Камера покрытия металла пластиком

Камера покрытия металла пластиком Камера покрытия металла пластиком Камера покрытия металла пластиком Камера покрытия металла пластиком Камера покрытия металла пластиком

В настоящее время покраска порошковым методом с успехом заместила традиционную жидкостную технологию окрашивания. Будучи сегодня повсеместно распространённой, окраска данным способом используется в самых различных сферах жизнедеятельности. Например, большинство автозаводов применяет порошковый метод окраски с целью защиты дверей транспорта от коррозионных процессов.

Однако даже небольшие СТО, задействующие ручной труд, могут воспользоваться данной технологией окрашивания — достаточно просто купить оборудование для нанесения полимерных покрытий, а также приобрести спецматериалы.

Таким образом, порошковая окраска способна выступить не только в роли одного из промышленных процессов, но и в качестве самодостаточного сервиса. Приличная стоимость оборудования для порошковой покраски обусловлена его назначением и является приемлемой, поэтому заказать его вполне реально.

Как это работает

Комплект полимерного оборудования состоит из:

Устройства (установки) электро- или трибостатической зарядки и нанесения порошковой краски, заряжающий эмаль до -10..-100кВ и напыляющей ее на поверхность.

Камера покрытия металла пластиком

  • Камеры (печи) полимеризации в которой происходит оплавление и полимеризация. В камере поддерживается равномерная температура от +160 до +250С в течение всего процесса полимеризации, рекомендуемый градиент температуры не более
  • +/-2 градуса.

Камера покрытия металла пластиком

  1. Транспортной системы, перемещающей деталь в технологическом цикле окраски (в камеру окраски, из камеры в печь, из печи на
  2. остывание)

Камера покрытия металла пластиком

  • Камеры напыления с различными видами кабин и фильтроустановок. Главная задача камеры – сбор краски, не осевшей на изделие, для чистоты в помещении и повторного использования собранного порошка в окрасочном
  • цикле.

Камера покрытия металла пластиком

Камеры (печи) полимеризации

Назначение камеры полимеризации – быстрый и равномерный нагрев детали с порошковой краской.

Камера покрытия металла пластиком

  1. Основной вариант
  2. Высокотеплоемкие камеры
  3. Двухконтурные печи со сдвижными дверями, принудительной рециркуляцией воздуха в камере, закрытыми тэнами в специальных каналах. Обеспечивают стабильность градиента и малое падение температуры при загрузке деталей, высокую производительность и качество полимерного покрытия

Узнать подробности

бюджетный антикризисный вариант

Среднетеплоемкие камеры

Одноконтурные печи с распашными дверями, воздухообмен — естественная конвекция, усиленная специальными ламелями. Рассчитаны на программы окраски небольших производств. Отлично подходят для сушки жидких эмалей и других материалов, не столь требовательных к термоградиенту печного пространства

Узнать подробности

Высокая производительность и удобство работы при окраске Все движения при перемещениях – простые и быстрые

Возможность эффективной работы маляром в «одно лицо» без помощников Нет никаких вставок и переходников, требующих для установки лишних усилий и времени.

Энергосберегающие принципы устройства: разделение «высоких» и «низких» температур Из закрытой печи не выходят транспортные пути.

Малый собственный вес перемещаемых частей трансп. системы и их небольшой объем в печи

Для окраски тяжелых изделий мы рекомендуем применять нижние (опорные) транспортные системы.

Узнать подробности

Полимерные линии, печи (камеры) нанесения порошковых красок

Печь (камера) нанесения полимерных покрытий — это пространственная металлоконструкция, основу которой составляет сварной каркас из стали, а ограждениями служат сэндвич-панели. Она представляет собой 2 блока — теплогенератор и непосредственно печь.

Между ними осуществляется циркуляция воздуха, осуществляя передачу тепла от теплогенератора элементам, размещённым в печи. Нагревание воздуха происходит при помощи электричества, дизеля или газа (последний вариант способствует существенной экономии). Способ нагрева обусловлен наличием удобного энергоносителя.

ПФ КАВИН может изготовить печь, при помощи которой наносится полимерное покрытие, как для самостоятельной услуги, так и для автоматизированной производственной линии — всё зависит от ваших бизнес-задач! 

Конфигурация камеры и кабины, в которой окрашивается изделие, зависит от размеров и количества деталей, а также их конфигурации. Мы рекомендуем заказчикам несколько вариантов необитаемых кабин и фильтровентиляционных установок:

Узнать подробности Опросный лист word   Опросный лист PDF

Полимерные покрытия. Свойства материалов и особенности нанесения

Полимерные покрытия применяются для защиты металлических деталей от коррозии и придания им декоративного внешнего вида. Особой разновидностью полимерных материалов являются антифрикционные покрытия, которые не только препятствуют износу деталей, но и выполняют функцию смазки.

  • Полимерные покрытия предназначены для обработки металлических поверхностей в целях защиты от коррозии и придания декоративного внешнего вида.
  • В качестве полимерного покрытия могут выступать полиэстер, поливинилденфторид (ПВДФ), пластизол, пурал и др.
  • Рассмотрим эти материалы, сферы их применения и технологии нанесения подробнее.

Полиэстер

Полиэстер (полиэфир) – наиболее популярный полимер, используемый в качестве покрытия. Он характеризуется высокой стойкостью к УФ-излучению, отличными антикоррозионными свойствами, эластичностью (легко поддается формовке).

Камера покрытия металла пластиком

Полиэстеровое покрытие выдерживает практически любые температуры – как низкие, так и высокие.

По сравнению с другими видами полимеров полиэстер наиболее доступен по цене.

Не слишком выдающиеся прочностные характеристики материала компенсируются дополнительной обработкой кварцевым песком. Однако стоимость нанесения покрытия при этом возрастает.

Транспортировка изделий с полиэстерово-кварцевым защитным слоем представляет определенные сложности, так как песок может повредить смежные с ним поверхности.

ПВДФ-покрытие

Поливинилденфторид (ПВДФ) применяется для защиты металлов не намного реже, чем полиэстер. Данный полимер состоит из поливинилхлорида (80 %) и акрила (20 %).

ПВДФ образует на деталях блестящий, устойчив к выцветанию слой, поэтому часто используется в качестве декоративного покрытия. Данный материал может придать поверхности глянец, эффект «металлик», медный или серебристый оттенок.

Поливинилденфторид устойчив к механическому воздействию и обладает наибольшим сроком службы среди всех полимеров. ПВДФ используется для обработки металлических поверхностей, которые эксплуатируются под воздействием агрессивной окружающей среды.

Пластизол

Пластизол, как и ПВДФ-покрытие, обладает отличными декоративными свойствами. По стоимости он является самым дорогим, однако при этом обладает наилучшей устойчивостью к механическим повреждениям.

Пластизол наносится толстым слоем (до 200 мкм) и используется для создания фактурных покрытий, тисненых поверхностей и штампованных рисунков.

Камера покрытия металла пластиком

Данный материал отлично защищает детали от влаги и коррозии, однако под воздействием очень высоких температур (свыше +80 °С) и прямого УФ-излучения может потерять свои свойства. Именно поэтому его не рекомендуется использовать в южных широтах (в крайнем случае можно применять пластизол светлых тонов с максимальной светоотражающей способностью).

Пурал

Пурал изготавливается на основе полиуретана и модифицированного полиамида. Покрытие из пурала отличается шелковисто-матовой поверхностью, высокой термостойкостью и устойчивостью к резким перепадам температур.

Данный материал не выцветает и не разрушается под действием химически агрессивных сред. Пурал не так устойчив к пластическому деформированию, как пластизол, и стоит дороже, чем полиэстер, однако по соотношению цены и качества является оптимальным вариантом из всех представленных выше.

Наибольшее распространение пураловые покрытия получили при производстве кровельных элементов из оцинкованного металла. Сталь, обработанная пуралом, приобретает красивый внешний вид, высокие антикоррозионные характеристики и устойчивость к УФ-излучению.

Полимерные антифрикционные покрытия

Особой разновидностью полимерных защитных материалов являются антифрикционные твердосмазочные покрытия. Внешне они похожи на краски, однако пигмент в их составе заменяют высокодисперсные частицы твердых смазочных веществ: дисульфида молибдена, графита, политетрафторэтилена и др.

Камера покрытия металла пластиком

Твердые смазки равномерно распределены в полимерном связующем: эпоксидной, титанатовой, полиуретановой, акриловой, фенольной и других смолах.

Востребованность антифрикционных твердосмазочных покрытий обусловлена их отличными рабочими характеристиками: высокой несущей способностью, широким диапазоном эксплуатационных температур, противозадирными и антикоррозионными свойствами.

В отличие от обычных полимерных покрытий, антифрикционные выдерживают длительное воздействие химически-агрессивных сред и экстремальных нагрузок. При этом они выполняют не только защитную, но и смазочную функцию, чем также выигрывают у полимеров.

В качестве примера таких материалов можно привести отечественные покрытия MODENGY. Они используются в самых различных отраслях промышленности и автомобилестроения.

Камера покрытия металла пластиком

Типовыми узлами применения покрытий являются средне- и тяжелонагруженные подшипники, направляющие, зубчатые передачи, детали ДВС (юбки поршней, дроссельная заслонка и пр.), резьбовые соединения и другие пары трения из различных материалов (металлов, резин, пластмасс).

Антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY наносятся однократно на весь срок службы деталей, что позволяет полностью отказаться от масел и пластичных смазок для дальнейшего обслуживания.

Достоинства и недостатки полимерных покрытий

Полимерные покрытия обладают как неоспоримыми преимуществами, так и явными недостатками.

К достоинствам полимеров можно отнести:

  • Эстетичность
  • Непроницаемость
  • Относительную термостойкость
  • Электроизоляционные свойства
  • Устойчивость к воде
  • Экологичность
  • Высокую адгезию
  • Большой выбор расцветок

Однако, наряду с положительными сторонами, полимерные покрытия не лишены недостатков. Главный из них – высокая стоимость нанесения, которая складывается из стоимости самого полимера, вспомогательных (грунтовочных) материалов, специального оборудования и пр.

Еще одним минусом полимерных покрытий является сложность их удаления. Они достаточно устойчивы к химикатам, поэтому растворителем удалить полимерный слой не получится. Снять покрытие можно только с помощью специального инструмента.

Существенный недостаток полимеров – невозможность их нанесения без специальных инструментов, которыми располагают только промышленные предприятия или узкие специалисты.

Помимо всего прочего, полимерными составами возможно покрывать не все металлы, а только те, которые проводят электрический ток. Это связано с особым методом нанесения полимеров – путем магнитной индукции.

Читайте также:  Sio2 металл или нет

Нанесение полимерного покрытия

При нанесении полимерного покрытия методом напыления главную роль играет оборудование.

Бак краскопульта имеет положительный заряд, в то время как окрашиваемая деталь заряжается отрицательно. Благодаря этому при контакте полимерного состава с поверхностью изделия возникает явление, схожее с магнитной индукцией при замыкании электрода.

Весь процесс нанесения разделен на этапы, следование которым напрямую влияет на качество конечного результата. При малейших отклонениях от технологии рабочие характеристики полимерного покрытия могут быть сведены к нулю.

На первом этапе работы происходит подготовка поверхности: она тщательно очищается от загрязнений и обезжиривается, те участки, которые обрабатывать не нужно, закрываются.

Далее следует предварительное грунтование изделия, нанесение самого покрытия, возможно лакирование. Все операции происходят в специальной закрытой камере, изолированной от проникновения пыли и других частиц. Одно из главных требований к этой камере – хорошая освещенность, позволяющая специалисту рассмотреть поверхность детали и нанести покрытие с любого ракурса.

Обрабатываемую деталь подвешивают на специальных крюках, подают на нее отрицательный заряд и приступают к нанесению покрытия. Весь процесс занимает достаточно много времени, материал наносится в один слой во избежание неравномерности.

Камера покрытия металла пластиком

Третий этап – полимеризация. Изделие с покрытием медленно прогревается в специальной камере с максимальной температурой +200 °C. Процесс занимает около 1 часа. Температура и время отверждения зависят от толщины слоя. Важным фактором правильной сушки является медленный и равномерный нагрев печи, во время которого покрытие растекается по детали, проникая во все труднодоступные места.

На последнем этапе изделие охлаждается. Для этого температура в печи постепенно снижается до +100 °C. Нельзя допускать резкого охлаждения камеры, так как на полимерном покрытии могут появиться трещины. Запрещается также открывать печь, так как перепад температуры вызовет те же последствия.

Остывшую деталь извлекают из печи и помещают в камеру для нанесения краски или лака. Данная операция необязательна и имеет, скорее, декоративное значение. Таким образом полимерному покрытию придается дополнительный блеск и глубина.

Антифрикционные твердосмазочные покрытия могут наноситься стандартными методами окрашивания: распылением, окунанием, центрифугированием, трафаретной печатью.

Распыление – наиболее простой способ. Для его реализации понадобится распылительный пистолет с точно настроенными параметрами, источник сжатого воздуха и само покрытие.

Полимерные покрытия

Для защиты металлов от коррозии широкое применение находят полимерные покрытия.

Они не только защищают металл от коррозионных и прочих химических воздействий, но и придают изделию отличные электроизоляционные, декоративные, антисептические и другие свойства.

По сравнению с лакокрасочным и эмалевым полимерные покрытия имеют ряд преимуществ. Они более прочны, эластичны, лучше связаны с металлом; в процессе эксплуатации стираются и растрескиваются значительно меньше, чем эмали.

Металлопласты состоят из основы, металлической подложки и полимерного покрытия. Материалами основы чаще всего являются стальные или алюминиевые листы, придающие металлопластом необходимую прочность и жесткость.

Достоинство стальных листов — высокая прочность и незначительный по сравнению с алюминием коэффициент температурного расширения.

По сравнению со стальными алюминиевые листы имеют незначительную массу и более гладкую поверхность, более высокую стойкость в кислой среде и промышленной атмосфере.

В качестве металлической подложки в металлопластах используется цинковое покрытие, получаемое методом погружения в расплавленный металл или электрогальванизацией. Толщина электролитического цинка редко превышает 8-10 мкм. Особенно важна оцинковка на торцах и около отверстий, где полимерные покрытия могут отсутствовать.

К полимерным покрытиям предъявляются чрезвычайно высокие требования. Пластик должен быть стоек к истиранию, ударным нагрузкам, действию химических реагентов, температурным и климатическим условиям эксплуатации.

Последнее требование является очень важным, поскольку все полимерные материалы в большей или меньшей мере подвержены атмосферному старению.

При старении значительно ухудшаются диэлектрические свойства полимера, изменяется естественная окраска и снижается устойчивость к действию различных химических реагентов.

Кроме вида полимера, используемого при изготовлении металлопласта, очень важным является выбор типа (состояния) материала, изготовленного для нанесения на металл. Применяются четыре типа: пластизоль, органозоль, готовая пленка, порошок.

Пластизоль — это свободная или почти свободная от растворителей смола, дисперсированная в веществах, называемых пластификаторами. Пластизоль имеет пастообразный вид и применяется для нанесения толстых (свыше 80 мкм) покрытий. Наличие пластификаторов придает поверхности из пластизолевого покрытия относительную мягкость.

В органозоле количество пластификаторов меньше, а растворителя больше. Толщина покрытия органозолем составляет 30-50 мкм. Поверхность покрытия в этом случае тверже, чем при нанесении пластизоля.

Покрытие пленкой имеет ограниченное применение. Оно используется для изделий, эксплуатирующихся преимущественно внутри помещений, с целью улучшения декоративных свойств. Толщина пленки составляет 50-500 мкм.

Порошкообразные вещества, используемые для покрытий, относятся к системе покрытий без растворителя. Достоинством этого вида покрытия является полноценное использование материала и возможность доведения толщины покрытий до 150 мкм при отсутствии пористых участков и трещин.

Наиболее широко распространен в качестве покрытия для металлов поливинилхлорид (ПВХ). Он обладает рядом ценных качеств. Поливинилхлоридное покрытие позволяет получать толщины широкого диапазона и цветовой гаммы.

Оно стойко к кислотам, щелочам, растворителям, имеет хорошие диэлектрические свойства, довольно высокую прочность и эластичность. Недостатком ПВХ является низкая теплостойкость. Максимальная температура длительной эксплуатации +80 ºС, кратковременная +100 ºС.

Применяются три основных типа виниловых покрытий: органозоли, пластозоли и пленки.

Применение органозолей и пластозолей обусловлено их высокими физико-механическими свойствами, атмосферостойкостью, химической стойкостью и хорошей антикоррозионной защитой.

Большим достоинством этих материалов является высокое содержание сухого вещества (в пластиках 95-100 %, в органозолях до 60 %), что позволяет при нанесении одного-двух слоев материала получать покрытия толщиной 60-300 мкм и более (пластизоли) и 50-80 (органозоли).

Пленочный ПВХ — это пластифицированная поливинилхлоридная смола с добавлением стабилизаторов, наполнителей и пигментов. Молекулы пластификатора, распределяясь между молекулами полимера, уменьшают силы сцепления в пленке (отсюда снижается прочность пленки) и придают молекулам полимера большую свободу передвижения. При этом повышается эластичность пленки.

Кроме пленок ПВХ в качестве покрытий применяются полиэтиленовые пленки. У них высокое сопротивление большинству агрессивных сред и их паров, растворителей, масел и т. п. Полиэтилен

незначительно адсорбирует влагу, в него почти не проникают водяные пары (примерно в 10 раз меньше, чем в поливинилхлоридные пленки). Диэлектрические свойства также намного превосходят показатели поливинилхлорида. Полиэтиленовая пленка практически не горит, а при высоких температурах только плавится.

2. Способы нанесения полимерных покрытий

Разработаны и реализованы следующие основные технологические принципы получения металлопластов:

  • нанесение на металлическую основу пластизолей и пластифицированных органозолей;
  • плакирование полимерной пленкой металла, предварительно покрытого адгезионным подслоем;
  • плакирование металла полимерной пленкой, в состав которой входят компоненты, обеспечивающие прочную и долговечную связь покрытия с подложкой;
  • нанесение на металлическую основу пластизолей и пластифицированных органозолей;

Технологическая схема процесса покрытия листовой стали и алюминия включает следующие основные группы операций:

  • подготовка поверхности полосы;
  • нанесение, полимерных покрытий и отделку поверхности покрытия.

Для нанесения покрытий типа пластизолей и органозолей применяются валковые машины (рис. 6.7). Наносимый материал, находящийся в желобе между двумя дозирующими валками 3, 4, захватывается и передается непосредственно на формообразующий валок 2. Зазор между дозирующим валком и формообразующим определяет толщину слоя покрытия металлической ленты 1.

Камера покрытия металла пластиком

Рисунок 6.

7 — Схема валковой машины для нанесения покрытий: 1 — металлическая лента; 2 — наносящий валок;3 — дозирующие валки; 4 — опорный валок

Валковые машины обеспечивают высокую скорость процесса нанесения покрытия (до 90 м/мин) и применяются для непрерывной обработки лент и рулонов.

Эти машины включают несколько валковых агрегатов; позволяют без остановки всей машины переходить на формование покрытий другого типа, разных толщин, а также покрывать обе стороны металла.

Валковые машины обычно размещают в отдельных изолированных боксах, где создается повышенное давление воздуха (0,7 МПа).

После нанесения на полосу пластизоля она поступает в сушильные печи, где происходит удаление растворителя. Время сушки в зависимости от материала и толщины покрытия, скорости движения ленты составляет 0,5 до 2 мин.

Плакирование металла полимерной пленкой осуществляется по следующей технологической схеме: подача ( сматывание с рулона) металла, подготовка поверхности металла, нанесение подслоя ( грунта) с одной или обеих сторон, нанесение основного ( отделочного) слоя покрытия, сушка, сматывание в рулоны.

Предварительная подготовка поверхности может включать щеточную обработку, химическое или электролитическое обезжиривание, травление, промывку.

Однако предварительная обработка металлических поверхностей может быть недостаточна для надежного сцепления термопластов. Необходимо еще нанесение слоя грунта, в качестве которого применяются сополимеры термопластичных и термореактивных смол.

Термореактивная часть сополимера хорошо сцепляется с металлом, а термопластичная перемещается по поверхности и хорошо совмещается с наносимым термореактивным покрытием. Толщина грунтового слоя зависит от состава и может изменяться от 50 мкм до 0,3 мм.

Читайте также:  Буфер на фонтанной арматуре

Схема установки для нанесения покрытия представлена на рисунке 6.8.

Рисунок 6.

8 – Схема установки для нанесения покрытия: 1 — покрывающий валок; 2 — емкость с грунтом; 3 -вспомогательный валок; 4 — натяжной валок; 5 — устройство для нанесения покрытия на нижнюю сторону полосы

Металл после грунтовки имеет температуру 160 ºС, пленка при этом тоже может быть нагрета до 40-50 ºС. Накладывается пленка двумя валками, покрытыми резиной (рис. 6.9). Скорость наложения может быть от 6 до 30 м/мин.

Камера покрытия металла пластиком

Рисунок 6.

9 — Схемы расположения валков для покрытия металлической ленты полимерными пленками: а — без натяжных роликов; б- с натяжными роликами; в — с натяжным и нижним опорным роликом; 1 — лента; 2 — разматыватель с рулоном пленки; 3 — накатывающий валок; 4 — опорный валок; 5 — натяжной ролик; 6 -промежуточный ролик; 7 — верхний опорный валок

Нанесение порошковых полимеров на поверхность металлических материалов может осуществляться различными способами, основным из которых является электростатический.

Сущность электростатического способа напыления состоит в том, что заряженные частицы полимера под воздействием сил электрического поля движутся к изделию и осаждаются на его поверхности. Между напыляемым изделием и распылителем создается поле высокого напряжения, в котором частицы полимера электризуются.

Заряженные частицы образуют облако, которое осаждается на поверхности изделия. В зависимости от величины напряжения и давления воздуха частицы имеет различную степень проникновения в углубления изделия и разную рассеивающую способность. Порошок не осевший на изделие улавливается регенерирующим устройством и вновь используется.

Способом электростатического напыления наносят порошковые полимеры, лаки, эмульсии, смолы, фторопласт и др. На рисунке 6.10

приведена схема установки для напыления полиэтилена на поверхность стальной ленты.

Первой стадией процесса является подготовка поверхности ленты, заключающаяся в промывке и травлении. После этого лента поступает в камеру предварительного индукционного нагрева.

Нагретая лента подается в ионизационную камеру, в которой специальные распылители наносят порошок на непрерывную движущуюся ленту.

Далее полоса поступает на оплавление в горизонтально расположенные индукторы, на выходе из которых охлаждается воздушными форсунками и наматывается в рулон.

Камера покрытия металла пластиком

Рисунок 6.

10 — Схема установки для получения полимерных покрытий электростатическим напылением: 1 — система наматывания полосы в рулон; 2 — воздушные форсунки; 3, 8 — индукторы; 4 — бункер; 5 — дозатор; 6 — распылитель; 7 — ионизационная камера; 9,14 — ванны промывки горячей водой; 10,12 — ванны струйной промывки; 11 — ванны хромирования; 13 — ванна травления; 15 — ванна обезжиривания

Применение полимерных покрытий

Широкое использование листового проката с полимерными покрытиями связано с его высокими антикорризионными свойствами в разнообразных условиях и широкой цветовой гаммы. Возможность переработки листов с полимерными покрытиями: применение гибки, профилирование, штамповка и др.

  • В зависимости от предполагаемой области применения могут быть усилены те или иные свойства: погодостойкость, химическая стойкость, стойкость к истиранию.
  • Листы из профилированного штампованного материала могут служить облицовкой или же входить в состав трехслойных панелей.
  • В авиа-, вагоно- и судостроении металлопласт используется для внутренней обшивки, отделки, изготовления перегородок.
  • Металлопласт нашел применение для изготовления кожухов бытовых приборов, холодильников, стиральных машин, торгового оборудования.
  • Полимерные покрытия с проводящим слоем нашли широкое применение в электро- и электронной промышленности при производстве печатных схем конденсатора.

Характеристики и особенности полимерного металла

Полимерный металл — металлическая деталь, на поверхность которой с помощью специального оборудования наносится защитное покрытие. После нанесения образуется прочный слой на основе полимеров, который защищает металлические поверхности от воздействия влаги, агрессивных факторов.

Камера покрытия металла пластикомМеталлические трубы с полимерным покрытием

Состав:

  • коллеры, пигменты;
  • связующие вещества;
  • разные добавки для улучшения свойств.

Металлы с полимерным покрытием отличаются устойчивостью к воздействию химических веществ, влаги, перепадам температуры.

Сферы применения:

  • кораблестроение;
  • машиностроение;
  • сборка разного оборудования.

Из отдельных деталей изготавливаются металлоконструкции, которые будут устанавливаться в воде или местах с повышенным уровнем влажности.

Полимерный металл в машиностроении (Instagram / bazz_linser)

Обработка проводится для улучшения свойств материала. Возможные изменения:

  1. Изменение вида, шероховатости поверхностей.
  2. Повышение электро- и теплопроводности.
  3. Понижение коэффициента трения.
  4. Снижение газо- и паропроницаемости.
  5. Снижение проницаемости ионизирующего излучения.

Добиться подобных свойств можно при внесении дополнительных компонентов к основному составу.

Виды полимерного слоя

Разновидности:

  1. ПВДФ (поливинилденфторид). Преимущества — устойчивостью к выцветанию и механическим повреждениям, придание блеска поверхностям, увеличение срока службы металлических деталей.
  2. Пурал. Изготавливается на основе полиуретана. Преимущества — стойкость к сильному нагреванию, воздействию ультрафиолета и химикатов. Недостаток — восприимчивость к пластичному деформированию.
  3. Полиэстер. Преимущества — стойкость к воздействию ультрафиолета, влаги, химических веществ. Состав имеет высокую гибкость, выдерживает перепады температуры.
  4. Пластизоль. После проведения работ образуется слой большой толщины. Имеет самую высокую устойчивость к механическим повреждениям, перепадам температуры.

Автомобильный диск с полимерным покрытием (Instagram / ilber.aktobe)

Положительные стороны:

  1. Высокий уровень адгезии. Если правильно подготовить металлические поверхности, между ними и полимером образуется связь на молекулярном уровне.
  2. Стойкость к воздействию влаги. Полимерные покрытия наносятся на металлоконструкции, расположенные в воде, ими покрывают днища лодок. Даже при активной эксплуатации защитный слой сохраняет целостность, не пропускает влагу.
  3. Высокая износоустойчивость, механическая прочность. Поврежденный слой легко восстановить.
  4. Стойкость к воздействию ультрафиолета. Многие краски по металлу быстро выцветают на солнце. Полимерный слой не подвержен данной проблеме. Он может постоянно находиться под солнечными лучами без потери свойств.
  5. Стойкость к перепадам температуры.
  6. Долговечность. При нормальных условиях покрытие прослужит около 50 лет
  7. Стойкость к воздействию химических веществ. Для проверки этого свойства можно покрыть металлическую деталь полимером и погрузить ее в растворитель. Защитный слой сохранит целостность, свойства.

Недостатки:

  1. Из-за высокой адгезии покрытие сложно удалить.
  2. Защитные составы подходят только для работы с металлом.
  3. Для нанесения полимеров нужно использовать специальное оборудование.

Полимерные покрытия выдерживают воздействие открытого пламени. Это связано с технологией нанесения.

Автомобиль из полимерного металла (Instagram / pokraska_diskov_astana)

Нанесение полимерного слоя

Нанесение полимерного слоя происходит с помощью специального оборудования в промышленных камерах.

Условия нанесения полимера

Особенности проведения работ:

  1. Уровень влажность в зоне обработки не должен превышать 60%.
  2. Выполнять работы нужно в герметичной камере.
  3. Нужно заранее освободить рабочую зону от посторонних предметов.
  4. Деталь должна быть закреплена.

Нельзя наносить защитное покрытие на улице, в грязных помещениях с большим количеством пыли, мусора.

Чтобы увеличить адгезию пластика с металлом, поверхности нужно правильно подготовить. Их нужно очистить от загрязнений, протереть растворителем, чтобы смыть жировые пятна. Обработку для удаления налета можно выполнять химическим, термическим или механическим способами. Важно сделать поверхности ровными, убрать грязь.

Смешивание и применение полимерного состава

Полимерный состав может смешиваться с коллерами для изменения цвета. Нанесение покрытия:

  1. В герметичной камере включается освещение. Мастер одевается в костюм химзащиты.
  2. Детали подвешиваются на крюки или зажимаются в специальных креплениях.
  3. На заготовки навешивается минусовой кабель, называемый массой.
  4. Камера с мастером закрывается, он наносит краску.

Процесс нанесения должен проходить медленно. Важно равномерно нанести покрытие на поверхности, чтобы не образовалось неровностей.

Нанесение полимерного покрытия (Instagram / ilber.aktobe)

После нанесения краски выполняется медленного нагревание детали для изменения свойств и характеристик материала. Заготовки погружаются в специальную камеру, которая нагревается до 200°С.

Длительность тепловой стабилизации — 60 минут. После этого нужно отключить печь, оставить ее остывать до 100°С. Когда она остынет, можно открывать камеру.

Если попытаться охладить детали принудительно, произойдет растрескивание защитного слоя.

Советы по применению полимерных покрытий для металла:

  1. Перед нанесением полимера нужно подготовить рабочую камеру — установить эффективное освещение, удалить лишние предметы.
  2. При проведении работ нужно использовать костюм химической защиты, дыхательную маску, защитные очки.
  3. Нанесение покрытия повторяют 3 раза.

Красить можно одновременно несколько деталей, но для этого нужна просторная покрасочная камера, печь для тепловой стабилизации.

Полимерный слой на металле надежно защищает материал от образования ржавчины, выравнивает поверхности, делает их прочнее. Эффект зависит от правильности подготовки рабочих поверхностей, нанесения полимерного слоя.

( 5

Металлизации пластмасс: разновидности технологий и их особенности

Металлизация пластика, которая выполняется преимущественно электрохимическим методом, позволяет значительно усилить устойчивость полимерных материалов к механическим повреждениям, воздействию высокой влажности и повышенной температуры. Немаловажным является и то, что изделия, для изготовления которых был использован металлизированный пластик, весят значительно меньше, чем аналогичные детали из чистого металла.

Хромированный пластиковые детали автомобиля — распространенный пример металлизации пластмассы

Химическая металлизация пластмасс активно используется для производства световых фильтров, катализаторов, печатных плат, заготовок для дальнейшей гальванизации, а также многого другого.

Читайте также:  Поставка станков по металлу

Как выполняется металлизация изделий из пластика

Такие разнородные материалы, как металл и пластик, имеют различные коэффициенты теплового расширения.

В связи с этим при нанесении слоя металла на полимерный материал не избежать возникновения внутренних напряжений, стабилизировать которые позволяет подслойная поверхность. Для ее создания обычно используют медь.

Когда предварительное меднение пластикового изделия выполнено, на него наносится финишный слой никеля или хрома.

Структура покрытия, полученного в результате металлизации пластика, может формироваться из нескольких слоев, в качестве которых могут выступать:

  • блестящий медный слой;
  • медный слой с матовой поверхностью;
  • полублестящий никелевый слой;
  • никелевый слой с блеском;
  • никелевый слой с матовой поверхностью;
  • конверсионный слой.

Типы наносимых на пластик многослойных гальванических покрытий

Наносимый на пластиковое изделие металлизированный слой может иметь не только различную структуру, но и различные декоративные характеристики. Так, это может быть покрытие велюрового, блестящего, осветленного, патинированного, черненого и других типов.

Выполняют металлизацию пластика не только для улучшения его декоративных характеристик, но также для того, чтобы продлить срок его эксплуатации.

В частности, никель, нанесенный на пластиковое изделие, обжимает его поверхность, тем самым способствуя ее укреплению.

В зависимости от того, для чего осуществляют металлизацию пластика, выполняют ее с применением электролитических растворов различного типа. Такими растворами могут быть:

  • электролиты для выполнения блестящего меднения;
  • электролитические растворы для покрытия поверхности пластиковых изделий никелем;
  • растворы, при помощи которых создаются покрытия с вкраплением твердых частиц, или покрытия велюрового типа.

Никелированные гальваническим способом детали

Металлизировать пластиковое изделие можно не только хромом и никелем, но и цинком и оловом. При помощи пленок из данных металлов, наносимых на пластиковую поверхность после ее пассивирования, обрабатываемая деталь защищается от негативного воздействия повышенной влажности и образования налета.

Поскольку металлический подслой, создаваемый на пластиковой поверхности, отличается не слишком высокой электропроводностью, процедуру электрохимической металлизации пластика проводят с использованием тока небольшой плотности (0,5–1 А/дм2).

Если применять ток более высокой плотности, это приведет к возникновению биполярного эффекта, что в свою очередь вызовет растворение подслоя в том месте, где изделие соединено с проводом, подводящим к нему электрический ток.

Чтобы не столкнуться с таким негативным явлением, на сформированный подслой наносят дополнительный слой меди или никеля, причем делается это с использованием тока небольшой плотности. Последующую металлизацию пластика выполняют на обычных режимах.

Особенности нанесения металлических покрытий методом гальваники

Металлизацию пластика с помощью гальванического способа проводят в достаточно плотных электролитических растворах. Устойчивое положение обрабатываемым изделиям, находящимся в таких растворах, обеспечивают подвешиванием специальных утяжелителей.

Схема нанесения гальванического покрытия

Чтобы сформировать на поверхности пластикового изделия качественное гальваническое покрытие, необходимо также большее количество контактов, через которые на подслой обрабатываемой детали подается электроток. Перед металлизацией пластика надо выполнить несколько достаточно сложных процедур, которые обеспечат хорошую адгезию пластика с наносимым металлизированным слоем.

Сущность адгезии и влияющие на нее факторы

Адгезия, как известно, является характеристикой качества сцепления разнородных материалов между собой.

Чтобы сцепление между пластиковой основой и металлическим покрытием было качественным, прочность покрытия на отслаивание должна соответствовать 0,8–1,5 кН/м, а на разрыв – 14 МПа.

Современные технологические методы металлизации пластика позволяют добиваться адгезии, величина которой доходит до 14 кН/м.

На сегодняшний день не существует ни одной теории, которая бы могла точно объяснить все нюансы сцепления разнородных материалов между собой.

Если ориентироваться на химическую природу адгезии, то она возникает вследствие химических взаимосвязей разнородных материалов.

В частности, при металлизации полимерных материалов такие связи появляются между функционально активными группами, имеющимися на поверхности пластика, и наносимым на нее металлом.

Виды разрушений адгезионных соединений

Существует и молекулярная теория, согласно которой адгезия между разнородными материалами возникает вследствие того, что на межфазной поверхности присутствуют межмолекулярные силы, которые и способствуют сцеплению. По этой же теории, адгезия определяется взаимодействием двух полюсов или возникновением водородных связей между разнородными материалами.

Согласно электрической теории, причиной адгезии является двойной электрический слой, появляющийся при взаимодействии пары тел. В таком слое, который не дает телам отходить друг от друга, формируются электростатические силы притяжения положительных и отрицательных зарядов.

Наиболее признанной среди специалистов является диффузная теория, согласно которой адгезия возникает вследствие формирования межмолекулярных связей между разнородными материалами. В результате на границе соприкосновения двух материалов формируется новый промежуточный слой, и такая граница фактически стирается.

Существует еще и механическая теория, которая объясняет, что адгезия возникает вследствие анкерного сцепления между выступающими частями наносимого покрытия и углублениями в основном материале. В результате такого сцепления образуются так называемые механические замки, которые и обеспечивают адгезию.

Для прочного осаждения металла необходима благоприятная структура поверхности пластика

На качество адгезии при металлизации пластика оказывает влияние целый ряд параметров, к которым следует отнести:

  • прочность пластика;
  • наличие и количество химически активных групп на поверхности пластика;
  • наличие промоторов – стимуляторов адгезии, в качестве которых могут выступать пластификаторы, соединения олова и хрома;
  • отсутствие антипромоторов – элементов, которые могут не только ухудшить качество промежуточного слоя, но даже разрушить его;
  • структура наносимого металла;
  • режимы выполнения металлизации.

Цели металлизации пластмасс

Вакуумный метод

Вакуумная металлизация пластмасс используется для того, чтобы нанести на них нихром или алюминий.

Для практической реализации такой технологии, как уже понятно из ее названия, необходима специальная камера, в которой создается вакуум.

Наиболее активно вакуумную металлизацию пластика применяют для обработки автомобильных деталей, сантехнических и осветительных приборов, пластиковой фурнитуры различного назначения.

Нанесенному таким образом металлизированному покрытию придают высокую твердость и устойчивость к воздействию повышенной влажности, используя специальные лакокрасочные составы.

Как выполнить металлизацию пластика в домашних условиях

Металлизированный пластик можно получить и в домашних условиях. Для этого применяют несколько распространенных методик.

Наиболее популярная и доступная из них – химическая, для ее реализации не потребуется специальное оборудование.

При помощи данной технологии на поверхность пластика можно нанести тонкий слой меди или серебра, что придаст готовому изделию исключительную декоративность.

Вне зависимости от выбранного способа металлизации обрабатываемую деталь следует очистить от механических загрязнений

Меднение пластика

Металлизацию пластика при помощи меди выполняют в несколько этапов.

  • Тщательное ошкуривание поверхности, в процессе которого с нее необходимо удалить все выпуклости и другие дефекты. После ошкуривания изделие необходимо обработать абразивным порошком.
  • Обезжиривание поверхности. Изделия, изготовленные из полиакрилатов, обезжириваются перед металлизацией в растворе каустической соды, в который деталь помещается на сутки. Для обезжиривания полиамидных материалов используется обычный бензин.
  • Промывка обезжиренного изделия в дистиллированной воде.
  • Сенсибилизация – процесс формирования на пластике пленки из гидроокиси олова. Для этого изделие на минуту помещают в полупроцентный раствор хлористого олова, на литр которого добавляют 40 граммов соляной кислоты.
  • Активация поверхности, для которой изделие на 3–4 минуты помещают в раствор азотнокислого серебра.
  • После активации изделие на 60 минут погружают в раствор для металлизации, состоящий из следующих компонентов: карбоната меди (200 г/л), 90-процентного глицерина (200 г/л), 20-процентной каустической соды (1 литр). Температура такого раствора для металлизации должна составлять 18–25°.

После выполнения всех этих процедур вы получите на пластиковом изделии красивое медное напыление.

Серебрение пластика

Металлизацию пластика слоем серебра выполняют в следующей последовательности.

  1. Ошкуривание поверхности и ее обработка абразивным порошком.
  2. Промывка изделия мыльным раствором и дистиллированной водой.
  3. Обезжиривание поверхности в растворе, состоящем из ангидрида хрома (100 г/л) и сульфата железа (10 г/л).
  4. Промывка детали в дистиллированной воде.
  5. Сенсибилизация, для выполнения которой используют раствор хлористого олова (2 г/л).
  6. Погружение изделия на 60 минут в раствор, состоящий из следующих компонентов: нитрата серебра (3 г/л), каустической соды (3,5 г/л), 25-процентного аммиака (8 мл/л), глюкозы (2,5 г/л). Температура раствора – 18–25°.

Гальванические серебряные покрытия обладают низкой стойкостью к механическим повреждениям, но хорошо противостоят химическим воздействиям

Если поверхность была недостаточно хорошо обезжирена, то в результате металлизации может получиться покрытие не очень хорошего качества. В таком случае его можно удалить, используя специальный раствор, и повторить всю процедуру заново.

Сформированный на пластике по вышеописанным методикам слой металла лучше всего покрыть защитным лаком. Кроме того, металлизированные таким образом пластиковые изделия можно подвергнуть дальнейшей гальванической обработке (например, выполнить их хромирование или покрыть слоем никеля).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector