При использовании термореактивных порошковых покрытий детали подвергаются предварительной обработке, на них электростатически распыляется порошок, затем выполняется отверждение, пока в ходе химической реакции не произойдет сшивание полимеров и не образуется необратимая химическая связь. В результате получается прочное, экологичное и качественное покрытие, которое мы все знаем и любим. Но что делать, если для какого-то применения требуется еще большая прочность и атмосферостойкость, чем может обеспечить термореактивное порошковое покрытие. Термопластичные порошковые покрытия могут решить эту проблему
Раньше считалось, что термопластичные порошковые покрытия требуют больших затрат и их сложно наносить. Однако за последние годы были достигнуты существенные успехи, которые позволили снизить некоторые из этих затрат и расширить применение термопластов во многих областях.
Давайте рассмотрим некоторые различия между термореактивными и термопластичными порошковыми покрытиями и возможные варианты использования термопластов.
ПОЧЕМУ ТЕРМОПЛАСТЫ ТАКИЕ РАЗНЫЕ?
Термопластичные порошковые покрытия отверждаются не так, как типичные термореактивные порошковые покрытия; их необходимо наносить после нагрева согласно рекомендациям производителя, чтобы покрытие полностью расплавилось. Обычно они имеют более низкие требования к температуре, чем термореактивные покрытия.
Термопластичные порошковые покрытия плавятся и инкапсулируют деталь. Как правило, они наносятся с большей толщиной пленки, а для нанесения можно использовать стандартный электростатический распылитель (коронный разряд).
Целесообразно получить от поставщика термопластичных покрытий рекомендации по настройкам распылителя, поскольку они могут отличаться от параметров, которые вы используете для термореактивных материалов.
Термопласты можно наносить с помощью псевдоожиженного слоя в тех случаях, когда нужно учитывать сложную форму детали и толщину покрытия
Например, может быть рекомендовано уменьшить кВ/мкА или использовать предустановленную функцию повторного нанесения покрытия. Термопласты можно наносить с помощью псевдоожиженного слоя в тех случаях, когда нужно учитывать сложную форму и геометрию детали, или требуется более толстое покрытие.
При температуре окружающей среды на деталях можно получить пленку от 7 до 9 мил, но, если требуется большая толщина, детали следует предварительно нагреть. При необходимости термопластичные покрытия могут иметь толщину более 30 мил. В таких случаях они могут быть нанесены пламенным или термическим напылением, что позволяет наносить покрытия в условиях эксплуатации или на очень большие детали.
Основное преимущество термопластов – отсутствие микропористости.
Термореактивные покрытия оставляют на подложке мельчайшие поры, а со временем вода и воздух могут инициировать процесс коррозии. Этот эффект можно уменьшить путем применения грунтовки, но на нанесение второго слоя затрачивается дополнительное время и средства. Термопластичные покрытия могут обеспечить такой же уровень защиты (или выше) при нанесении всего одного слоя.
Они также обладают прекрасной атмосферостойкостью. Они особенно эффективны в жестких атмосферных условиях, таких как прибрежные районы и промышленные зоны. Любое воздействию кислот или едких веществ также считается жесткими условиями. Термопластичные покрытия устойчивы к воздействию кислотных дождей и могут использоваться на улицах и дорожках, которые обрабатывают солью от снега или льда. Благодаря коррозионной стойкости, которая существенно превосходит показатели термореактивных покрытий, термопласты идеально подойдут, если вы хотите увеличить срок службы покрываемых деталей.
Термопластичное покрытие в этом прибрежном районе было нанесено 15 лет назад. Покрытие все еще в хорошем состоянии с точки зрения коррозионной стойкости и сохранения цвета/блеска.
Еще одно отличие между термопластичными и термореактивными покрытиями – это внешний вид. Как правило, термопластичные покрытия воспринимаются как «мягкие на ощупь» и их легче повредить, поскольку у них нет твердой оболочки, как у термореактивных порошков.
Кроме того, цвет и блеск сохраняются лучше, чем у стандартных полиэфирных покрытий, а иногда даже лучше, чем у сверхстойких полиэфирных покрытий.
Что насчет деталей с острыми краями? Детали, которые штампуются, обрабатываются лазером или изготавливаются на станках гидроабразивной или плазменной резки, имеют острые края. Острые края затрудняют нанесение всех покрытий. Поэтому для достижения наилучших коррозионных характеристик рекомендуется закруглять кромки.
Детали, отлитые в песчаных формах, особенно трудно покрывать, поскольку при этом выделяется газ и образуются точечные отверстия в термореактивных покрытиях. Этот эффект можно уменьшить, если дегазировать деталь посредством предварительного нагрева до температуры отверждения термореактивного покрытия. Тем не менее, не следует забывать о микропористости, упомянутой ранее. Литые детали с термореактивными покрытиями имеют тенденцию разрушаться при наружном применении быстрее, чем детали из холоднокатаной стали.
Хотя литые детали с термопластичными покрытиями также требуют дегазации, при наружном применении они прослужат дольше благодаря отсутствию микропористости.
Термопластичные покрытия подходят даже для таких тяжелых условий, в которых используется сельскохозяйственная техника.
Самое явное преимущество термопластичных порошковых покрытий – это возможность восстановления в полевых условиях. Если покрытие повреждено, можно нагреть его до текучего состояния, чтобы оно заполнило поврежденное место. Простые царапины, не проникающие до подложки, можно заполнить оплавлением до гладкой поверхности с помощью тепла промышленного фена или подобного инструмента. Если это не помогает, термопластичный порошок можно нагреть в отдельной емкости, нанести на поврежденный участок шпателем, а затем использовать промышленный фен для выравнивания покрытия.
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
Довольно просто перечислить множество повседневных областей применения термопластичных порошковых покрытий. Во многих конструкциях элементы с покрытием постоянно находятся на открытом воздухе, интенсивно используются и подвергаются жестким воздействиям.
Термопластичные покрытия применяются в автомобильной промышленности на деталях из гибкой стали и алюминия, которые подвергаются воздействию мелкого щебня.
Перила, ограды и элементы уличной мебели в общественных местах постоянно подвергаются воздействию от прикосновения колец на пальцах рук или детей, забирающихся на них и ударяющих разными предметами. Помимо этих “стандартных» условий, парковые скамейки зачастую страдают от работы озеленителей, которые задевают их триммерами и газонокосилками, которые также отбрасывают камни, царапающие покрытие. (Термопластичные покрытия также помогают сохранять скамейки и уличную мебель прохладными в жаркие летние дни.) Общественные мусорные контейнеры на городских улицах подвергаются воздействию дорожных солей. Элементы детских площадок постоянно находятся в условиях, когда дети лазают, качают и прыгают по ним; термопластичные покрытия обладают противоскользящими свойствами, наряду с другими преимуществами.
Сельскохозяйственная техника эксплуатируется в самых тяжелых условиях, какие только можно представить. Здесь требуются самые прочные покрытия, и термопластичные покрытия идеально подходят.
Некоторые менее очевидные сферы применения – термопластичные покрытия по стеклу, обеспечивающие защиту от осколков для таких элементов, как лампочки, трубки для медицинских учреждений и контейнеры для пищевых продуктов. При падении или повреждении стеклянного изделия термопластичные покрытия надежно сохраняют стекло и его содержимое.
Еще одна область применения термопластичных покрытий – это закрытые бассейны с игровыми комплексами. Такие конструкции, покрытые термореактивными покрытиями, как правило, быстро подвергаются коррозии и требуют частого технического обслуживания.
Однако при использовании термопластичных покрытий техническое обслуживание сводится к минимуму, а срок службы существенно продлевается. Даже корзины для посудомоечных машин, полки морозильных камер и решетки холодильников также покрывают термопластичными покрытиями для защиты от коррозии.
Термопластичные покрытия могут быть одобрены для использования в контакте с питьевой водой, поэтому подходят для водопроводных труб, клапанов и фитингов. Термопластичные покрытия отличаются превосходной гибкостью, атмосферостойкостью, функциональностью при повышении температуры жидкости; они устойчивы к катодному отслаиванию и не содержат бисфенол А.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Термопластичные порошковые покрытия имеют низкую относительную плотность. Это важно, поскольку данный параметр используется при вычислении понесенных расходов.
Упрощенная формула для данного расчета:
192,3 x эффективность переноса/относительная плотность x толщина пленки = кроющая способность (фут2/фунт)
Понесенные расходы = стоимость/фунт кроющая способность
Относительная плотность термопластичного порошка может быть ниже 1,0, что обеспечивает стоимостное преимущество по сравнению с термореактивными покрытиями. Однако для точного расчета затрат необходимо учитывать не только относительную плотность. Поскольку при нанесении термопластичных покрытий требуется большая толщина пленки, в конечном итоге понесенные расходы могут оказаться выше. Тем не менее, благодаря превосходной прочности, повышенной долговечности и минимальному обслуживанию термопластичные порошковые покрытия могут стать экономически эффективным вариантом для определенных областей применения. Поэтому рекомендуем рассмотреть их применение, если любая из следующих функций имеет первостепенное значение:
- коррозионная защита;
- стойкость к УФ-излучению;
- защита от истирания;
- ударопрочность;
- устойчивость к химическому воздействию.
В следующий раз, когда вам потребуется долговечное, прочное покрытие, обязательно рассмотрите термопластичные покрытия при оценке подходящих вариантов.
Майкл Уитерс, Axalta Coating Systems.
