Fori di spillo e degassaggio nella verniciatura a polvere: cause e soluzioni
Risposta rapida: I fori di spillo nella verniciatura a polvere sono piccoli pori aperti lasciati quando gas, umidità o residui volatili fuoriescono attraverso il film durante la polimerizzazione. Fusioni porose, acciaio zincato a caldo, ossido sulle saldature e acqua di risciacquo intrappolata sono le cause abituali. La soluzione standard è una pre-cottura sopra la temperatura di polimerizzazione: l'American Galvanizers Association indica circa 65 °F sopra il forno di polimerizzazione per circa un'ora, e un articolo del Powder Coating Institute indica 20-30 °F sopra la temperatura di cottura. Mantenere il film sotto 4,0-5,0 mils, usare polvere tollerante al degassaggio (OGF) e polimerizzare a temperatura più bassa per più tempo completano il rimedio.
MUSI Technology, produttore di linee di verniciatura a spruzzo a polvere e liquido a Changzhou, Cina, progetta forni di asciugatura, zone di pre-cottura e forni di polimerizzazione in base alla massa del pezzo, allo spessore della sezione e alla velocità della linea, affinché le fusioni e i pezzi zincati raggiungano la temperatura del metallo prima che venga applicata la polvere e il film fluisca prima di gelificare.
Che aspetto hanno i fori di spillo e il degassaggio nella verniciatura a polvere?
I fori di spillo sono minuscoli pori aperti nel film polimerizzato, e il degassaggio si manifesta come fori di spillo, bolle o piccole vesciche scoppiate che compaiono durante la polimerizzazione quando gas o vapore spingono fuori dal pezzo attraverso la polvere fusa. Il difetto si ripete sulle stesse fusioni, zone di saldatura o superfici zincate, e le bolle di vernice a polvere che non sono scoppiate sono lo stesso meccanismo. Per altri difetti vedere la panoramica dei difetti della verniciatura a polvere.
Due difetti simili devono essere esclusi. Le vesciche da umidità o olio si trovano lungo giunzioni, sovrapposizioni e lamiera decapata e hanno metallo sano sotto. Crateri e occhi di pesce sono depressioni rotonde distribuite casualmente da contaminazione da silicone o olio, non da gas.
Quali sono le cause dei fori di spillo nella verniciatura a polvere su fusioni e acciaio zincato?
I fori puntiformi nella verniciatura a polvere derivano da gas, umidità o residui volatili che lasciano il substrato dopo che la polvere ha iniziato a gelificare. Le fusioni trattengono aria e gas nella porosità formatasi durante la colata; l'acciaio zincato a caldo trattiene umidità e aria nello strato di ossido di zinco e nelle fessure dello zinco esterno. Le bolle della verniciatura a polvere su fusioni e lavori zincati hanno origine nel substrato.
| Materiale del substrato | Perché emette gas | Pratica raccomandata |
|---|---|---|
| Fusioni di alluminio e zinco pressofuso | Sacche di gas sotto la pelle densa; la rifilatura, la levigatura o la lucidatura le aprono | Pre-cottura al di sopra della temperatura di polimerizzazione, verniciatura a caldo, polvere o primer che tollera il degassamento (OGF), impregnazione sottovuoto |
| Fusioni di sabbia e ghisa | La porosità aperta trattiene aria, umidità e prodotti chimici di processo | Pre-cuocere, poi sabbiare quando è freddo, soffiare via il materiale abrasivo, applicare un primer OGF |
| Acciaio zincato a caldo | L'ossido e l'idrossido di zinco trattengono l'umidità; l'acqua di tempra e la fioritura contribuiscono | Informare lo zincatore che seguirà una verniciatura a polvere, sabbiare a spazzatura o fosfatare, pre-cuocere, rivestire prontamente |
| Acciaio saldato, tagliato al laser o laminato a caldo | Calamina e olio trattenuti sulla superficie | Sabbiare o rimuovere meccanicamente l'ossido prima del pretrattamento, aumentare la temperatura di asciugatura |
| MDF | Umidità del pannello e fuga di formaldeide libera durante il riscaldamento | Mantenere l'umidità del pannello al 4-8 %, preriscaldare prima della spruzzatura, polvere a bassa temperatura di polimerizzazione |
Quali difetti di processo causano bolle nella verniciatura a polvere su acciaio comune?
Su acciaio non poroso, bolle e fori di spillo nella verniciatura a polvere indicano il processo: acqua o olio trascinati fuori dal pretrattamento, film applicato troppo spesso, rampa di polimerizzazione troppo rapida, polveri incompatibili mescolate nella tramoggia, o aria compressa umida.
| Sintomo del difetto | Causa probabile | Cosa controllare | Soluzione |
|---|---|---|---|
| Fori di spillo solo su zone spesse e bordi | Film troppo spesso perché il gas possa fuoriuscire | Spessimetro per film rispetto alla scheda tecnica della polvere | Ridurre l'uscita della polvere; mantenere il film al di sotto di 5,0 mils (circa 127 µm), preferibilmente al di sotto di 4,0 mils (circa 100 µm) |
| Bollicine lungo le giunzioni e le sovrapposizioni | Acqua intrappolata dopo il risciacquo finale | Far passare un pezzo due volte attraverso l'asciugatura | Più soffiaggio, asciugatura più lunga o più calda, fori di drenaggio nel pezzo |
| Bollicine simili a crateri su lamiera decapata e oliata | Olio residuo trattenuto nella superficie | Buona adesione e metallo pulito sotto il difetto | Provare un ciclo di asciugatura più caldo o sabbiare la superficie |
| Puntinature su ogni parte dopo un cambio di polvere | Polveri incompatibili mescolate | Spruzzare polvere vergine da un'unità scatola pulita | Pulire tubi, pompe, tramoggia e cabina; segregare le polveri |
| Puntinature che seguono il lotto di fusione o zincatura | Degassamento del substrato | Pre-cuocere un ripiano e confrontare | Pre-cuocere o polvere OGF, come di seguito |
| Porosità fini con polvere morbida e agglomerata | Umidità nella polvere o nell'aria di fluidizzazione | Punto di rugiada alla cabina; condizioni di stoccaggio della polvere | Manutenzione dell'essiccatore d'aria, conservare la polvere sigillata e asciutta |
Come si ferma il degassaggio: pre-cottura, polvere OGF o film più sottile?
La pre-cottura del pezzo al di sopra della temperatura di polimerizzazione è il primo rimedio per il degassaggio nella verniciatura a polvere, mentre le polveri OGF, un film più sottile e una polimerizzazione più delicata sono i rimedi di supporto. Il metallo del pezzo, non l'aria del forno, deve raggiungere la temperatura, e la polvere dovrebbe essere applicata prima che il pezzo torni a temperatura ambiente, perché un pezzo freddo può riassorbire aria e umidità. Su alcune fusioni in pressofusione una pre-cottura più lunga ha reso i fori più grandi, quindi eseguire prima una prova su ripiano.
| Fonte dei dati | Linee guida di pre-cottura come pubblicate |
|---|---|
| American Galvanizers Association (acciaio zincato) | Forno a circa 65 °F (circa 36 °C) al di sopra del forno di polimerizzazione per circa un'ora; non al di sopra di 535 °F (circa 280 °C) su zinco fosfatato; rivestire il prima possibile successivamente |
| Articolo del Powder Coating Institute | 20-30 °F (circa 11-17 °C) al di sopra della temperatura di cottura raccomandata; fa riferimento ad ASTM D7803 |
| TIGER Coatings (generale) | Almeno 20 °C al di sopra della temperatura del metallo del pezzo indicata nella scheda tecnica; rivestire prima che il pezzo raggiunga la temperatura ambiente |
| TIGER Coatings (getti di ghisa) | 400-420 °F (204-216 °C), non superiore a 450 °F (232 °C), 45-50 minuti a seconda della sezione |
| Products Finishing (fusioni in sabbia di alluminio) | Al di sopra della temperatura di polimerizzazione per lo stesso tempo del ciclo di polimerizzazione, o più a lungo |
| PCI Magazine (MDF) | 5-15 minuti a 100-130 °C prima dell'applicazione della polvere |
Le polveri OGF o di grado degassante contengono additivi che ritardano la fusione in modo che il gas possa fuoriuscire prima che il film si chiuda. Sono vendute come primer, finiture e additivi in miscela a secco, in una gamma limitata di colori. Una temperatura di polimerizzazione inferiore, ad esempio 325 °F (circa 163 °C) invece di 375-400 °F (190-204 °C), è un rimedio parziale, e l'American Galvanizers Association preferisce parimenti un forno più freddo e un tempo di polimerizzazione più lungo.
Quali impostazioni del forno, dell'asciugatura e dell'aria compressa controllano i fori di spillo?
Quattro apparecchiature controllano i fori di spillo: il forno di asciugatura, una zona di pre-cottura, la rampa di riscaldamento del forno di polimerizzazione e l'essiccatore ad aria compressa. Il forno di asciugatura deve portare a temperatura le giunzioni e le sezioni pesanti, non solo le superfici della lamiera. Una zona di pre-cottura necessita di lunghezza sufficiente perché i getti pesanti raggiungano la temperatura del metallo alla velocità di linea. Il forno di polimerizzazione dovrebbe lasciare che la polvere fluisca prima che gelifichi, il che si verifica con un profilo di temperatura registrato sul pezzo. L'aria di fluidizzazione e di trasporto deve essere asciutta e priva di olio; i produttori di pistole pubblicano i propri limiti, mostrati di seguito accanto a due classi ISO 8573-1.
| Fonte di riferimento | Limite acqua | Limite olio |
|---|---|---|
| Unità manuale Gema OptiFlex Pro | 1,3 g/m³ vapore acqueo massimo | 0,1 mg/m³ vapore d'olio massimo |
| Sistema manuale Nordson Encore HD | Punto di rugiada inferiore a 10 °C | Non specificato nei dati utilizzati qui |
| ISO 8573-1 classe 2 | -40 °C punto di rugiada in pressione | 0,1 mg/m³ olio totale |
| ISO 8573-1 classe 4 | +3 °C punto di rugiada in pressione | 5 mg/m³ olio totale |
I componenti principali sono disponibili da marchi internazionali come Riello, Weishaupt e Maxon per i bruciatori dei forni, Datapaq (Fluke Process Instruments) per la profilazione della temperatura del forno, e Atlas Copco, Kaeser e Parker domnick hunter per essiccatori d'aria compressa e filtri (configurabili secondo le specifiche del cliente). Le opzioni di riscaldamento del forno sono confrontate nella guida alla stufa di polimerizzazione, e rivestimenti di conversione nella confronto dei pretrattamenti.
In quale ordine dovrebbero essere diagnosticati i fori di spillo?
Procedi dal test più economico al più costoso: spessore del film, poi umidità, poi polvere, poi substrato.
| Fase del processo | Metodo di prova | Se il difetto scompare |
|---|---|---|
| 1 | Misura lo spessore del film sulle aree difettose e integre | La causa era lo spessore del film; reimpostare l'uscita della pistola |
| 2 | Rivestire un pannello d'acciaio pulito e non poroso accanto ai pezzi sospetti | Pannello pulito: il substrato emette gas. Pannello difettoso: andare al passaggio 3 |
| 3 | Far passare i pezzi due volte attraverso l'asciugatura e soffiare via l'aria dalle giunzioni | Acqua di pretrattamento intrappolata |
| 4 | Spruzzare polvere vergine con il recupero bypassato | Recupero contaminato o umido, o polveri miscelate |
| 5 | Controllare il punto di rugiada e scaricare i filtri alla cabina | Aria compressa umida o oleosa |
| 6 | Pre-cuocere un ripiano sopra la temperatura di polimerizzazione e rivestire a caldo | Degassaggio del substrato; aggiungere pre-cottura o polvere OGF |
FAQ
Perché i fori puntiformi compaiono solo su parti in ghisa o zincate e non sull'acciaio laminato? Le fusioni e i rivestimenti zincati a caldo trattengono aria, umidità e gas nella porosità e negli strati di ossido, e quel gas si espande attraverso la polvere fusa nel forno di polimerizzazione. L'acciaio laminato non ha un tale serbatoio, quindi i fori puntiformi limitati a fusioni o lavori zincati indicano il substrato, non la polvere.
Quanto caldo e per quanto tempo dovrebbe essere una pre-cottura per l'acciaio zincato? L'American Galvanizers Association descrive un forno di pre-cottura circa 65 °F più caldo del forno di polimerizzazione per circa un'ora, mantenuto a o sotto 535 °F quando lo zinco è fosfatato, con la polvere applicata il prima possibile in seguito affinché lo zinco non si riossidi.
Lo spessore del film da solo può causare fori puntiformi? Sì. Un film spesso si chiude prima che il gas possa fuoriuscire. Un articolo del Powder Coating Institute consiglia di mantenere il film sotto 5,0 mils e preferibilmente sotto 4,0 mils, e i produttori di polveri elencano l'elevato spessore del film tra le cause di bolle e fori. La scheda tecnica della polvere indica l'intervallo di lavoro.
Una polvere OGF elimina la necessità di un pre-cottura? Non sempre. Le polveri che tollerano il degassaggio danno al gas più tempo per fuoriuscire, il che è sufficiente per parti lievemente porose. Le fusioni fortemente porose e le sezioni zincate spesse di solito necessitano ancora di un pre-cottura, e un primer degassante sotto lo strato di finitura è una combinazione comune.
Dove si inserisce MUSI Technology
MUSI Technology costruisce linee di verniciatura a polvere complete in cui il forno di asciugatura, una zona opzionale di pre-cottura e il forno di polimerizzazione sono dimensionati insieme per il pezzo più pesante sul trasportatore. La disposizione della linea è descritta nel guida alla linea di verniciatura a polvere; i disegni delle parti in fusione o zincate possono essere inviati attraverso il pagina dei contatti per una proposta di forno.
Fornito da Lin Cong, Direttore Tecnico, MUSI Technology
Inviaci le dimensioni del tuo pezzo, la produttività e il tipo di rivestimento — i nostri ingegneri rispondono con un layout e un preventivo entro un giorno lavorativo. Contatta MUSI Technology oppure sfoglia la nostra gamma di attrezzature.
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