Лако-красочные материалы — производство

В области нанесения порошковых покрытий на пластики возникают новые технологии. И рвение игроков к их разработке и внедрению полностью обусловлено. Нанесение порошкового покрытия дает целый ряд преимуществ, включая упругость проектирования, возможность регенерации и утилизации для повторного использования материала… При рассмотрении заморочек, связанных с  покрытиями для пластиков, появляется тривиальный вопрос. Для чего все это? Просто используя окрашенную смолу, мы можем получить расцветку в процессе формования, при этом поверхность будет устойчивой к образованию царапин и отпадет необходимость наносить поверхностное покрытие. Тут вероятны два ответа. С одной стороны, при производстве толстых и больших деталей более экономично наносить расцветку лишь на ту внешнюю часть, на которой она нужна, заместо того, чтоб окрашивать деталь на всю толщину. С другой стороны, это дает возможность более четкого подбора цветов. Наверняка, все когда-либо сталкивались со сборными деталями из металла и пластмассы, которые недостаточно отлично соответствовали друг дружке по цвету, а с течением времени пластмасса выцветала, и несоответствие цветов становилось от этого еще более приметным.
Этот ободок пластмассовой рамы для дверцы стирально-сушильной машины фронтальной загрузки имеет порошковое покрытие цвета красноватый металлик от Alliance Surface Finishing. Обычно для тех, кто выбирал себе нанесения покрытия для окрашивания пластмассовых деталей, существовал только один вариант: водянистые покрытия. Рвение использовать нанесение порошкового покрытия было, но всегда было несбыточной мечтой. Даже невзирая на то, что нанесение порошкового покрытия на металлы является отлично зарекомендовавшей себя технологией, применение этого подхода к обработке пластмасс тормозит очевидность заморочек, которые будут при всем этом появляться.
Эти препятствия равномерно начинают устраняться, хотя и очень медлительно. По сопоставлению с объемами общего рынка порошковых покрытий, внедрение этой незапятанной и выгодной технологии для нанесения покрытия на пластмассовые детали оценивается всего в 1% от общего объема рынка. Но внедрение данной технологии продолжает расширяться благодаря новым решениям застарелых заморочек. Производители покрытий и поставщики материалов разрабатывают новые методы нанесения порошковых покрытий на пластмассу, и у их все есть основания для этого. Нанесение порошкового покрытия дает целый ряд преимуществ, включая упругость проектирования, возможность регенерации и утилизации для повторного использования материала, также общие экологические достоинства.
Порошковые покрытия также обеспечивают создание жесткого, долговременного и симпатичного поверхностного покрытия для детали. Конструкторы могут выбирать из широкого спектра порошковых покрытий, которые выполняются с самыми разными цветами, текстурами и степенями глянцевости. Не считая того, возможность нанесения порошкового покрытия и на пластмассовые, и на железные детали позволяет обеспечивать единообразие поверхностного покрытия. Это принципиально для применений, где употребляется огромное количество подложек, так как это позволяет создавать соответствие цветов и текстур железных и пластмассовых деталей, которые употребляются для производства 1-го и такого же устройства.
Alliance Surface Finishing может наносить покрытие на пластмассовые детали, используя целый ряд цветов, включая металлик ASF, голубий, серебряный и красноватый.
По словам Роберта Ланглуа, Президента и Генерального Директора компании Alliance Surface Finishing (ASF) с головным кабинетом в Торонто, такая способность достигать гармонического единства цветов является, может быть, наибольшим преимуществом, которое можно получить при использовании нанесения порошкового покрытия на пластмассу. Эта компания является одним из самых удачных производителей порошковых покрытий, наносимых на поверхность пластмасс. Alliance Surface Finishing может наносить покрытие на пластмассовые детали, используя целый ряд цветов, включая металлик ASF, голубий, серебряный и красноватый. «К примеру, обычно у устройства есть пластмассовые поверхности и поверхности из металла», — гласит он. — «На большая часть железных поверхностей уже нанесено порошковое покрытие. Если нанести жидкое покрытие на пластмассовые детали, то будет очень тяжело точно воспроизвести цвет, в который покрашены железные детали». Также порошковое покрытие безобидно для среды. Такие материалы не содержат небезопасных загрязнителей воздуха (НАР) либо летучих органических веществ (VOC); и HAP, и VOC оказывают вредное воздействие на здоровье людей и животных и на окружающую среду. В отличие от их, водянистые покрытия обычно содержат растворители, которые выделяют и НАР, и VOC при нанесении поверхностного покрытия, а такие выбросы должны контролироваться и собираться. Не считая того, водянистые материалы, наносимые напылением, делают отходы, которые не могут утилизироваться для повторного использования. Порошковые же покрытия, напротив, могут быть восстановлены и утилизированы.
Различия меж 2-мя технологиями более явны при установке новейшей полосы для нанесения поверхностного покрытия. По словам Ричарда Петерса, управляющего подразделения вспомогательных операций компании GE Plastics, Питтсфилд, Массачусетс, полосы, использующие водянистые красители, могут стоить более чем в 10 раз больше, чем системы нанесения порошковых покрытий. «Нужные для реализации этих 2-ух технологий виды инфраструктуры коренным образом отличаются друг от друга», — гласит он. Решение заморочек
Тем более, невзирая на эти достоинства, у пластмасс с порошковым покрытием имеются и свои недочеты. При использовании обычного порошкового покрытия тонко размельченный сухой и жесткий порошковый материал притягивается и электростатически удерживается железной деталью, которая обладает электронной проводимостью. Не считая того, после нанесения деталь направляется в вулканизационную печь. В критериях высочайшей температуры печи порошковое покрытие поначалу плавится, превращаясь в водянистый слой для равномерного распространения по поверхности. Потом оно инициирует процесс хим сшивания, в процессе которого происходит отверждение и придание твердости водянистому слою, который преобразуется в твердую пленку.
На пластмассовую ручку холодильника наносят порошковое покрытие при помощи исследовательской и опытно-испытательной установки компании Alliance Surface Finishing. Вот тут и появляются две трудности. Классические термопластические пластмассы не владеют проводимостью, и, по собственной природе, склонны к деформации и короблению под воздействием высочайшей температуры.
Первую делему можно решить, если придать пластмассе проводимость, используя один из 2-ух способов. 1-ый подразумевает включение проводящих заполнителей в полимерный материал до формования детали. Другим способом является подготовительная обработка формованной детали до нанесения покрытия. Вторую делему можно решить, используя полимеры с высочайшей термостойкостью, даже если они и стоят дороже.
В составе водянистых поверхностных покрытий материалы покрытия отверждаются при температуре около 82°С, а этого недостаточно для внедрения с порошковым покрытием. Эндрю Корзен, менеджер по продукции по Северной Америке компании GE Plastics, гласит, что: «почти всегда, порошковые покрытия отверждаются при температуре от 182 до 193°С. Малость найдется выгодных пластмасс, которые могут выдерживать такие температуры и продолжать владеть неплохими физическими качествами».
Хотя высокотемпературные пластмассовые материалы, такие как нейлон, могут посодействовать решить делему коробления, следует также принимать во внимание дополнительные издержки на материал. Ланглуа гласит, что предоплатные издержки на материал выше, но эти издержки окупаются за счет наименьших издержек, связанных с соблюдением экологического законодательства, также за счет получения более высококачественного поверхностного покрытия.
На предприятиях ASF, система компании Alliance Powder System употребляется для нанесения покрытия на миллионы пластмассовых деталей за месяц. Эти детали применяются при производстве бытовых устройств, автомобилей, а также мебели для кабинета.
Работая в сотрудничестве со своими стратегическими партнерами (Nordson, поставщик оборудования для нанесения покрытий из Вестлейка, Огайо; PPG, поставщик порошковых покрытий из Питтсбурга; и BASF, поставщик нейлоновых материалов), компания ASF смогла создать технологию нанесения пластмассовых порошковых покрытий в течение 2-ух лет.
Технологии ASF не основаны на использовании от природы проводящих пластмасс. Заместо этого, компания производит подготовительную обработку поверхности подложки так, чтоб она принимала специально сделанные рецептуры покрытий. Не разглашая деталей, Ланглуа докладывает, что процесс аналогичен процедуре, которая применяется при нанесении покрытия на пластмассу способом хим восстановления. Он также докладывает о пластмассовых материалах, разработанных BASF, которые могут выдерживать температуры, которых добиваются в процессе отверждения. Для того чтоб достигнуть отверждения порошков, нужно, чтоб температура достигала до 190°С. «При таком уровне», — гласит Ланглуа, — «рядовая подложка из PC/Абс расплавилась бы». Разрабатывая технологию, Ланглуа не стремился «поновой изобретать» какие-либо материалы. Так как одним из первых применений было внедрение в авто индустрии, он желал воспользоваться технологией, которая уже была опробована на рынке, и уже была признана соответственной эталонам авто отрасли.
В компании ASF, более обширно применяемыми материалами являются нейлоны (6, 66, стеклонаполненные и заполненные неорганическим веществом) благодаря их высочайшей термостойкости. Но в компании употребляют также нанесение покрытий и на другие пластмассовые материалы, включая полиэтилентерефталат (PET), PCT, и другие конструкционные термопласты, также термоотверждающиеся материалы, такие как SMC/BMC.
Кроме пластмасс компания также может наносить покрытия на алюминий, нержавеющую сталь и остальные металлы, также сплавы, приобретенные литьем под давлением. При работе с применениями, в каких употребляется огромное количество подложек, компания может наносить покрытие на всю группу компонент с внедрением порошка 1-го и такого же цвета и текстуры для обеспечения получения однородного поверхностного покрытия на всей сборке.
Используя порошковые материалы PPG, компания ASF может использовать более 400 разных цветов, текстур и особых эффектов. Поль Олейничак, директор по продажам в Северной Америке компании PPG Industrial Powder Coatings, гласит, что PPG начала сотрудничать с Alliance Surface Finishing четыре с половиной года тому вспять. PPG должна была усовершенствовать имевшуюся у нее технологию, чтоб обеспечить ее соответствие требованиям, которые компания ASF предъявляет к внешнему облику, гладкости и цвету поверхности.
Олейничак ведает, что компании пришлось решить несколько заморочек при разработке порошкового материала для нанесения на пластмассу. «Основной неувязкой, с которой нам пришлось совладать, было получение наружного вида, которого люди ждут от железной подложки, но так, чтоб это смотрелось так, поверх пластмассы». – гласит он. «А именно, делему представляло преодоление изъянов поверхностного покрытия, привнесение особенности во внешний облик и придание блеска».
Рецептуры порошковых материалов, которые употребляют в BASF, могут придавать наружный вид различных материалов, включая и железный, блестящий вид. Получение такового внешнего облика при помощи порошкового покрытия, является очень огромным преимуществом по сопоставлению с реальным электролитическим хромированием. По словам Ланглуа, нанесение электроосажденного шестивалентного хрома (доминирующий в отрасли и как и раньше удачный способ электролитического хромирования) связано с экологическими неуввязками: этот материал является одним из материалов, внедрение которых ограничено Директивой для государств Евро Общества RoHS. Разработка компании CRT (либо программка разработки технологии подмены хрома), употребляет материалы из консистенции полиамида (PA) и полиимида, которые подвергаются подготовительной обработке и нанесению по технологии компании для сотворения нужного блестящего вида. Новые проводящие материалы
Хотя компания ASF употребляет подготовительную обработку подложки для того, чтоб придать пластмассовой детали проводимость, другим способом является внедрение деталей, которые формуются из проводящего полимера. Материал делается проводимым за счет включения в его состав проводящих заполнителей. Одним из поставщиков таких материалов является компания GE Plastics, Питтсфилд, Массачусетс.
GE Plastics разработала специальную смолу для применений с порошковым напылением. Ее проводящие смолы Noryl GTX представляют собой смесь PA с измененным полифениленэфиром (MPPE). Она армируется набором проводящих заполнителей для обеспечения электростатической адгезии порошкового покрытия. Питерс из компании GE Plastics гласит, что полифениленэфир имеет температуру перехода в стеклообразное состояние, либо термостойкость приблизительно 213°С при добавлении в высокотемпературный полиамид. В сочетаниях с другими материалами этот материал способен выдерживать температуры отверждения стандартных систем порошкового напыления. http://www.newchemistry.ru