Контрольная работа 3
Вариант 6
1. Способы отверждения покрытий, получаемых из термореактивных порошковых красок
Для отверждения покрытий из термореактивных порошковых красок используют разные методы, которые зависят от состава краски и характеристик изделия. Некоторые из них: печной, электростатический и метод в псевдоожиженном слое (кипящем слое).
Метод с применением открытого пламени. Поток аэрозоля краски проходит через факел горящего пропана, расплавляется и попадает на деталь, где образует покрытие. Так как в этом случае не происходит непосредственный нагрев детали, то можно покрывать изделия из каучука, камня и других нетермостойких материалов.
Метод в псевдоожиженном слое (кипящем слое). Основан на том, что устойчивый аэрозоль краски способен проявлять свойства, аналогичные жидкостям, а именно — текучесть. За счёт постоянного восходящего потока воздуха твёрдые частицы краски удерживаются во взвешенном состоянии в специальной ёмкости. Заранее нагретая до рабочей температуры деталь погружается в эту ёмкость. Образование полимерного покрытия происходит прямо на детали за счёт сплавления частиц краски. Способ позволяет максимально автоматизировать процесс и подходит для конвейерной работы.
Электростатический метод. Порошковая краска подаётся из бункера в виде аэровзвеси в электростатический напылитель, где под действием высоковольтного каскада частицы порошковой краски приобретают поверхностный электростатический заряд. Вылетая из напылителя, заряженные частицы порошковой краски оседают на поверхности заземлённого окрашиваемого изделия. Не осевшая на изделии порошковая краска собирается с помощью специальных фильтров и поступает в бункер для повторного нанесения.
Термореактивные полимеры требуют нагревания до 120–250 °С. Время отверждения зависит от состава, в среднем от 2 до 40 минут.
2. Факторы, влияющие на ИК-отверждение покрытий
На инфракрасное (ИК) отверждение покрытий влияют параметры оборудования, свойства покрытия и условия окружающей среды. Эти факторы определяют эффективность процесса, скорость отверждения и качество покрытия.
Параметры оборудования
Интенсивность ИК-излучения. Более высокие лампы могут нагревать покрытие быстрее, но они также могут вызвать перегрев, если не правильно контролировать процесс. Длина волны лампы выбирается на основе характеристик поглощения покрытия.
Коротковолновое ИК-излучение — большая часть энергии передаётся через покрытие и поглощается подложкой, подходит для деталей сложной формы (нагрев вне прямой видимости).
ИК-излучение средней энергии (средняя длина волны) — энергия поглощается непосредственно покрытием, наиболее широко используется для отверждения.
Низкоэнергетическое (длинноволновое) ИК-излучение — значительная часть энергии переходит в конвекционный нагрев, рекомендуется применять там, где нет возможности разместить детали полностью в зоне прямой видимости лучей нагревателя.
Плотность мощности — количество энергии, доступной на поверхности покрытия. Если плотность мощности слишком высока, покрытие будет подгорать и разрушаться на поверхности. Этот параметр можно регулировать, уменьшая количество излучателей или увеличивая расстояние между излучателем и деталью.
Свойства покрытия
Проницаемость покрытия для ИК-лучей. Непигментированные жидкие лакокрасочные материалы и твёрдые покрытия в слоях толщиной до 50 мкм достаточно проницаемы для ИК-лучей, при этом проницаемость уменьшается с увеличением длины волны.
Оптические характеристики пигментированных покрытий — отражательная способность может изменяться в зависимости от вида пигмента, что сказывается на скорости формирования покрытий при лучистом нагреве.
Введение в состав плёнки теплопроводных пигментов и наполнителей — скорость теплопередачи и скорость сушки возрастают.
Условия окружающей среды
Температура — низкие температуры могут замедлить реакцию отверждения, высокие температуры — вызвать чрезмерное сшивание и охрупчивание покрытия.
Влажность — высокая влажность может ускорить процесс отверждения, низкая — замедлить его или даже предотвратить полное отверждение.
Толщина нанесения — более толстые покрытия обычно требуют большего времени отверждения, чем более тонкие, поскольку процесс отверждения должен проходить по всей толщине покрытия.