پوشش پلیمری در دمای پایین به هم متصل شوند و سطح قطعه را پوشش دهند.

رزین‌ها و رنگ پودری (رنگ الکترواستاتیک)

رزین‌ها مهمترین مواد تشکیل دهنده در یک مخلوط پوشش پودری هستند و استقامت و ماندگاری محصول نهایی را تعیین می‌کنند. انواع مختلفی از رزین‌های پوشش پودری وجود دارند که می‌توانید از بین آنها، هرکدام را با خواص متفاوت انتخاب کنید. بیشتر رزین‌هایی که در کاربردهای پوشش پودری پردازش می‌شوند را می‌توان به دو نوع پلیمر مختلف، پلیمرهای ترموست و پلیمرهای ترموپلاستیک طبقه‌بندی کرد.

رزین ترموست (پلی یورتان)

پلیمرهای ترموست، 95% از رزین‌های مورد استفاده برای پوشش سطوح را تشکیل می‌دهند. هنگامی که یک پلیمر گرم می‌شود و به گرم شدن ادامه می‌دهد، یک واکنش شیمیایی ایجاد می‌شود که زنجیره‌های پلیمری را به هم متصل می‌کند تا ماده‌ای با خواص متفاوت ایجاد گردد. لایه جامد نهایی روی سطح قطعه، وقتی سرد می‌شود یک لایه سخت، مقاوم در برابر حرارت و مواد شیمیایی است. نمونه‌هایی از پلیمرهای ترموست که معمولاً برای پوشش‌های سخت استفاده می‌شوند عبارتند از: اپوکسی، اپوکسی ترکیبی یا پلی استر، پلی استر یورتان، پلی استر TGIC و اکریلیک.

رزین ترموپلاستیک

پوشش سطح یک ترموپلاستیک صاف‌تر از پلیمر ترموست است. ترموپلاستیک‌ها معمولاً برای اجسامی که در محیط‌های خشن و سخت قرار نمی‌گیرند، استفاده می‌شود. نمونه‌هایی از ترموپلاستیک‌های رایج مورد استفاده عبارتند از پلی وینیل کلراید یا PVC، پلی اولفین‌ها، نایلون، پلی‌استر و پلی‌وین‌لییدین فلوراید.