Оборудование для нанесения порошкового покрытия ― Нанесение распылением и псевдоожиженный слой

Перед нанесением порошкового покрытия его необходимо преобразовать в текучую среду. В противном случае материал не пройдет через систему нанесения и не будет равномерно распределен по поверхности изделия. Это достигается путем пропускания через порошок сухого чистого воздуха, поступающего из полупроницаемой мембраны в бункер или коробку системы подачи. Есть 2 основных метода, которые можно использовать для нанесения порошка на поверхность изделия после его псевдоожижения.
 

  • Нанесение распылением
  • Погружение в псевдоожиженный слой

 

Нанесение распылением

При распылении порошок должен через трубки подаваться из псевдоожиженного слоя или коробки системы подачи к распылителям. После псевдоожижения порошка, как описано выше, его можно перемещать с помощью насоса с соплом Вентури или насоса для плотной фазы ― дополнительную информацию об этом можно получить у производителей вашего оборудования для нанесения.

Концентрацию воздушно-порошковой смеси можно регулировать для контроля общего расхода при нанесении, это один из параметров, который используется для управления толщиной пленки покрытия.

Для нанесения порошка на заготовку используется принцип притяжения между объектами с разными электрическими зарядами. Заряженные частицы воздуха и порошка, подаваемые из распылителя, притягиваются к заземленной основе, то есть к изделию, на который наносится покрытие.

Процесс накопления электростатического заряда имеет решающее значение для технологического процесса нанесения порошкового покрытия. Не заряженный надлежащим образом порошок не будет прилипать к поверхности металла.

В двух основных методах нанесения порошковых покрытий распылением используются разные методы создания заряда у порошка:
 

  • Электростатический

  • Трибостатический

 

Электростатическое нанесение

Наиболее распространенный метод нанесения — электростатическое распыление, также часто называемое нанесением при помощи коронного разряда.

В этом методе используется каскад, генерирующий напряжение величиной до 100 кВ, которое пропускается через электрод, расположенный на конце пистолета для распыления порошка. Высокое напряжение на наконечнике пистолета приводит к формированию коронного разряда, воздух ионизируется, и между электродом и заземленным изделием создается электрическое поле. Как правило, корона заряжена отрицательно, в результате чего поток отрицательных ионов движется от распылительного пистолета к основе покрытия. Частицы порошка получают отрицательный заряд от коронного разряда и ионизированных молекул воздуха, затем притягиваются к заземленному изделию, где и удерживаются силами электростатического притяжения.

На толщину пленки покрытия влияют следующие факторы: напряженность электрического поля, сила тяжести, давление воздуха и концентрация порошка.

Существует много типов и форм распылителей с коронным разрядом, включая электростатические колокола и диски.​
 

Трибостатическое нанесение

При применении этого метода частицы порошка приобретают заряд вследствие трения, проходя через трубку из ПТФЭ. Во время этого процесса частицы порошка теряют электроны и становятся положительно заряженными. Заряженные частицы порошка движутся вместе с потоком воздуха к заземленному изделию. Облако заряженного порошка формирует электрическое поле, под действием которого возникает электрическое притяжение между порошком и изделием.

Величина заряда, приобретаемого при трении, определяется объемом порошка, подаваемого на заряжающую поверхность, и скоростью, с которой он движется по этой поверхности. Оба этих параметра может контролировать оператор установки для достижения покрытия с требуемыми толщиной и качеством отделки.

Как правило, расход воздуха и напряженность электрического поля между распыляющим пистолетом и основой при трибостатическом методе ниже, чем аналогичные параметры при электростатическом методе нанесения. Таким образом, этот метод работает лучше, когда в изделиях выполняется покрытие углублений или структуры, аналогичной клетке Фарадея.

Погружение в псевдоожиженный слой

При методе нанесения покрытия в псевдоожиженном слое изделие предварительно нагревают до температуры, превышающей температуру плавления порошка. Затем это изделие погружают непосредственно в кипящий слой псевдоожиженного порошка или в облако прямо над ним. Порошок плавится и образует на горячей поверхности покрытие.
 
Когда изделие извлекают из кипящего слоя, его можно пропустить еще через одну печь, чтобы обеспечить полное отверждение порошка. Толщина пленки регулируется начальной температурой изделия, при которой его помещают в псевдоожиженный слой, и временем, в течение которого его выдерживают в псевдоожиженном слое при температуре, превышающей температуру плавления порошка.