Il processo di spruzzatura dei rivestimenti in polvere comprende principalmente lo spray corona e lo spray tribo. La nebulizzazione a corona รจ ampiamente utilizzata in Cina e non ha requisiti elevati per i rivestimenti in polvere. Tuttavia, l'effetto Faraday causa punti morti su pezzi complessi, rendendo difficile la spruzzatura, ad esempio la polverizzazione di alcuni angoli. La pistola a corona รจ stata migliorata molte volte, ma l'effetto Faraday puรฒ solo essere ridotto. Non puรฒ essere evitato. Lo spray tribo puรฒ risolvere efficacemente il problema dei punti morti della polvere su pezzi complessi, ma richiede un'elevata caricabilitร della vernice in polvere. Per questo motivo, molti produttori di vernici in polvere a base di poliestere hanno lanciato successivamente resine poliestere adatte alla spruzzatura triboelettrica, come le nostre SJ4EDT, SJ4ETDT, SJ4866DT, SJ4C e altri modelli, che hanno tutti ottimi effetti di carica triboelettrica e hanno ottenuto risultati ideali nelle applicazioni pratiche da parte dei clienti in patria e all'estero.
2 Principio, vantaggi e svantaggi della spruzzatura con tribo-gun
La pistola tribo funziona con una carica triboelettrica, il che significa che le particelle di polvere si scontrano, si sfregano, entrano in contatto e si sganciano con lo speciale materiale polimerico (politetrafluoroetilene o nylon) sulla parete interna della canna, generando una carica elettrica.
I vantaggi del processo di spruzzatura con tribo-gun sono
- Elevato tasso di prima applicazione della polvere, che migliora l'efficienza di spruzzatura e riduce il recupero della polvere.
Supera l'effetto Faraday, particolarmente efficace per la spruzzatura di pezzi complessi.
Rispetto alle pistole a corona, la polvere รจ distribuita in modo piรน uniforme sul pezzo e la superficie del film di rivestimento รจ piรน liscia e piatta.
Puรฒ essere completamente e praticamente automatizzato, riducendo i costi di manodopera.
Gli svantaggi della spruzzatura triboelettrica sono principalmente i seguenti:
Le pistole triboelettriche sono costose e presentano elevati costi di manutenzione.
La spruzzatura triboelettrica presenta elevati requisiti ambientali e di processo.
- La spruzzatura con tribo-gun ha requisiti di qualitร elevati per i rivestimenti in polvere e deve avere buone proprietร di tribo-caricamento.
Dati i numerosi vantaggi della spruzzatura con tribo-gun, essa รจ ampiamente diffusa tra i produttori di vernici in polvere nazionali ed esteri e i produttori di vernici in polvere hanno proposto requisiti tecnici corrispondenti per le proprietร di tribo-caricamento delle vernici in polvere. Il presente lavoro dimostra sperimentalmente i fattori che influenzano la tribo-carica delle vernici in polvere.
3 Parte di prova
Esistono differenze tra i vari modelli di pistole tribo fornite da diversi produttori. Per eliminare gli errori sperimentali, in questo studio รจ stata utilizzata la pistola tribo manuale Tribomatic 500 di Nordson Corporation per tutti i test. Le condizioni di prova erano temperatura ambiente 25ยฐC, umiditร dell'aria 50% e pressione totale dell'aria compressa 6MPa.
3.1 Effetto dell'aggiunta del tribo aid
Il materiale dell'asta di attrito e della parete del tubo della pistola tribo รจ uno speciale polimero, il PTFE, con una costante dielettrica di 2,1. Qualsiasi materiale con una costante dielettrica superiore a questa acquisirร una carica positiva dopo l'attrito. La costante dielettrica della resina poliestere utilizzata nelle vernici in polvere รจ solo di circa 3,0. La differenza tra le due รจ troppo piccola. La differenza tra le due รจ troppo piccola, quindi la carica tribo non รจ buona. Per soddisfare le esigenze di spruzzatura con pistola tribo, รจ possibile introdurre nella vernice in polvere una sostanza con un'elevata costante dielettrica come aiuto alla carica tribo. Gli esaltatori di triboelettricitร comunemente utilizzati sono composti amminici sterici, che non hanno alcun effetto sulle proprietร del rivestimento in polvere. Abbiamo selezionato esaltatori di triboelettricitร di diversi produttori nazionali ed esteri, contrassegnati rispettivamente come A (liquido straniero), B (solido straniero), C (liquido nazionale) e D (solido nazionale), e li abbiamo aggiunti allo stesso tipo di formulazione di rivestimento in polvere in poliestere/TGIC in proporzioni diverse. I rivestimenti in polvere e i campioni di film rivestiti sono stati preparati con lo stesso processo. I risultati dei test di carica triboelettrica sono riportati nella Tabella 1.
Tabella 1: Effetto dei promotori di attrito sulla tribo-carica dei rivestimenti in polvere
In circostanze normali, quando i rivestimenti in polvere senza promotori di attrito vengono spruzzati con una pistola tribo, la carica tribo รจ solo di 0,2-0,4ฮผA, ed รจ difficile per il rivestimento in polvere espellere continuamente la polvere, con conseguente scarsa copertura della polvere sul pezzo. Come si evince dai dati riportati nella Tabella 1, una piccola quantitร di promotore di attrito puรฒ aumentare significativamente la tribo-carica delle particelle di polvere. Con l'aumento della quantitร di promotore di attrito, il valore della carica di ritorno aumenta gradualmente e, quando la quantitร aumenta fino a un certo livello, la tribo-carica del rivestimento in polvere rimane invariata. Questo perchรฉ la lunghezza dell'asta di attrito e della parete del tubo di attrito di ogni pistola di attrito รจ fissa e ha un valore di saturazione della carica. Anche i diversi tipi di coadiuvanti di attrito hanno un certo effetto sulla carica di tribolazione delle polveri e i coadiuvanti di attrito liquidi sono generalmente piรน efficaci dei coadiuvanti di attrito solidi.
3.2 Effetto della dimensione delle particelle di polvere
Una serie rappresentativa di rivestimenti in polvere con diverse dimensioni delle particelle รจ stata ottenuta selezionando una resina poliestere a cui era stato aggiunto il promotore di attrito A 0,2%, raffreddando la polvere estrusa e setacciandola attraverso un setaccio con maglie di diverse dimensioni. I rivestimenti sono stati spruzzati su una lastra nelle stesse condizioni per ottenere i risultati del test di tribo-caricamento riportati nella Tabella 2.
Come si evince dai dati riportati nella Tabella 2, piรน piccole sono le dimensioni delle particelle, maggiore รจ la carica triboelettrica del rivestimento in polvere, ma una dimensione delle particelle troppo piccola non favorisce il miglioramento della velocitร di rivestimento in polvere. Il motivo รจ che piรน piccole sono le dimensioni delle particelle, maggiore รจ l'attrito tra la polvere e la barra di attrito e le pareti della canna durante il processo di attrito, e quindi maggiore รจ la carica triboelettrica. Tuttavia, dopo che la polvere lascia la pistola a frizione, le particelle di polvere fine sono facilmente influenzate dal flusso d'aria nella cabina di spruzzatura, riducendo la velocitร di rivestimento della polvere. Allo stesso modo, anche le particelle piรน grosse sono facilmente influenzate dal flusso d'aria e dalla gravitร , poichรฉ non sono caricate dalla frizione come le particelle fini. Non entrano facilmente in contatto con il pezzo e tendono a rimbalzare. Pertanto, la distribuzione granulometrica del rivestimento in polvere spruzzato dalla pistola tribo deve essere adeguata. In genere รจ controllata a 35-45ฮผm e le particelle di polvere piรน fini o piรน grossolane devono essere il meno possibile.
Tabella 2: Relazione tra la dimensione delle particelle e la carica tribo dei rivestimenti in polvere
3.3 Selettivitร del poliestere
Per preparare rivestimenti in polvere con lo stesso rapporto di carica sono stati scelti rispettivamente un poliuretano ibrido (50:50), un poliestere puro polimerizzato con TGIC (93:7), un poliestere puro polimerizzato con HAA (95:5) e un poliestere polimerizzato con isocianati (80:20); i rivestimenti sono stati spruzzati nelle stesse condizioni di processo per ottenere i risultati del test della carica triboelettrica, come mostrato nella Tabella 3.
Tabella 3: Risultati del test di carica triboelettrica per diversi tipi di resine poliestere
Figura 1: Carica triboelettrica di diversi tipi di resine poliestere
L'analisi della Tabella 3 mostra che
esistono differenze significative nelle proprietร di carica triboelettrica dei diversi tipi di poliestere, con il poliestere ibrido che presenta le peggiori proprietร di carica triboelettrica. Tuttavia, l'aggiunta di una piccolissima quantitร di coadiuvante di carica triboelettrica puรฒ migliorare significativamente le proprietร di carica:
le proprietร di carica triboelettrica del poliestere polimerizzato con HAA sono significativamente superiori a quelle di altri tipi di poliestere;
Senza l'aggiunta di promotori di attrito, l'ordine della caricabilitร dei diversi tipi di poliestere indurenti รจ il seguente: poliestere di tipo HAA > poliestere di tipo TGIC > poliestere a polimerizzazione isocianica > poliestere ibrido.
Anche la rivista americana di rivestimenti "PCI" fornisce un'analisi dei dati simile, e la Figura 1 verifica ulteriormente la differenza nelle prestazioni triboelettriche dei diversi tipi di poliestere.
3.4 Effetto della pressione dell'aria
Sono stati selezionati rivestimenti in polvere con promotore di attrito 0,2% e i risultati dei test sull'effetto della pressione dell'aria di spruzzatura sulla carica triboelettrica del rivestimento sono stati ottenuti regolando la pressione dell'aria di spruzzatura della pistola triboelettrica (Tabella 4).
Come si evince dai dati della Tabella 4, all'aumentare della pressione dell'aria aumenta la possibilitร di collisione tra la polvere e la pistola tribo. La carica tribo delle particelle di polvere aumenta. Tuttavia, con l'aumento della pressione dell'aria, la velocitร di volo delle particelle di polvere รจ troppo elevata, il che intensifica il galleggiamento e il rimbalzo della polvere nello spazio, con conseguente diminuzione della velocitร di trasferimento della polvere. Pertanto, anche se la lettura dell'elettricitร statica tribo aumenta, non garantisce un'elevata velocitร di trasferimento della polvere. La regolazione della pressione dell'aria รจ particolarmente importante per il processo di spruzzatura con pistola tribo.
Tabella 4 Effetto della pressione dell'aria di spruzzatura sulla carica di polvere
3.5 Altri fattori di influenza
Esistono molti altri fattori che influenzano la carica triboelettrica delle vernici in polvere e la velocitร di trasferimento della polvere sul pezzo, come l'umiditร dell'aria, la temperatura del punto di rugiada dell'aria compressa, la messa a terra del pezzo, la fluiditร della polvere, ecc. La spruzzatura triboelettrica ha requisiti elevati per l'umiditร dell'aria in officina. Un'umiditร dell'aria eccessivamente alta o bassa influisce direttamente sulla velocitร di trasferimento della polvere sul pezzo. Un'umiditร dell'aria eccessivamente elevata causa anche una maggiore usura dell'asta di frizione e della parete del tubo della pistola triboelettrica, riducendo la durata della pistola triboelettrica. Altri fattori di influenza non saranno descritti in dettaglio in questa sede.
L'analisi dei test di cui sopra mostra che i principali fattori che influenzano la carica triboelettrica della polvere sulla pistola tribo sono l'aiuto all'attrito, la dimensione delle particelle del rivestimento in polvere, il tipo di rivestimento in polvere, la pressione dell'aria di spruzzatura e l'ambiente di spruzzatura.
La spruzzatura con pistola tribo di pezzi complessi ha un'eccellente velocitร di carica della polvere e una qualitร piรน perfetta del film di rivestimento, per cui la spruzzatura con pistola tribo sta diventando sempre piรน popolare. Per i fornitori di vernici in polvere รจ particolarmente importante comprendere le proprietร di carica triboelettrica delle vernici in polvere. Pertanto, selezionando la corretta resina di tipo tribo o aggiungendo triboassistenti, e polverizzando e spruzzando in condizioni di processo ragionevoli, รจ possibile ottenere risultati di rivestimento soddisfacenti e vantaggi economici.
I dati dei test sopra riportati sono stati ottenuti in condizioni specifiche. Sono stati utilizzati diversi test con tribo-gun in condizioni di spruzzatura diverse e i dati sono inevitabilmente diversi. Tuttavia, le statistiche possono riflettere l'impatto di vari fattori sulla carica tribo delle vernici in polvere. Se avete opinioni diverse, non esitate a correggere e discutere.
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| Politiolo/Polimerocaptano | ||
| DMES Monomero | Solfuro di bis(2-mercaptoetile) | 3570-55-6 |
| DMPT Monomero | TIOCURA DMPT | 131538-00-6 |
| Monomero PETMP | PENTAERITRITOLO TETRA(3-MERCAPTOPROPIONATO) | 7575-23-7 |
| PM839 Monomero | Poliossi (metil-1,2-etanediile) | 72244-98-5 |
| Monomero monofunzionale | ||
| Monomero HEMA | Metacrilato di 2-idrossietile | 868-77-9 |
| Monomero HPMA | Metacrilato di 2-idrossipropile | 27813-02-1 |
| Monomero THFA | Acrilato di tetraidrofurfurile | 2399-48-6 |
| HDCPA Monomero | Acrilato di diciclopentenile idrogenato | 79637-74-4 |
| Monomero DCPMA | Metacrilato di diidrodiclopentadienile | 30798-39-1 |
| Monomero DCPA | Acrilato di diidrodiclopentadienile | 12542-30-2 |
| Monomero DCPEMA | Metacrilato di diciclopentenilossietile | 68586-19-6 |
| Monomero DCPEOA | Acrilato diciclopentenilico di etile | 65983-31-5 |
| Monomero NP-4EA | (4) nonilfenolo etossilato | 50974-47-5 |
| LA Monomero | Acrilato di laurile / Acrilato di dodecile | 2156-97-0 |
| Monomero THFMA | Metacrilato di tetraidrofurfurile | 2455-24-5 |
| Monomero PHEA | ACRILATO DI 2-FENOSSIETILE | 48145-04-6 |
| Monomero LMA | Metacrilato di laurile | 142-90-5 |
| Monomero IDA | Acrilato di isodecile | 1330-61-6 |
| Monomero IBOMA | Metacrilato di isoborile | 7534-94-3 |
| Monomero IBOA | Acrilato di isoborile | 5888-33-5 |
| EOEOEA Monomero | Acrilato di 2-(2-etossi)etile | 7328-17-8 |
| Monomero multifunzionale | ||
| Monomero DPHA | Dipentaeritritolo esaacrilato | 29570-58-9 |
| Monomero DI-TMPTA | TETRAACRILATO DI(TRIMETILOLPROPANO) | 94108-97-1 |
| Acrilammide monomero | ||
| ACMO Monomero | 4-acrilomorfolina | 5117-12-4 |
| Monomero di-funzionale | ||
| PEGDMA Monomero | Poli(etilenglicole) dimetacrilato | 25852-47-5 |
| Monomero TPGDA | Tripropilene glicole diacrilato | 42978-66-5 |
| TEGDMA Monomero | Dimetacrilato di trietilene e glicole | 109-16-0 |
| PO2-NPGDA Monomero | Diacrilato di neopentilene glicole propoxilato | 84170-74-1 |
| PEGDA Monomero | Diacrilato di polietilene e glicole | 26570-48-9 |
| Monomero PDDA | Ftalato dietilenglicole diacrilato | |
| Monomero NPGDA | Diacrilato di neopentile e glicole | 2223-82-7 |
| Monomero HDDA | Esametilene diacrilato | 13048-33-4 |
| EO4-BPADA Monomero | BISFENOLO A DIACRILATO ETOSSILATO (4) | 64401-02-1 |
| EO10-BPADA Monomero | BISFENOLO A DIACRILATO ETOSSILATO (10) | 64401-02-1 |
| EGDMA Monomero | Dimetacrilato di glicole etilenico | 97-90-5 |
| Monomero DPGDA | Dienoato di glicole dipropilenico | 57472-68-1 |
| Bis-GMA monomero | Bisfenolo A Glicidilmetacrilato | 1565-94-2 |
| Monomero trifunzionale | ||
| TMPTMA Monomero | Trimetilolpropano trimetacrilato | 3290-92-4 |
| TMPTA Monomero | Trimetilolpropano triacrilato | 15625-89-5 |
| Monomero PETA | Pentaeritritolo triacrilato | 3524-68-3 |
| GPTA ( G3POTA ) Monomero | TRIACRILATO PROPOXY DI GLICERILE | 52408-84-1 |
| EO3-TMPTA Monomero | Triacrilato di trimetilpropano etossilato | 28961-43-5 |
| Monomero fotoresistente | ||
| IPAMA Monomero | 2-isopropil-2-adamantile metacrilato | 297156-50-4 |
| Monomero ECPMA | Metacrilato di 1 etilciclopentile | 266308-58-1 |
| ADAMA Monomero | Metacrilato di 1-Adamantile | 16887-36-8 |
| Metacrilati monomero | ||
| TBAEMA Monomero | 2-(Tert-butilammino)metacrilato di etile | 3775-90-4 |
| NBMA Monomero | Metacrilato di n-butile | 97-88-1 |
| MEMA Monomero | Metacrilato di 2-metossietile | 6976-93-8 |
| Monomero i-BMA | Metacrilato di isobutile | 97-86-9 |
| Monomero EHMA | Metacrilato di 2-etilesile | 688-84-6 |
| EGDMP Monomero | Glicole etilenico Bis(3-mercaptopropionato) | 22504-50-3 |
| Monomero EEMA | 2-etossietil 2-metilprop-2-enoato | 2370-63-0 |
| DMAEMA Monomero | N,M-Dimetilaminoetil metacrilato | 2867-47-2 |
| Monomero DEAM | Metacrilato di dietilamminoetile | 105-16-8 |
| CHMA Monomero | Metacrilato di cicloesile | 101-43-9 |
| BZMA Monomero | Metacrilato di benzile | 2495-37-6 |
| BDDMP Monomero | 1,4-Butandiolo Di(3-mercaptopropionato) | 92140-97-1 |
| BDDMA Monomero | 1,4-butandioldimetacrilato | 2082-81-7 |
| Monomero AMA | Metacrilato di allile | 96-05-9 |
| AAEM Monomero | Metacrilato di acetilacetile | 21282-97-3 |
| Acrilati monomero | ||
| IBA Monomero | Acrilato di isobutile | 106-63-8 |
| Monomero EMA | Metacrilato di etile | 97-63-2 |
| Monomero DMAEA | Acrilato di dimetilamminoetile | 2439-35-2 |
| Monomero DEAEA | 2-(dietilammino)etilprop-2-enoato | 2426-54-2 |
| CHA Monomero | prop-2-enoato di cicloesile | 3066-71-5 |
| BZA Monomero | prop-2-enoato di benzile | 2495-35-4 |