Получение покрытий этим способом заключается в погружении нагретых изделий в кипящий слой порошкового материала и нередко последующем их нагревании для разравнивания покрытия. В комплект установок для получения покрытий входят ванны кипящего слоя и нагревательные устройства (печи) для предварительного нагрева изделий и формирования покрытия, которые по конструкции не отличаются от высокотемпературных сушильйых установок для отверждения (сушки) покрытий. Ванна кипящего слоя — основной элемент установок — предназначена для перевода свободно насыпанного порошкового материала в псевдоожиженное состояние. Применяют ванны разной конструкции, размеров и принципа работы. По способу псевдоожижения порошка их подразделяют на ванны (аппараты) с псевдоожиженным газом (вихревое нанесение), с вибрацией (вибрационное нанесение), с газом и вибрацией одновременно (вибровихревое нанесение).
Рис. 145. Ванна для псевдоожижения порошкового полимера: 1 — рабочая камера; 2 — пористая перегородка; 3 — воздушная камера |
Ванна простейшего типа для псевдоожижения порошковой краски состоит из трех основных частей: рабочей камеры, пористой перегородки и воздушной камеры (рис. 145). Важным элементом ванны является пористая перегородка, назначение которой — равномерное распределение газового потока по сечению рабочей камеры ванны для создания стабильного кипящего слоя порошкового материала.
Ванны изготовляются из металла или другого конструкционного материала, обладающего воздухонепроницаемостью и достаточной механической прочностью (пластмассы, дерева и т. д.). Для изготовления пористой перегородки применяют различные материалы со сквозными порами, равномерно расположенными по всему сечению: фетр, Поропласт, стеклоткань, войлок толщиной 30-35 мм.
Образование кипящего слоя обычно достигается путем подачи сжатого воздуха давлением. Устойчивый кипящий слой может быть создан также пневматическими или электрическими вибраторами или вращающимися полостями, установленными на дне ванны. Могут быть применены ультразвуковые и низкочастотные вибраторы (помещаются непосредственно в порошковый материал). Однако наиболее простой конструкцией являются ванны с применением сжатого воздуха.
Для уменьшения пыления и потери порошка на ванне устанавливают бортовой отсос. Для удаления излишков порошка, особенно с І оризонтальной поверхности изделия, ванны снабжаются обдувоч — ным шлангом для сжатого воздуха или смонтированным на подвеске электромагнитным вибратором. Конструкция ванны должна предусматривать возможность ее закрывания в нерабочем состоянии во избежание запыления и засорения порошка извне.
Воздух, подводимый к ванне, должен быть сухим и чистым, не иметь примесей. Воздух, содержащий влагу, увлажняет порошок, что отрицательно сказывается на его «кипении» и качестве покрытий. Для нанесения покрытий на холодные изделия применяются ванны ионизированного кипящего слоя (рис. 146).
I
Рис. 146. Ванна ионизированного кипящего слоя: 1 — подставка; 2 — корпус; 3 — крышка; 4 — коронирующий электрод; 5 — клемма; 6 — Пористая перегородка; 7 — патрубок; 8 — запорный кран
Корпус ванны изготовляется из органического стекла, коронирую — щие электроды — из медной проволоки. Проволока кольцами уложена в пазы корпуса ванны изнутри и залита тонким слоем полиметилметак- рилового клея. Кольца проволоки соединены между собой, а также с источником высокого напряжения. Между двумя перфорированными дисками из органического стекла уложен поропластовый круг, представляющий собой пористую перегородку. Для предохранения порошка от загрязнения в нерабочее время ванна закрывается крышкой из органического стекла.
В настоящее время используют вибровихревой аппарат, особенностью конструкции которого является вибрирующее устройство, представляющее собой набор пластин, вертикально закрепленных на направляющих стержнях (рис. 147). Сферическая конструкция благоприятствует созданию равномерного давления под пористой перегородкой и равномерному кипению порошка.
T ФиОтын |
Рис. 147. Аппарат с горизонтальной вибрацией: 1 — рабочая камера; 2 — вибрирующее устройство; 3 — уплотнение; 4 — пружина; 5 — распределитель сжатого воздуха; 6 — воздушная камера; 7 — вибратор; 8 — пористая перегородка
Для нанесения порошкового материала на непрерывно движущуюся ленту бумаги или ткани рекомендовано устройство, схема которого приведена на рис. 148. Внутри камеры установлен корони — рующий электрод, выполненный в виде сетки и соединенный с источником высокого напряжения.
1 — камера; 2 — осадительный электрод; З — коронирующий электрод; 4 — пористая перегородка; 5 — камера поддува |
Над коронирующим электродом установлен неподвижный осадительный заземленный электрод цилиндрической формы, по наружной поверхности которого непрерывно движется покрываемый материал.
Для получения покрытий на изделиях сложной конфигурации в кипящем слое изготовлен аппарат с воздушной камерой в виде двух сообщающихся между собой отсеков: внутреннего, снабженного перепускными клапанами, и внешнего, соединенного с зоной напыления через отверстия в стенках подвижной части камеры.
Аппарат фирмы «Девильбис» (США) для нанесения порошковой краски на изделия в ионизированном кипящем слое (электростатическая флюоидизация) представляет собой ванну кипящего слоя, в пористую перегородку которой вмонтирован отрицательный электрод. Второй электрод заземлен и смонтирован по периметру верхней кромки ванны. Между электродами возникает электростатическое поле, при этом в ванне образуется облако заряженных частиц. При опускании изделия в это облако порошок равномерно оседает на его поверхности. Благодаря наличию заземленного провода у края ванны устраняется пыление порошка.