파우더 코팅 스프레이 공정에는 주로 코로나 스프레이와 트라이보 스프레이가 포함됩니다. 코로나 스프레이는 중국에서 널리 사용되며 분말 코팅에 대한 요구 사항이 높지 않습니다. 그러나 패러데이 효과는 복잡한 공작물에 데드 스팟을 발생시켜 스프레이가 어렵습니다. 즉, 일부 모서리를 분말화하기가 어렵습니다. 코로나 스프레이 건은 여러 번 개선되었지만 패러데이 효과는 줄일 수만 있습니다. 피할 수 없습니다. 트라이보 스프레이는 복잡한 공작물의 데드 스팟 파우더링 문제를 효과적으로 해결할 수 있지만 파우더 코팅의 높은 충전성이 필요합니다. 이러한 이유로 많은 폴리 에스테르 분체 도료 제조업체는 SJ4EDT, SJ4ETDT, SJ4866DT, SJ4C 및 기타 모델과 같이 삼중 전기 스프레이에 적합한 폴리 에스테르 수지를 연속적으로 출시했으며 모두 매우 우수한 삼중 전기 충전 효과를 가지며 국내외 고객의 실제 적용에서 이상적인 결과를 달성했습니다.
2 트리보건 스프레이의 원리, 장점 및 단점
트라이보 건은 트라이보 전기 충전 방식으로 작동하는데, 이는 분말 입자가 배럴 내벽의 특수 폴리머 소재(폴리테트라플루오로에틸렌 또는 나일론)와 충돌, 마찰, 접촉, 분리되어 전하를 발생시키는 것을 의미합니다.
트라이보건 스프레이 공정의 장점은 다음과 같습니다.
- 첫 번째 파우더 도포율이 높아 분사 효율이 향상되고 파우더 회수율이 감소합니다.
복잡한 공작물을 분사할 때 특히 효과적인 패러데이 효과를 극복합니다.
코로나 건에 비해 파우더가 공작물에 더 고르게 분포되고 코팅 필름의 표면이 더 매끄럽고 평평합니다.
완전하고 실질적으로 자동화할 수 있어 인건비를 절감할 수 있습니다.
트라이보전 스프레이의 단점은 주로 다음과 같습니다:
트라이보전기 건은 고가이며 유지보수 비용이 많이 듭니다.
트라이보전 스프레이는 환경 및 공정 요구 사항이 높습니다.
- 트라이보건 스프레이는 파우더 코팅에 대한 높은 품질 요구 사항이 있으며 우수한 트라이보 충전 특성을 가져야 합니다.
트리보 건 스프레이의 많은 장점으로 인해 국내외 분체 도료 제조업체에서 널리 사용되고 있으며, 분체 도료 제조업체는 분체 도료의 트리보 차징 특성에 대한 기술 요구 사항을 제시하고 있습니다. 이 논문은 파우더 코팅의 트라이보 차징에 영향을 미치는 요인을 실험적으로 보여줍니다.
3 테스트 부분
제조업체마다 공급하는 트리보 건 모델마다 차이가 있습니다. 실험 오류를 제거하기 위해 이 연구에서는 모든 테스트에 노드슨의 수동 트리보 파우더 스프레이 건인 Tribomatic 500을 사용했습니다. 테스트 조건은 실온 25°C, 공기 습도 50%, 총 압축 공기 압력 6MPa였습니다.
3.1 트라이보 보조금 추가의 효과
트라이보건의 마찰봉과 튜브 벽면 소재는 유전율이 2.1인 특수 폴리머 소재 PTFE입니다. 이보다 유전 상수가 높은 재료는 마찰 후 양전하를 띠게 됩니다. 파우더 코팅에 사용되는 폴리에스테르 수지의 유전 상수는 약 3.0에 불과합니다. 둘 사이의 차이가 너무 작아서 트라이보 충전이 좋지 않습니다. 트리보 건 스프레이의 요구를 충족시키기 위해 유전율이 높은 물질을 트리보 충전 보조제로 분말 코팅에 도입 할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 삼보 전기 강화제는 입체 아민 화합물로, 분말 코팅의 특성에 영향을 미치지 않습니다. 국내외 여러 제조업체에서 각각 A(외국산 액체), B(외국산 고체), C(국산 액체), D(국산 고체)로 표시된 삼중전기 강화제를 선택하여 동일한 유형의 폴리에스테르/TGIC 분말 코팅 제형에 다른 비율로 첨가했습니다. 분말 코팅과 코팅 필름 샘플은 동일한 공정을 사용하여 제조되었습니다. 삼중전하 테스트 결과는 표 1에 나와 있습니다.
표 1: 마찰 촉진제가 분체 도료의 트라이보차징에 미치는 영향
일반적인 상황에서 마찰 촉진제가 없는 파우더 코팅을 트리보 건으로 분사하면 트리보 차징이 0.2~0.4μA에 불과하고 파우더 코팅이 지속적으로 파우더를 분출하기 어렵기 때문에 공작물에 대한 파우더 커버리지가 좋지 않습니다. 표 1의 데이터에서 볼 수 있듯이 소량의 마찰 촉진제는 분말 입자의 트라이보차징을 크게 증가시킬 수 있습니다. 마찰 촉진제의 양이 증가함에 따라 피드백 전하 값은 점차 증가하며, 양이 일정 수준까지 증가하면 파우더 코팅의 트라이보차징은 동일하게 유지됩니다. 이는 각 마찰 건의 마찰봉과 마찰 튜브 벽의 길이가 고정되어 있고 전하 포화 값을 갖기 때문입니다. 다른 유형의 마찰 보조제는 분말의 트라이보 차징에도 일정한 영향을 미치며 일반적으로 액체 마찰 보조제가 고체 마찰 보조제보다 더 효과적입니다.
3.2 파우더 입자 크기의 영향
0.2% 마찰 촉진제 A가 첨가된 폴리에스테르 수지를 선택하고 압출된 분말을 냉각시킨 다음, 다양한 메쉬 크기의 체를 통해 분말을 체질하여 입자 크기가 다른 대표적인 분말 코팅 세트를 얻었습니다. 동일한 조건에서 코팅을 플레이트에 분사하여 표 2의 트라이보차징 테스트 결과를 얻었습니다.
표 2의 데이터에서 볼 수 있듯이 입자 크기가 작을수록 분말 코팅의 삼보 전하가 커지지만 입자 크기가 너무 작으면 분말 코팅 속도 향상에 도움이되지 않습니다. 그 이유는 입자 크기가 작을수록 마찰 과정에서 분말과 마찰 막대 및 배럴 벽 사이에 마찰이 더 많이 발생하여 마찰 전하가 커지기 때문입니다. 그러나 파우더가 마찰 건을 떠난 후 미세한 파우더 입자는 스프레이 부스의 공기 흐름에 쉽게 영향을 받아 파우더 코팅 속도가 저하됩니다. 마찬가지로 굵은 입자는 마찰에 의해 쉽게 전하를 띠지 않기 때문에 공기 흐름과 중력의 영향을 쉽게 받습니다. 굵은 입자는 공작물과 쉽게 접촉하지 않고 튕겨져 나가는 경향이 있습니다. 따라서 트라이보 건으로 분사되는 파우더 코팅의 입자 크기 분포가 적절해야 합니다. 일반적으로 35-45μm로 제어되며 분말 입자가 더 미세하거나 거친 분말 입자는 가능한 한 적어야 합니다.
표 2: 분말 코팅의 입자 크기와 트라이보 충전의 관계
3.3 폴리에스테르의 선택성
각각 하이브리드 폴리우레탄(50:50), TGIC 경화 순수 폴리에스테르(93:7), HAA 경화 순수 폴리에스테르(95:5), 이소시아네이트 경화 폴리에스테르(80:20)를 선택하여 동일한 충진 비율로 분말 코팅을 제조하고 동일한 공정 조건에서 코팅을 분사하여 표 3과 같은 삼보 전하 테스트 결과를 얻었습니다.
표 3: 다양한 유형의 폴리에스테르 수지에 대한 삼중 전하 테스트 결과
그림 1: 다양한 유형의 폴리에스테르 수지의 삼중 전하
표 3을 분석해 보면 다음과 같습니다.
폴리에스테르 종류에 따라 삼중전기 충전 특성에는 상당한 차이가 있으며, 하이브리드 폴리에스테르의 삼중전기 충전 특성이 가장 나쁩니다. 하지만 아주 소량의 삼중전기 충전 보조제를 추가하면 충전 특성을 크게 개선할 수 있습니다:
HAA 경화 폴리에스테르의 삼중전기 충전 특성은 다른 유형의 폴리에스테르보다 훨씬 높습니다;
마찰 촉진제를 첨가하지 않은 경우, 다양한 경화 유형의 폴리에스테르의 충전성 순서는 다음과 같습니다: HAA 유형 > TGIC 유형 폴리에스테르 > 이소시아네이트 경화 폴리에스테르 > 하이브리드 폴리에스테르 순입니다.
미국의 'PCI' 코팅 잡지에서도 유사한 데이터 분석을 제공하며, 그림 1을 통해 폴리에스테르 유형에 따른 트라이보전 성능의 차이를 확인할 수 있습니다.
3.4 기압의 영향
0.2% 마찰 촉진제를 사용한 분체 도료를 선정하고, 분무 공기압이 도료의 삼전하에 미치는 영향에 대한 시험 결과를 삼전총의 분무 공기압을 조절하여 얻었습니다(표 4).
표 4의 데이터에서 볼 수 있듯이 기압이 증가하면 파우더와 트라이보 건 사이의 충돌 가능성이 증가합니다. 파우더 입자의 트라이보 전하가 증가합니다. 그러나 기압이 계속 증가함에 따라 분말 입자의 비행 속도가 너무 빨라져 공간에서 분말의 부유 및 튕김이 심해져 분말 이송 속도가 감소합니다. 따라서 트라이보 정전기 수치가 증가하더라도 높은 파우더 이송 속도를 보장하지는 않습니다. 적절한 공기압을 조정하는 것은 트라이보 건 분사 공정에서 특히 중요합니다.
표 4 분사 공기압이 분말 충전에 미치는 영향
3.5 기타 영향 요인
공기 습도, 압축 공기 이슬점 온도, 공작물 접지, 분말 유동성 등 분말 코팅의 삼전하와 공작물에서의 분말 전달 속도에 영향을 미치는 다른 많은 요인이 있습니다. 트라이보전 스프레이는 작업장의 공기 습도에 대한 요구 사항이 높습니다. 공기 습도가 지나치게 높거나 낮으면 공작물의 파우더 이송 속도에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한 공기 습도가 지나치게 높으면 마찰봉과 트라이보전 건 튜브 벽이 더 많이 마모되어 트라이보전 건 수명이 단축됩니다. 다른 영향 요인은 여기서 자세히 설명하지 않습니다.
위의 테스트 분석에 따르면 트라이보 건에서 분말의 트라이보 전하에 영향을 미치는 주요 요인은 마찰 보조제, 분말 코팅의 입자 크기, 분말 코팅 유형, 분사 공기압 및 분사 환경입니다.
복잡한 공작물의 트라이보 건 스프레이는 파우더 충전 속도가 우수하고 코팅막 품질이 더욱 완벽하기 때문에 트라이보 건 스프레이가 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 파우더 코팅 공급업체는 파우더 코팅의 트라이보 충전 특성을 이해하는 것이 특히 중요합니다. 따라서 올바른 트리보 타입 수지를 선택하거나 트리보 보조제를 추가하고 합리적인 공정 조건에서 분쇄 및 분무함으로써 만족스러운 코팅 결과와 경제적 이점을 얻을 수 있습니다.
위의 테스트 데이터는 특정 조건에서 얻은 것입니다. 다른 분사 조건에서 다른 트라이보건 테스트가 사용되었기 때문에 데이터는 필연적으로 다를 수밖에 없습니다. 그러나 이 통계는 파우더 코팅의 트라이보 충전에 대한 다양한 요인의 영향을 반영할 수 있습니다. 다른 의견이 있으시면 언제든지 수정하고 토론해 주세요.
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