 Для всех технологий нанесения покрытия распылением необходимо составление специальной рецептуры и управление текучестью. В целом ряде случаев необходимо управление тиксотропией (текучесть понижается при смешивании), в особенности, при нанесение более густых покрытий. Часто текучесть можно уменьшить с помощью добавления растворителей к компаундам. Мы будем иногда использовать термин «органозоль». Этот термин используется для обозначения пластизоля, который содержит десять или более процентов растворителя.
Здесь возможно нанесение покрытия с толщиной от нескольких десятков микрон до миллиметра и более за один проход. Эти покрытия могут различаться по твердости и другим физическим свойствам. Покрытия должны наплавляться. Обычно даже само повышение температуры покрытия и прилегающих участков до 180°С завершает процесс. Для органозолей с более низким содержанием пластификатора и высоким уровнем содержания растворителя может потребоваться зонированная печь для предотвращения образования пузырей или растрескивания. Пузыри могут образовываться при вытеснении остаточного растворителя после того, как покрытие хорошо присоединяется. Растрескивание происходит в случае, если из-за быстрой потери растворителя возникнет усадка покрытия до того, как покрытие приобретет нужную растяжимость.
Как правило, пластизоли не присоединяются ко многим поверхностям без использования первичного слоя покрытия. Первый слой может быть нанесен распылением или погружением и требует высушивания, а для некоторых грунтовочных слоев необходимо отверждение при нагревании перед нанесением пластизоля. Выбор пластизоля часто бывает продиктован его устойчивостью к коррозии, воздействию химических веществ, истиранию, ударному воздействию, старению и электроизолирующими свойствами. Он часто используется для заполнения зазоров, где его эластичность и способность к расширению обеспечивает герметизацию между прилегающими поверхностями. Емкости для использования химических веществ часто покрывают пластизолем с помощью напыления для оптимизации параметров устойчивости к воздействию химических веществ и коррозии. Его устойчивость к воздействию солнечного света и различных веществ, которые оказывают воздействие при использовании на открытом воздухе, делает его идеальным покрытием для наружного применения. 
Использование пластизоля на открытом воздухе. С помощью распыления пластизоля можно получать покрытия с четкой и яркой окраской. Покрытие также может быть прозрачным. За счет выбора компонентов пластизоля можно сделать поверхность блестящей, матовой или текстурированной. Специальное оборудование для распыления позволяет перерабатывающим компаниям использовать специальные эффекты, такие как многоцветные рисунки, паутинки и различные текстуры.
Технологии распыления:
- традиционное распыление из воздуха;
- безвоздушное распыление;
- электростатическое напыление.
Традиционное распыление из воздуха
Для распыления пластизоля и напыления распыленного облака на поверхность используется относительно высокое давление (от 2 до 7 атмосфер), создаваемое в распылителе специальной конструкции. Хотя подача через сифон или использование силы тяжести могут быть достаточными для закачивания пластизоля в распылитель для последующего распыления, требования к производству, как правило, включают условие использования давления для выталкивания пластизоля через распыляющее сопло. Само распыляющее сопло может быть снабжено автономным резервуаром, из которого пластизоль подается под давлением в сопло для распыления жидкости.
Пластизоль обладает относительно высокой вязкостью по сравнению с красками, лаками и прочими жидкостями, которые обычно наносятся с помощью распыления. Следует использовать оборудование для распыления, особенно, сопло для распыления жидкости, воздушный распылитель и шприц для жидкости, которые предназначены для работы с веществами с высокой вязкостью. Пластизоли, не содержащие растворителя, могут наноситься с помощью данного метода, если они имеют высокий уровень содержания пластификатора (являются мягкими), но обычно все же требуется добавление какого-либо растворителя.
Для традиционного распыления необходим большой объем воздуха, из-за этого необходимо использование распылительных камер со значительным объемом вывода воздуха. Распыление может быть прекрасным средством для производства качественных верхних слоев покрытий. Безвоздушное распыление
Как видно из самого названия данной технологии, для распыления пластизоля не используется воздух, вместо этого материал пропускается через небольшое отверстие на выпускной части распылителя при высоком давлении и распыляется под воздействием внезапного падения давления до атмосферного. Здесь используются отверстия с диаметром до 2,5 микрон при значениях давления, достигающих 422 атмосферы. При использовании более мелких отверстий образуются более мелкие капельки, но, в целом, качество поверхностного покрытия, которое произведено с помощью безвоздушного распыления, ниже качества покрытия, произведенного с помощью традиционного распыления из воздуха, поскольку образующиеся капельки крупнее.
Во многих системах для создания необходимого давления используются пневматические воздушно-поступательные насосы. В таких системах часто используются пневматические упорные планки, которые соответствуют по размеру внутренней поверхности барабана, из которого подается пластизоль, и выдавливают ее.
Преимуществами безвоздушного напыления являются: возможность нанесения толстых покрытий за один проход, более оперативная подача материала, лучшее проникновение в скрытые места, и возможность использования 100% твердых пластизолей с высокой текучестью. Для того чтобы избежать коробления при последующей гомогенизации смеси компонентов, может потребоваться использование более толстых покрытий высокой текучести со значительной тиксотропией.
Небольшое отверстие, через которое должен проходить пластизоль, требует использования не содержащий комков материала. В зависимости от размера отверстия пластизоль должен пропускаться через сито с примерно 150 ячейками. Перед распылителями обычно устанавливаются сита, но они небольшие и быстро забиваются.
Электростатическое напыление
Для электростатического напыления могут разрабатываться модифицированные рецептуры пластизолей и органозолей. С помощью электрода или за счет пропускания распыляемого материала через заряженное поле на материал, на который наносится покрытие, воздействуют электрическим зарядом. Материал, на который предстоит нанести покрытие, заземляется, а заряженный материал обволакивает его и скапливается на поверхности детали. В результате эффекта «обволакивания» часть заряженного поля проходит вокруг детали, на которую наносится покрытие и притягивается к противоположной стороне.
При использовании одной из разновидностей данной технологии жидкость подается насосом на вращающуюся воронку или диск, которые являются заряженными электродами. Под воздействие центробежных сил капельки разлетаются от воронки или диска, одноименные заряды на каплях приводят к их распылению. Другая технология предполагает использование традиционного распыления с воздуха или безвоздушного распыления и пропускания пластизоля через заряженное электрическое поле со стороны распылителя. Таким образом, заряжается пластизоль, который затем притягивается к заземленным деталям, на которые наносится покрытие. Технология, в которой используются вращающийся конус или сфера, оказываются, как правило, более эффективными и дают меньший расход материала.
Заряженный материал ищет заземление, процесс должен быть спроектирован таким образом, чтобы ничто, находящееся поблизости, кроме деталей, на которые наносится покрытие, не было заземлено. Лента транспортера обязательно заземляется, и материал будет притягиваться к ней. Преимуществом пластизолей является то, что даже после потери растворителей в компаунде, они все же остаются жидкими, и любые остатки лишнего материала или какой-либо материал, остающийся по неосмотрительности на поверхностях, которые не подлежат нанесению покрытия, можно собрать. Можно восстановить пластизоль для повторного использования с помощью восполнения испарившегося растворителя и фильтрования.
Необходимо контролировать электропроводность пластизоля и органозоля. Они должны иметь электропроводность, достаточную для получения заряда, которого хватит для притягивания распыляемого материала к заземленным деталям, на которые наносится покрытие. Чем дальше наносящий покрытие распылитель находится от заземленной детали, чем выше необходимое напряжение. Для получения проводимости можно использовать полярные растворители.
Преимуществом электростатического распыления является однородность толщины покрытия. Потери материала и выбросы из распылительной камеры могут быть значительно меньше, чем при использовании других методов распыления. Недостатком является то, что образуется больше, а иногда и слишком много, отложений на краях и острых выступах; другой проблемой может быть нанесение покрытий на труднодоступные места, такие как внутреннее пространство участков, выполненных в форме буквы "V". Наносить покрытие этим методом можно только на детали, обладающие проводимостью.
Знание реологии и того, как на нее воздействует использование тех или иных сырьевых материалов, имеют большое значение для разработки пластизоля, который сначала будет наноситься распылением, а затем оставаться на месте нанесения после распыления и на протяжении всего цикла гомогенизации смеси компонентов. Большое значение имеет также понимание того, как сырьевые материалы влияют на застывание пластизоля и как все компоненты, в особенности, уплотняющие или триксотропные вещества, ведут себя в ходе технологического процесса. Чем толще наносимое покрытие, тем большее значение приобретают все эти факторы.
Эллан Л. Грифф |
