Powlekanie proszkowe od podstaw
Obserwując w malarni jak wygląda powlekanie elektrostatyczne farbami proszkowymi wydaje się, że raczej nie może tu zdarzyć się nic takiego, co zepsuje efekt końcowy. Proces wygląda nadzwyczaj prosto i ekologicznie. Jednak, jak to zwykle bywa, problem pojawia się w szczegółach, na które trzeba koniecznie zwrócić uwagę. Zazwyczaj, nie znając wielu uwarunkowań stosowanej technologii, uczymy się na własnych błędach i ponosimy ich konsekwencje. Ten tekst jest propozycją zmiany tego trendu poprzez zwrócenie uwagi na kilka dość częstych błędów aplikacji farb proszkowych i na sposoby uniknięcia czasem kosztownych pomyłek.
Problemy z powlekaniem
Przyczyn pojawienia się problemów z jakością nakładanych powłok proszkowych jest sporo. Wśród nich możemy wymienić te najważniejsze:
- niewłaściwy dobór/jakość farby proszkowej,
- niewłaściwe/niedostateczne przygotowanie powierzchni przed powlekaniem,
- błędy popełnione podczas aplikacji farby proszkowej,
- błędy popełnione podczas termicznie wspomaganego sieciowania powłoki w piecu.
Jeśli postępujemy zgodnie z ogólnymi zasadami opisującymi powlekanie farbami proszkowymi oraz dodatkowo zaznajomiliśmy się z instrukcjami stosowania dostarczonymi przez dostawcę materiałów powłokowych, to powinniśmy uniknąć większości niemiłych niespodzianek. Wśród wymienionych przyczyn niepowodzeń zdecydowanie największe pole do działania pozostawia nam sama aplikacja farby proszkowej. To ta operacja decyduje o efektywności zużycia materiałów powłokowych, generuje większość wad gotowych powłok, decyduje o bezpieczeństwie produkcji prowadzonej w malarni. Dobór zastosowanej farby proszkowej i jej jakość są wynikiem jednorazowej decyzji przy ustalaniu parametrów realizacji zlecenia. Operacje przygotowania powierzchni oraz utwardzania powłoki bazują na ogólnych zasadach i są zazwyczaj nierozerwalnie związane z infrastrukturą wyposażenia malarni proszkowej. Zobaczmy, jak dzięki właściwemu postępowaniu możemy unikać błędów i efektywnie aplikować farby proszkowe.
Dla uzyskania maksymalnej efektywności procesu powlekania najlepiej by było, gdyby na pokrywanej powierzchni osiadały wszystkie napylane cząstki proszku. Niestety, jest to tylko nieosiągalny cel. Można jednak przyjąć, że dla danego sprzętu aplikacyjnego i konkretnego programu produkcji (rodzaju i rozwinięcia przestrzennego powlekanych powierzchni) istnieje średnia wielkość procentowa napylanego proszku, jaka powinna osiadać trwale na detalach. To warstwa gotowa do stopienia się i przemiany w powłokę. Po pewnym czasie obserwacji obsługa malarni jest w stanie określić tę wielkość, jak również dość szybko zauważyć istotne pogorszenie się osiadania proszku. W przypadku pojawienia się tego typu zjawiska powinniśmy sprawdzić przede wszystkim trzy podstawowe parametry:
- uziemienie powlekanych powierzchni,
- wydatek napylanej farby proszkowej,
- napięcie ładowania farby proszkowej.
Oczywiście musimy założyć, że użytkowany sprzęt aplikacyjny, kabina malarska, przenośnik podwieszony i inne elementy zabudowy malarni zostały właściwie uziemione na etapie prowadzenia inwestycji. W takiej sytuacji częściowa lub całkowita utrata uziemienia powlekanych powierzchni jest najczęściej powodowana przez odkładanie się kolejnych warstw utwardzonej farby na zawieszkach służących do transportu detali podczas powlekania. Poprawność uziemienia (możliwość odprowadzenia ładunków elektrycznych z napylanej powierzchni) powinna być sprawdzana za pomocą dostępnych na rynku, dedykowanych do tego zadania mierników. W sytuacji, gdy nie dysponujemy takim oprzyrządowaniem, możemy awaryjnie dokonać pomiaru za pomocą miernika uniwersalnego. Oporność należy zmierzyć pomiędzy powlekanymi powierzchniami a np. szyną przenośnika podwieszonego bądź kabiną malarską. W przypadku otrzymania wyniku pomiaru powyżej 1 MΩ należy przyjąć, że uziemienie malowanych detali jest zdecydowanie niedostateczne. Podana wielkość charakteryzuje stan, w którym odprowadzanie ładunków gromadzących się na powlekanej powierzchni jest praktycznie niemożliwe. Rozwiązaniem problemu jest po prostu oczyszczenie zawieszek w celu przywrócenia właściwego przewodzenia ładunków elektrycznych. Czasem, w sytuacjach awaryjnych, można ratować się, instalując dodatkowy przewód łączący pokrywaną powierzchnię bezpośrednio ze skutecznie uziemionym elementem infrastruktury malarni.
Aplikatory wykorzystujące do ładowania farby proszkowej prąd o wysokim napięciu są wyposażane w elektrody służące do wytworzenia pola elektrostatycznego. Zazwyczaj te elektrody są umieszczane w zabudowie dyszy natryskowej lub w jej pobliżu. Podczas eksploatacji dochodzi czasem do uszkodzenia któregoś z elementów elektrycznych odpowiedzialnych za generowanie wysokiego napięcia. W przypadku wątpliwości odnośnie napięcia ładowania należy zmierzyć jego rzeczywistą wielkość na dyszy natryskowej aplikatora. Służą do tego dostępne na rynku specjalizowane mierniki wysokonapięciowe. Należy pamiętać o tym, że wielkości wyświetlane na zespole kontrolnym urządzenia aplikacyjnego są generowane zazwyczaj w niskonapięciowym obwodzie elektrycznym. Mogą być one mylące, szczególnie w przypadku wystąpienia uszkodzenia w obwodzie wysokonapięciowym znajdującym się w korpusie aplikatora.
Często niedostateczne osiadanie farby proszkowej może być powodowane również przez czynniki od nas niezależne. Do takich przypadków należy zjawisko klatki Faradaya występujące wszędzie tam, gdzie rozwinięte przestrzennie detale mają zagłębione nisze tworzące częściowo przestrzenie zamknięte. Angielski fizyk Michael Faraday żyjący w XIX wieku opracował ekran mający chronić przed polem elektrostatycznym. Zasada jego działania jest następująca. Ponieważ na powierzchni przewodnika potencjał musi być w każdym punkcie równy, nie następuje wnikanie pola elektrostatycznego do wnętrza metalu. Wynikiem tego we wnętrzu metalowej klatki, niezależnie jak silnie jest ona naładowana, nie ma pola elektrostatycznego. Dzięki temu efektowi nie grozi nam dla przykładu porażenie piorunem w czasie podróży autem. Oczywiście, podczas powlekania wnętrz szafek ubraniowych, głębokich szuflad czy metalowych kubłów na śmieci mamy do czynienia tylko z namiastką opisanego zjawiska. Efekt klatki Faradaya może być ograniczony przez zmniejszenie wielkości prądu ładowania farby proszkowej, zastosowanie właściwej dyszy natryskowej dostosowanej do kształtu pokrywanego elementu, kontrolę wydatku napylanej farby oraz regulację odległości aplikatora. Rozwiązaniem eliminującym całkowicie przyczynę powstawania tego zjawiska jest zastosowanie sprzętu aplikacyjnego ładującego proszek poprzez tarcie. Brak pola elektrostatycznego otwiera możliwości nowych zastosowań. Powlekanie np. wnętrz zbiorników hamulcowych dla kolejnictwa jest świetnym przykładem przydatności tego typu urządzeń w specyficznych warunkach. Chociaż i w tym przypadku pojawiają się ograniczenia. Duża ilość powietrza podawana z proszkiem utrudnia jego osiadanie w wewnętrznych narożach.
Komentarze (0)