Piqûres et dégazage en thermolaquage : causes et solutions
Réponse rapide : Les piqûres en thermolaquage sont de petits pores ouverts laissés lorsque du gaz, de l'humidité ou des résidus volatils s'échappent à travers le film pendant la cuisson. Les pièces moulées poreuses, l'acier galvanisé à chaud, les oxydes sur les soudures et l'eau de rinçage piégée en sont les sources habituelles. La solution standard est un pré-séchage au-dessus de la température de cuisson : l'American Galvanizers Association indique environ 65 °F au-dessus du four de cuisson pendant environ une heure, et un article du Powder Coating Institute donne 20-30 °F au-dessus de la température de cuisson. Maintenir le film en dessous de 4,0-5,0 mils, utiliser une poudre tolérante au dégazage (OGF) et cuire plus froid plus longtemps complètent le remède.
MUSI Technology, un fabricant de lignes de revêtement par pulvérisation de poudre et de liquide à Changzhou, en Chine, conçoit des fours de séchage, des zones de pré-séchage et des fours de cuisson en fonction de la masse des pièces, de l'épaisseur de section et de la vitesse de ligne, afin que les pièces moulées et les pièces galvanisées atteignent la température du métal avant l'application de la poudre et que le film s'écoule avant de gélifier.
À quoi ressemblent les piqûres et le dégazage en thermolaquage ?
Les piqûres sont de minuscules pores ouverts dans le film cuit, et le dégazage se manifeste par des piqûres, des bulles ou de petites cloques éclatées qui apparaissent pendant la cuisson lorsque du gaz ou de la vapeur s'échappe de la pièce à travers la poudre fondue. Le défaut se répète sur les mêmes pièces moulées, zones de soudure ou faces galvanisées, et les bulles de thermolaquage qui n'ont pas éclaté relèvent du même mécanisme. Pour d'autres défauts, voir le aperçu des défauts de revêtement par poudre.
Deux aspects similaires doivent être écartés. Les cloques d'humidité ou d'huile se situent le long des joints, des chevauchements et des tôles décapées et présentent du métal sain en dessous. Les cratères et les yeux de poisson sont des dépressions rondes réparties au hasard par une contamination au silicone ou à l'huile, et non par du gaz.
Quelles sont les causes des piqûres en thermolaquage sur les pièces moulées et l'acier galvanisé ?
Les piqûres dans le revêtement en poudre proviennent de gaz, d'humidité ou de résidus volatils qui quittent le substrat après que la poudre a commencé à gélifier. Les pièces moulées retiennent l'air et le gaz dans la porosité formée lors de la coulée ; l'acier galvanisé à chaud retient l'humidité et l'air dans la couche d'oxyde de zinc et dans les crevasses du zinc extérieur. Les cloques de revêtement en poudre sur les pièces moulées et les pièces galvanisées commencent dans le substrat.
| Matériau du substrat | Pourquoi il dégage du gaz | Pratique recommandée |
|---|---|---|
| Pièces moulées en aluminium et en zinc | Poches de gaz sous la peau dense ; l'ébavurage, le ponçage ou le polissage les ouvrent | Pré-cuisson au-dessus de la température de cuisson, application à chaud, poudre ou primaire tolérant le dégazage (OGF), imprégnation sous vide |
| Pièces moulées en sable et en fonte | La porosité ouverte retient l'air, l'humidité et les produits chimiques de traitement | Pré-cuire, puis sabler une fois refroidi, souffler le média, appliquer un primaire OGF |
| Acier galvanisé à chaud | L'oxyde et l'hydroxyde de zinc piègent l'humidité ; l'eau de trempe et les fleurs de zinc s'y ajoutent | Informez le galvanisateur qu'un revêtement en poudre suivra, balayez par sablage ou phosphatez, pré-cuisez, appliquez rapidement |
| Acier soudé, découpé au laser ou laminé à chaud | Calamine et huile retenues dans la surface | Éliminez la calamine mécaniquement par sablage avant le prétraitement, augmentez la température de séchage |
| MDF | Humidité du panneau et échappement de formaldéhyde libre au chauffage | Maintenir l'humidité du panneau à 4-8 %, préchauffer avant la pulvérisation, poudre à cuisson basse température |
Quels défauts de processus provoquent des bulles de revêtement en poudre sur l'acier ordinaire ?
Sur l'acier non poreux, les bulles et piqûres du revêtement en poudre indiquent le processus : eau ou huile entraînée hors du prétraitement, film appliqué trop épais, rampe de cuisson trop rapide, poudres incompatibles mélangées dans la trémie, ou air comprimé humide.
| Symptôme du défaut | Cause probable | Quoi vérifier | Solution |
|---|---|---|---|
| Piqûres uniquement sur les zones épaisses et les bords | Film trop épais pour permettre au gaz de s'échapper | Jauge d'épaisseur de film par rapport à la fiche technique de la poudre | Réduire le débit de poudre ; maintenir le film en dessous de 5,0 mils (environ 127 µm), de préférence en dessous de 4,0 mils (environ 100 µm) |
| Cloques le long des soudures et des chevauchements | Eau piégée après le rinçage final | Faire passer une pièce deux fois dans le séchage | Plus de soufflage, séchage plus long ou plus chaud, trous de drainage dans la pièce |
| Cloques en forme de cratère sur tôle décapée et huilée | Huile résiduelle retenue dans la surface | Bonne adhérence et métal propre sous le défaut | Essayez un cycle de séchage plus chaud ou sabler la surface |
| Piqûres sur toutes les pièces après un changement de poudre | Poudres incompatibles mélangées | Pulvérisez de la poudre vierge depuis une unité de boîte propre | Nettoyez les tuyaux, pompes, trémie et cabine ; séparez les poudres |
| Piqûres qui suivent le lot de fonderie ou de galvanisation | Dégazage du substrat | Pré-cuire une grille et comparer | Pré-cuire ou poudre OGF, comme ci-dessous |
| Pores fins avec poudre douce et agglomérante | Humidité dans la poudre ou l'air de fluidisation | Point de rosée à la cabine ; conditions de stockage de la poudre | Entretenir le sécheur d'air, stocker la poudre scellée et au sec |
Comment arrêter le dégazage : pré-cuisson, poudre OGF ou film plus fin ?
La pré-cuisson de la pièce au-dessus de la température de cuisson est le premier remède contre le dégazage en thermolaquage, et les poudres OGF, un film plus fin et une cuisson plus douce sont les solutions d'appoint. Le métal de la pièce, et non l'air du four, doit atteindre la température, et la poudre doit être appliquée avant que la pièce ne revienne à température ambiante, car une pièce froide peut réabsorber l'air et l'humidité. Sur certaines pièces moulées sous pression, une pré-cuisson plus longue a agrandi les trous, il faut donc d'abord faire un essai sur grille.
| Source des données | Conseils de pré-cuisson tels que publiés |
|---|---|
| American Galvanizers Association (acier galvanisé) | Four environ 65 °F (environ 36 °C) au-dessus du four de cuisson pendant environ une heure ; pas au-dessus de 535 °F (environ 280 °C) sur zinc phosphaté ; appliquer le revêtement dès que possible ensuite |
| Article du Powder Coating Institute | 20-30 °F (environ 11-17 °C) au-dessus de la température de cuisson recommandée ; se réfère à ASTM D7803 |
| TIGER Coatings (général) | Au moins 20 °C au-dessus de la température du métal de la pièce indiquée sur la fiche technique ; appliquer le revêtement avant que la pièce n'atteigne la température ambiante |
| TIGER Coatings (pièces en fonte) | 400-420 °F (204-216 °C), pas au-dessus de 450 °F (232 °C), 45-50 minutes selon la section |
| Products Finishing (pièces moulées en sable d'aluminium) | Au-dessus de la température de cuisson pendant la même durée que le cycle de cuisson, ou plus longtemps |
| PCI Magazine (MDF) | 5-15 minutes à 100-130 °C avant l'application de la poudre |
Les poudres OGF ou de qualité dégazage contiennent des additifs qui retardent la fusion afin que le gaz puisse s'échapper avant la fermeture du film. Elles sont vendues comme primaires, finitions et additifs en mélange à sec, dans une gamme de couleurs limitée. Une température de cuisson plus basse, par exemple 325 °F (environ 163 °C) au lieu de 375-400 °F (190-204 °C), est un remède partiel, et l'American Galvanizers Association préfère également un four plus froid et un temps de cuisson plus long.
Quels réglages du four, de l'étuvage et de l'air comprimé contrôlent les piqûres ?
Quatre équipements contrôlent les piqûres : le four d'étuvage, une zone de pré-cuisson, la rampe de montée en température du four de cuisson et le sécheur d'air comprimé. Le four d'étuvage doit porter les joints et les sections épaisses à température, pas seulement les faces de tôle. Une zone de pré-cuisson doit être suffisamment longue pour que les pièces moulées lourdes atteignent la température du métal à la vitesse de ligne. Le four de cuisson doit laisser la poudre s'écouler avant qu'elle ne gélifie, ce qui se vérifie avec un profil de température enregistré sur la pièce. L'air de fluidisation et de transport doit être sec et exempt d'huile ; les fabricants de pistolets publient leurs propres limites, indiquées ci-dessous à côté de deux classes ISO 8573-1.
| Source de référence | Limite d'eau | Limite d'huile |
|---|---|---|
| Unité manuelle Gema OptiFlex Pro | 1,3 g/m³ de vapeur d'eau maximum | 0,1 mg/m³ de vapeur d'huile maximum |
| Système manuel Nordson Encore HD | Point de rosée inférieur à 10 °C | Non précisé dans les données utilisées ici |
| ISO 8573-1 classe 2 | -40 °C point de rosée sous pression | 0,1 mg/m³ huile totale |
| ISO 8573-1 classe 4 | +3 °C point de rosée sous pression | 5 mg/m³ huile totale |
Les composants clés sont disponibles auprès de marques internationales telles que Riello, Weishaupt et Maxon pour les brûleurs de four, Datapaq (Fluke Process Instruments) pour le profilage thermique des fours, et Atlas Copco, Kaeser et Parker domnick hunter pour les sécheurs d'air comprimé et les filtres (configurables selon les spécifications du client). Les options de chauffage du four sont comparées dans le guide du four de cuisson, et les couches de conversion dans le comparaison des prétraitements.
Dans quel ordre faut-il diagnostiquer les piqûres ?
Procédez du test le moins coûteux au plus coûteux : épaisseur du film, puis humidité, puis poudre, puis substrat.
| Étape du processus | Méthode d'essai | Si le défaut disparaît |
|---|---|---|
| 1 | Mesurez l'épaisseur du film sur les zones défectueuses et saines | La construction du film était la cause ; réinitialiser la sortie du pistolet |
| 2 | Revêtir un panneau en acier propre et non poreux à côté des pièces suspectes | Panneau propre : le substrat dégaze. Panneau défectueux : passer à l'étape 3 |
| 3 | Faire passer les pièces deux fois dans le séchage et souffler les joints | Eau de prétraitement piégée |
| 4 | Pulvériser de la poudre vierge avec le recyclage contourné | Recyclage contaminé ou humide, ou poudres mélangées |
| 5 | Vérifier le point de rosée et vidanger les filtres à la cabine | Air comprimé humide ou huileux |
| 6 | Précuire une grille au-dessus de la température de cuisson et appliquer la poudre à chaud | Dégazage du substrat ; ajouter une précuisson ou une poudre OGF |
FAQ
Pourquoi des piqûres apparaissent-elles uniquement sur les pièces moulées ou galvanisées et non sur l'acier laminé ? Les pièces moulées et les revêtements galvanisés à chaud retiennent l'air, l'humidité et les gaz dans la porosité et les couches d'oxyde, et ces gaz se dilatent à travers la poudre fondue dans le four de cuisson. L'acier laminé n'a pas un tel réservoir, donc des piqûres limitées aux pièces moulées ou galvanisées indiquent le substrat, pas la poudre.
À quelle température et pendant combien de temps faut-il précuire l'acier galvanisé ? L'American Galvanizers Association décrit un four de précuisson environ 65 °F plus chaud que le four de cuisson pendant environ une heure, maintenu à 535 °F ou moins lorsque le zinc est phosphaté, la poudre étant appliquée dès que possible ensuite pour que le zinc ne se réoxyde pas.
L'épaisseur du film peut-elle à elle seule provoquer des piqûres ? Oui. Un film épais se referme avant que le gaz puisse s'échapper. Un article du Powder Coating Institute conseille de maintenir le film sous 5,0 mils et de préférence sous 4,0 mils, et les fabricants de poudre citent une épaisseur de film élevée parmi les causes de cloques et de piqûres. La fiche technique de la poudre indique la plage de travail.
Une poudre OGF élimine-t-elle le besoin d'une pré-cuisson ? Pas toujours. Les poudres tolérantes au dégazage donnent plus de temps au gaz pour s'échapper, ce qui suffit pour les pièces légèrement poreuses. Les pièces moulées fortement poreuses et les sections galvanisées épaisses nécessitent généralement encore une pré-cuisson, et un primaire de dégazage sous la couche de finition est une combinaison courante.
Où intervient la technologie MUSI
MUSI Technology construit des lignes de poudre complètes dans lesquelles le four de séchage, une zone de pré-cuisson optionnelle et le four de cuisson sont dimensionnés ensemble pour la pièce la plus lourde sur le convoyeur. La disposition de la ligne est décrite dans le guide des lignes de revêtement en poudre; les dessins de pièces moulées ou galvanisées peuvent être envoyés via le page de contact pour une proposition de four.
Fourni par Lin Cong, directeur technique, MUSI Technology
Envoyez-nous la taille de votre pièce, votre débit et le type de revêtement — nos ingénieurs vous répondent avec une implantation et un budget en un jour ouvré. Contactez MUSI Technology ou parcourir notre gamme d'équipements.
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