НАПЫЛЕНИЕ И МЕТАЛЛИЗАЦИЯ ПЛАСТМАСС
Напыление — один из способов создания на изделиях полимерных покрытий различного назначения: антикоррозийных, элек:- роизоляциониых, декоративных.
Для нанесения покрытий применяются различные полимеры и олигомеры: поливинилхлорид, полиэтилен, фторопласты, поликарбонат. полиуретаны, эпоксидные и алкндно-меламниовые олигомеры и др.
Наибольшее применение а промышленности получили следующие методы напылении пластмасс: напыление в электрическом поле; напыление в псевдоожиженном слое порошка; струйное напыление; газопламенное напыление.
Напыление в электрическом поле заключается в том, что распыляемый через распылительную головку или ручной пистолет порошок полимера заряжается отрицательно, а изделие заземляется. Заряжение частиц происходит в результате их контакта с размещенным н головке металлическим электродом, соединенным с источником высокого напряжения. Источником высокого напряжения служат электростатические генераторы или трансформаторы с выпрямителями, обеспечивающие напряжение 50- 120 кВ и силу тока 100—250 мкА. Используется также ионный метод зарядки: с источником высокого напряжения соединяют металлическую сетку, создающую в воздухе поток ионов; ионы оседают на частицах полимера, сообщая км заряд.
Процесс напыления осуществляется в камерах с конвейером, па котором размещаются детали. После нанесения частиц полимерного материала на детали их помещают в специальную печь для спекания покрытия.
Метод напыления в электрическом поле позволяет наносить полимерное покрытие на изделия сложной конфигурации, а также на тонкостенные изделия, например, из фольги. Оптимальная толщина покрытия— от 10—20 мкм до 1 мм. Недостаток способа — трудность получения покрытия в углублениях из-за уменьшения в этих местах напряженности электрического поля.
Напыление в псевдоожиженном слое заключается в следующем. Порошок полимера засыпается в специальную емкость, где с помощью нагнетаемого через пористое дно воздуха переводится во взвешенное состояние образуется псевдоожижен - иый слой (вихревой метод). Покрываемую деталь нагревают на 100—!50СС выше температуры плавления полимера и помещают на несколько секунд в емкость с «кипящим» порошком. Порошок оседает на поверхности детали, образуя покрытие толщиной 150—350 мкм. Если перевод порошка во взвешенное состояние с помощью воздуха затруднен, то применяют вибрационный или вкбровпхревой метод нсевдоожн - жения. При в и б р а ц ионном методе псевдоожижение достигается в результате вибрации всей емкости, а при в и б - р о в I! х р е в о м используется комбинация вибрационного к вихревого методов г. севдоожкжешш.
Благодаря простой технологии и несложному оборудованию напыление в псевдоожиженном слое нашло широкое применение'в промышленности. Недостаток метода—трудность получения равномерного покрытия и невозможность использования
Рис. 15 1. Схема электровнхревого метода напыления:
J -'деталь. 2 — короннрукнцая проволочная сетка; •i пористее лио: 4 — труба л ля подачи газа
его для покрытия крупногабаритных изделий, так как толщина «кипящего» слоя порошка составляет всего лишь около 150 мм.
Применяется также
вихревой м е то д комбинацию напыления годом напыления (рис. ется ионный заряд от |
электр о - напыления, представляющий собой в электрическом поле с вихревым ме 15.1). Полимерному порошку сообща коронирующей проволочной сетки 4,
покрываемая деталь 1 заземляется. В этом случае получается более равномерное покрытие.
При струйном методе напыления порошок наносят на предварительно нагретое изделие. Для распыления полимерного порошка используются ручные или пневматические распылите ли. Способ отличается простотой, высокой производительностью, позволяет получать покрытия хорошего качества и применяется для покрытия тонкостенных конструкций (например, емкостей).
При газопламенном напылении струя воздуха с частицами полимерного порошка выбрасывается из сопла распылительного пистолета и проходит сквозь пламя газовой горелки, смонтированной вместе с пистолетом (рис. 15.2). Под действием тепла горелки порошок нагревается до температуры размягчения полимера, а па поверхности детали сплавляется, образуя сплошной слой толщиной 0,1—3 мм. Струя, выходящая из горелки, направляется перпендикулярно покрываемой поверхности, га'к как при этом достигается большая равномерность нанесенного слоя. Для лучшей адгезии покрытия поверхность изделия перед напылением прогревают горелкой. Недостаток способа—малая производительность, неравномерная толщина покрытия, большие потери порошка, коробление тонких изделий (листов) при их нагреве, невозможность напыления порошка па изделия большой толщины из-за трудности их прогрева. Метод удобен при проведении ремонтных работ, например при заделке раковин в металле, выравнивании сварных швов и т. д.
По сравнению с лакокрасочными покрытиями напыление имеет ряд преимуществ: в технологии отсутствуют растворите-
Рис. 15.2. Схема пистолета для газс - пламелноги напыления:
I изделие; 2 факел горелки*, 3—корпус пистолета: 4 — шланг для подачи горючего га;*а; 5 — инжектор; 6 — ял&кГ дли подачи порошка; 7— шланг дли подачи шмдуха
ли. что благоприятно отражается па экономике процесса, на санитарно-гигиенических условиях и противопожарной технике производства. При напылении можно использовать более широкий ассортимент полимеров по сравнению с лакокрасочными покрытиями и, следовательно, получать покрытия с разнообразными свойствами. Намыленные покрытия имеют больший срок службы, чем лакокрасочные. Однако декоративные свойства лаковых покрытии выше, чем покрытий, полученных напылением.