La tecnologia di verniciatura a polvere elettrostatica consente di ottenere un rivestimento efficiente tramite l'adsorbimento elettrostatico ad alta-tensione. Il suo processo principale è il seguente: l'aria compressa fornisce il materiale di rivestimento in polvere alla pistola a spruzzo elettrostatica, dove un generatore ad alta-tensione sull'ugello della pistola genera un campo elettrostatico da 80-100 kV per indurre la scarica corona, caricando la polvere atomizzata; le particelle cariche vengono adsorbite direzionalmente sulla superficie del pezzo messo a terra sotto l'influenza della forza del campo elettrico, formando un accumulo di carica man mano che il rivestimento si ispessisce e regolando autonomamente l'uniformità dello spessore del film attraverso la repulsione elettrostatica dello stesso segno; infine, la polimerizzazione ad alta temperatura forma una pellicola di rivestimento densa, completando l'intero processo di applicazione industriale dall'adsorbimento della polvere alla formazione del rivestimento.
Processi del flusso di lavoro
1. Preelaborazione
Scopo:
Rimuove i contaminanti dalla superficie del pezzo in lavorazione, formando un rivestimento fosfatico-antiruggine e che migliora l'adesione-
Passaggi dettagliati:
① Sgrassaggio: rimuovere olio e grasso con sgrassatore acido (acido solforico/acido cloridrico)
② Rimozione della ruggine: rimuovere lo strato di ossido mediante decapaggio acido o molatura meccanica
③ Fosfatazione: generazione di una pellicola cristallina di fosfato grigio (2-4 g/m²)
④ Passivazione: sigillatura dei pori del rivestimento fosfatato per migliorare la resistenza alla corrosione
2. Spruzzatura elettrostatica
Scopo:
Ottieni un assorbimento uniforme e un recupero efficiente dei rivestimenti in polvere
Passaggi dettagliati:
① Generazione elettrostatica: pistola a spruzzo caricata con alta tensione negativa da 60-100 kV
② Atomizzazione della polvere: disperdere la polvere con aria compressa (0,4-0,6 MPa)
③ Adsorbimento del campo elettrico: deposizione direzionale di polvere carica sulla superficie del pezzo
④ Riciclaggio e trattamento: ciclone + riciclaggio secondario della cartuccia filtrante (tasso di utilizzo del 95%)
3. Indurimento ad alta-temperatura
Scopo:
Reazione completa di fusione, livellamento e polimerizzazione della polvere
Passaggi dettagliati:
① Fase di aumento della temperatura: aumentare fino a 185 gradi a una velocità di 10 gradi/min
② Polimerizzazione isotermica: mantenere a 185±5 gradi per 15 minuti
③ Fase di raffreddamento: raffreddamento naturale al di sotto di 50 gradi
④ Controllo qualità: controllo durezza/adesione/aspetto
4. Trattamento decorativo
Scopo:
Ottieni effetti estetici speciali (venature del legno/motivo/lucidità elevata, ecc.)
Passaggi dettagliati:
① Trattamento di verniciatura: spruzzatura di polvere trasparente/rivestimento UV per migliorare la brillantezza
② Stampa a trasferimento termico: replica delle trame tramite pellicola di trasferimento (150-200 gradi)
③ Stampa a trasferimento d'acqua: impregna e attiva la pellicola per formare motivi 3D
④ Regolazione fine locale: ri-spruzzatura manuale della vernice con effetti speciali
Principio di funzionamento
Durante il lavoro, la parte della pistola a spruzzo o della tazza di spruzzatura della spruzzatura elettrostatica è collegata al polo negativo, mentre il pezzo è collegato al polo positivo e messo a terra. Sotto l'alta tensione del generatore elettrostatico ad alta-tensione, si forma un campo elettrostatico tra l'estremità della pistola a spruzzo (o disco di spruzzatura, tazza di spruzzatura) e il pezzo in lavorazione. La forza del campo elettrico subita dalle particelle di vernice è proporzionale alla somma della tensione del campo elettrostatico e della carica sulle particelle di vernice e inversamente proporzionale alla distanza tra la pistola a spruzzo e il pezzo. Quando la tensione è sufficientemente elevata, si forma una zona di ionizzazione dell'aria vicino all'estremità della pistola a spruzzo, dove l'aria viene ionizzata e riscaldata intensamente, provocando la formazione di un alone rosso scuro attorno agli spigoli vivi dell'estremità della pistola a spruzzo o dell'ago. Questo alone è chiaramente visibile al buio, indicando che nell'aria si verifica una forte scarica corona.
Le sostanze che formano film-nei rivestimenti, vale a dire resine e pigmenti, sono composte principalmente da composti organici ad alto peso molecolare, che spesso diventano dielettrici conduttivi. I rivestimenti a base di solventi-, oltre alle sostanze filmogene-, contengono anche solventi organici, co-solventi, agenti indurenti, diluenti elettrostatici e altri vari additivi. Ad eccezione del benzene, dello xilene e della benzina solvente, la maggior parte di queste sostanze a base di solventi- sono materiali polari con bassa resistività e una certa conduttività, che possono migliorare le prestazioni di carica dei rivestimenti.
La struttura molecolare dei dielettrici può essere divisa in due tipi: molecole polari e molecole non-polari. I dielettrici composti da molecole polari mostrano proprietà elettriche se sottoposti a un campo elettrico esterno; i dielettrici composti da molecole non-polari mostrano polarità elettrica sotto l'influenza di un campo elettrico esterno, esercitando così un'affinità per le cariche conduttive esterne, consentendo alla superficie esterna del dielettrico di caricarsi localmente nel campo elettrico esterno.
La vernice viene atomizzata attraverso un ugello e spruzzata. Le particelle di vernice atomizzata si caricano quando passano attraverso il contatto con l'ago sulla bocca della pistola o sui bordi del disco o della tazza spruzzatrice. Mentre attraversano la zona di ionizzazione del gas generata dalla scarica effetto corona, la loro densità di carica superficiale aumenta ulteriormente. Sotto il campo elettrostatico di queste particelle di vernice caricate negativamente, queste si muovono con una polarità guida verso la superficie del pezzo e si depositano sulla superficie del pezzo formando una pellicola di rivestimento uniforme.
Vantaggi della verniciatura a polvere
Eccellente protezione ambientale: nessuna volatilizzazione dei solventi, recupero delle polveri e tasso di utilizzo > 95%, in linea con gli standard ambientali RoHS.
Prestazioni eccezionali: la durezza del rivestimento raggiunge 2H-3H, con resistenza alla nebbia salina superiore a 500 ore e adesione che raggiunge il livello 0 (metodo Cross Cut).
Efficienza significativa: formazione di un film singolo di 60-120μm, polimerizzazione in soli 15-20 minuti e aumento dell'efficienza di spruzzatura automatizzata del 40%.
Forte fascino decorativo: venature del legno/metallo/texture 3D personalizzabili, con livelli di lucentezza che vanno dalla finitura opaca a quella a specchio.
Svantaggi della verniciatura a polvere
Limitazioni sullo spessore: processi di rivestimento con rivestimenti ultra-sottili (<40μm) or ultra-thick (>200μm) gli strati mostrano scarsa stabilità.
Difficoltà nel cambio colore: il cambio colore richiede una pulizia approfondita dell'attrezzatura, con un conseguente aumento del costo del 30%-50% per piccoli lotti di ordini multicolori.
Substrate restrictions: Applicable only to metal parts with a temperature resistance of >180 gradi. La plastica/legno richiede un trattamento speciale.
Elevato consumo energetico: il consumo energetico del forno di polimerizzazione rappresenta il 65% del consumo energetico totale del processo e le emissioni di carbonio derivanti dal riscaldamento del gas sono superiori del 20% rispetto a quelle della verniciatura tradizionale.
