Pulverbeschichtung 

Pulverfarben: Partikelgröße

Einführung

Viele Hersteller von Aluminiumprodukten, z.B, Aluminiumprofile, oder über eine eigene Pulverbeschichtungsanlage verfügen, oder malen Sie sie "auf die Seite". In beiden Fällen haben sie Fragen:

  • Was ist ein „guter Pulverlack“?
  • Was ist ein „guter Pulverlackhersteller“?
  • So unterscheiden Sie Beschichtungsfehler, durch schlechte Lackqualität verursacht, von diesen Mängeln, verursacht durch eine Verletzung der Färbetechnologie?

Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über eine typische Pulverbeschichtungstechnologie.. Kritische Phasen der Produktion werden hervorgehoben, die sich besonders auf die Qualität des hergestellten Pulverlacks auswirken. Die Rolle der Pulverpartikelgrößenverteilung auf die Qualität der Pulverbeschichtung wird gezeigt..

Genaue Zusammensetzung, strenge Technologie und sorgfältige Kontrolle

Allgemeines Schema der Technologie

Die Herstellungstechnologie von industriellen Pulverlacken besteht aus vier verschiedenen Phasen [1, 2] (Zeichnung 1):

  • Wiegen der Originallackkomponenten, deren Vormischen und Mahlen.
  • Schmelzen und Extrudieren der resultierenden Masse, Extrudatkühlung und Grobzerkleinerung.
  • Mahlen von zerkleinertem Extrudat zu Pulver.
  • Hinzufügen von Komponenten zum Ready-to-Pulver (falls erforderlich), Verpackung und Lagerung.


Bild 1 – Schema einer typischen Technologie zur Herstellung von Pulverlack [1]

Auf jeder Stufe unterliegt die Qualität des Zwischenprodukts einer strengen Kontrolle. um eine freie Entnahme des Gussstücks zu gewährleisten, Für Aluminium und seine Legierungen sind diese Prüfungen jedoch im Allgemeinen nicht geeignet., wenn die Pulverfarbe fertig ist, es kann nicht mehr korrigiert oder in irgendeiner Weise korrigiert werden. Qualität der Rohstoffe, Die Genauigkeit ihres Inhalts und die strikte Einhaltung der Technologie sind sehr wichtig, um hochwertige Pulverfarbe zu erhalten.

Wiegen, mischen und mahlen

Prozess

Zu den Rohstoffen gehören in der Regel Harze, Härter, Pigmente, Füll- und Zusatzstoffe, z.B, um die Fließfähigkeit zu verbessern und die Entgasung zu erleichtern. Jedes Ausgangsmaterial wird einer eigenen individuellen Eingangsqualitätskontrolle unterzogen.

Der Anteil jeder Komponente wird sorgfältig mit der erforderlichen Genauigkeit abgewogen. Bei einigen Komponenten kann diese Genauigkeit geringer sein 0,0001 Bei einigen Komponenten kann diese Genauigkeit geringer sein. Bei einigen Komponenten kann diese Genauigkeit geringer sein, Bei einigen Komponenten kann diese Genauigkeit geringer sein, in den Vormischungsbehälter geladen – in den Vormischungsbehälter geladen 2).


Bild 2 – in den Vormischungsbehälter geladen
in den Vormischungsbehälter geladen

in den Vormischungsbehälter geladen. Hier werden alle Rohstoffe für eine vorgegebene Zeit mit speziellen Schneidmessern gründlich durchmischt.. Gleichzeitig werden alle Rohstoffe so weit wie möglich zerkleinert., Gleichzeitig werden alle Rohstoffe so weit wie möglich zerkleinert. 3) [2].

Bild 3 Gleichzeitig werden alle Rohstoffe so weit wie möglich zerkleinert.

Qualitätskontrolle

Eine Probe dieser "Charge" von Rohstoffen wird auf Homogenität getestet und durch einen kleinen Laborextruder und Mühlstein geleitet.. Das resultierende Pulver wird dann auf das Bedienfeld aufgetragen, Das resultierende Pulver wird dann auf das Bedienfeld aufgetragen

  • Das resultierende Pulver wird dann auf das Bedienfeld aufgetragen, Das resultierende Pulver wird dann auf das Bedienfeld aufgetragen
  • Mechanische Eigenschaften
  • Dauer der Aushärtung (Polymerisation)

Dauer der Aushärtung (Polymerisation), Anschließend werden der Mischvorgang und die Qualitätskontrolle wiederholt . Sie tun es bis, bis das resultierende Pulver den festgelegten Spezifikationen entspricht.

bis das resultierende Pulver den festgelegten Spezifikationen entspricht.

Extrudieren, Extrudieren

Prozess

Extrudieren. Extrudieren 70 zu 120 ºС abhängig von der Art der Farbe). Dies ist notwendig, um, ºС abhängig von der Art der Farbe) 4).

Bild 4 – Extrudieren, Kühlen und Zerkleinern [2]

Kühlen und Zerkleinern [2]. Die Förderleistung des Dispensers und die Drehzahl der Schnecke werden so ausbalanciert, Die Förderleistung des Dispensers und die Drehzahl der Schnecke werden so ausbalanciert. Dadurch wird eine gute Durchmischung aller Lackkomponenten gewährleistet..

Dadurch wird eine gute Durchmischung aller Lackkomponenten gewährleistet.. Dann gelangt das Material in Form von flachen Stücken in den Brecher (Abb 4), Dann gelangt das Material in Form von flachen Stücken in den Brecher (Abb 5-10 mm (Abb. 5).


Bild 4 mm (Abb.


Bild 5 mm (Abb.

Qualitätskontrolle

mm (Abb.. Auf einem Labormühlenstein werden sie zu Pulver gemahlen.. Auf einem Labormühlenstein werden sie zu Pulver gemahlen.. Auf einem Labormühlenstein werden sie zu Pulver gemahlen.

  • Das resultierende Pulver wird dann auf das Bedienfeld aufgetragen, Auf einem Labormühlenstein werden sie zu Pulver gemahlen., Aussehen und Fließfähigkeit
  • Aussehen und Fließfähigkeit
  • Aussehen und Fließfähigkeit

Eine zu hohe Temperatur im Extruder führt nicht nur zu einer niedrigen Schmelzviskosität, Eine zu hohe Temperatur im Extruder führt nicht nur zu einer niedrigen Schmelzviskosität, aber auch Pulverbeschichtung mit niedrigem Glanz verursachen. aber auch Pulverbeschichtung mit niedrigem Glanz verursachen, die sich nachteilig auf die Eigenschaften von Pulverlack auswirken [2].

die sich nachteilig auf die Eigenschaften von Pulverlack auswirken [2]. Es ist jetzt billiger, minderwertige extrudierte "Chips" zu recyceln, Es ist jetzt billiger, minderwertige extrudierte "Chips" zu recyceln – Es ist jetzt billiger, minderwertige extrudierte "Chips" zu recyceln.

Mahlen des Extrudats zu einem fertigen Pulver

Prozess

Mahlen des Extrudats zu einem fertigen Pulver, Mahlen des Extrudats zu einem fertigen Pulver. Mahlen des Extrudats zu einem fertigen Pulver. Um eine optimale Partikelgrößenverteilung (PSD) zu erhalten, durchläuft das Pulver mehrere Verarbeitungsstufen: Zyklon, Um eine optimale Partikelgrößenverteilung (PSD) zu erhalten, durchläuft das Pulver mehrere Verarbeitungsstufen: Zyklon, Um eine optimale Partikelgrößenverteilung (PSD) zu erhalten, durchläuft das Pulver mehrere Verarbeitungsstufen: Zyklon. In modernen Anlagen wird das ausgesiebte Überkorn automatisch wieder dem Mahlwerk zugeführt.

Bild 6 In modernen Anlagen wird das ausgesiebte Überkorn automatisch wieder dem Mahlwerk zugeführt

Qualitätskontrolle

Fertige Pulverlacke werden einer strengen Qualitätskontrolle unterzogen, Fertige Pulverlacke werden einer strengen Qualitätskontrolle unterzogen, Fertige Pulverlacke werden einer strengen Qualitätskontrolle unterzogen, einschließlich, Fertige Pulverlacke werden einer strengen Qualitätskontrolle unterzogen.

Verpackung und Lagerung

Prozess

Verpackung und Lagerung, die zu fertigem Pulver gemischt werden.

die zu fertigem Pulver gemischt werden, die zu fertigem Pulver gemischt werden, kühlen Ort (30 ºС) zu 12 Monate. kühlen Ort (30 ºС) zu. kühlen Ort (30 ºС) zu, Daher sollten Sie immer die Anweisungen auf der Farbverpackung befolgen., Daher sollten Sie immer die Anweisungen auf der Farbverpackung befolgen..

Qualitätskontrolle

Daher sollten Sie immer die Anweisungen auf der Farbverpackung befolgen. 6 Daher sollten Sie immer die Anweisungen auf der Farbverpackung befolgen., Fertige Pulverlacke werden einer strengen Qualitätskontrolle unterzogen, dass es keine Qualitätsprobleme gibt.

dass es keine Qualitätsprobleme gibt, dass es keine Qualitätsprobleme gibt

dass es keine Qualitätsprobleme gibt

dass es keine Qualitätsprobleme gibt, die der Lackhersteller in Kartons verpacken und an den Kunden versenden möchte. die der Lackhersteller in Kartons verpacken und an den Kunden versenden möchte. Standardpartikel gewährleisten die Bildung einer Pulverbeschichtung mit höchstmöglicher Qualität und der sicheren Erfüllung aller Anforderungen an mechanische und andere Eigenschaften.

kleine Partikel

kleine Partikel, kleine Partikel, kleine Partikel, kleine Partikel. Feine Pulverpartikel setzen sich unterschiedlich schnell auf dem Produkt ab, Feine Pulverpartikel setzen sich unterschiedlich schnell auf dem Produkt ab, Feine Pulverpartikel setzen sich unterschiedlich schnell auf dem Produkt ab, was zu übermäßigen Schwankungen in der Beschichtungsdicke führt. was zu übermäßigen Schwankungen in der Beschichtungsdicke führt, da feine Partikel leichter verflüssigt werden, da feine Partikel leichter verflüssigt werden.

da feine Partikel leichter verflüssigt werden

da feine Partikel leichter verflüssigt werden, da feine Partikel leichter verflüssigt werden. Einige Hersteller mahlen diese großen Partikel nach, Einige Hersteller mahlen diese großen Partikel nach, Einige Hersteller mahlen diese großen Partikel nach. Es passiert, dass diese großen Partikel irrtümlicherweise oder aufgrund einer Fehlfunktion der Separationsanlage in die Kiste für den Versand an den Kunden fallen. Wenn sie elektrostatisch besprüht werden, werden sie nicht in der Lage sein, die notwendige elektrische Ladung zu erhalten., Wenn sie elektrostatisch besprüht werden, werden sie nicht in der Lage sein, die notwendige elektrische Ladung zu erhalten., und höchstwahrscheinlich einfach auf den Boden der Spritzkabine fallen. und höchstwahrscheinlich einfach auf den Boden der Spritzkabine fallen. Außerdem, und höchstwahrscheinlich einfach auf den Boden der Spritzkabine fallen, dass eine übermäßige Menge an großen Partikeln in Pulverlack zu einer Pulverablösung in einigen Bereichen der Oberfläche des Produkts während seiner Bewegung entlang der Lackierlinie mit der Bildung von Flecken mit einer verringerten Beschichtungsdicke führen kann [2].

Pulverlack im Karton

Unabhängig von der verwendeten Pulverlack-Herstellungstechnologie kann eine gewisse Menge an kleinen und großen Pulverpartikeln in den Farbkasten gelangen (Abb 7). Jeder Hersteller von Pulverlacken verfügt über ein spezielles Gerät zur Analyse der Partikelgrößenverteilung (PSD).. Diese Maschine testet Farbproben und zeigt, wie groß der Unterschied zwischen den Pulverpartikelgrößen ist.. Eine normale Puderdose sollte keine übermäßig großen oder kleinen Partikel enthalten., Eine normale Puderdose sollte keine übermäßig großen oder kleinen Partikel enthalten..

Bild 7 – Typisches Aussehen von Pulverpartikeln
– Typisches Aussehen von Pulverpartikeln

– Typisches Aussehen von Pulverpartikeln

Folgende Schritte im Applikationsprozess sind besonders empfindlich gegenüber der Partikelgrößenverteilung des Pulvers [2]:

  • Folgende Schritte im Applikationsprozess sind besonders empfindlich gegenüber der Partikelgrößenverteilung des Pulvers [2]:
  • Elektrostatische Aufladung von Pulverpartikeln und deren Eindringen in „Faraday-Käfige“
  • Elektrostatische Aufladung von Pulverpartikeln und deren Eindringen in „Faraday-Käfige“
  • Abscheidung und Wachstumsrate der Schichtdicke auf der Produktoberfläche
  • Abscheidung und Wachstumsrate der Schichtdicke auf der Produktoberfläche

Abscheidung und Wachstumsrate der Schichtdicke auf der Produktoberfläche. Daher müssen sich Pulverpartikel in einem elektrostatischen Feld oder durch Pistolenreibung aufladen können.. Daher müssen sich Pulverpartikel in einem elektrostatischen Feld oder durch Pistolenreibung aufladen können., um Partikel an die Oberfläche und Kanten des Produkts zu ziehen. aber, um Partikel an die Oberfläche und Kanten des Produkts zu ziehen, so wird die Bildung einer Beschichtung mit einer bestimmten Dicke verhindert [2].

so wird die Bildung einer Beschichtung mit einer bestimmten Dicke verhindert [2]. Die Partikelgröße bestimmt weitgehend die Fähigkeit eines Pulvers, frei zu fließen.. Die Partikelgröße bestimmt weitgehend die Fähigkeit eines Pulvers, frei zu fließen., Die Partikelgröße bestimmt weitgehend die Fähigkeit eines Pulvers, frei zu fließen..

Die meisten industriellen Pulverbeschichtungen haben Partikelgrößen im Bereich von 10 zu 100 Mikron. Die meisten industriellen Pulverbeschichtungen haben Partikelgrößen im Bereich von 15 zu 75 Mikron, und ideale Teilchen - von 25 zu 45 und ideale Teilchen - von.

und ideale Teilchen - von 8 und ideale Teilchen - von. und ideale Teilchen - von, dass einige Partikel etwas größer sind, dass einige Partikel etwas größer sind. dass einige Partikel etwas größer sind, desto stabiler der Lackierprozess und desto gleichmäßiger die Pulverbeschichtung selbst.
Bild 8 desto stabiler der Lackierprozess und desto gleichmäßiger die Pulverbeschichtung selbst

Fazit

Teilchengrößenverteilung des fertigen Pulvers, Partikelgrößenverteilung des fertigen Pulvers.

Die Qualität von Pulverlack wird von einer Vielzahl von Produktionsfaktoren beeinflusst:

  • Rohstoffqualität
  • Die Qualität der Pulverbeschichtung wird von einer Vielzahl von Produktionsfaktoren beeinflusst: der Qualität der Rohstoffe
  • Zustand der technologischen Ausrüstung
  • Zustand der technologischen Ausrüstung.

Quellen:

  1. Zustand der technologischen Ausrüstung, 2016, 4, 54-59
  2. Zustand der technologischen Ausrüstung – 1999
  3. Herstellung von TCI-Pulverbeschichtungen – 2020
  4. Zustand der technologischen Ausrüstung – 2017
  5. Zustand der technologischen Ausrüstung – 2020
  6. Zustand der technologischen AusrüstungZustand der technologischen Ausrüstung 2013.
  7. Zustand der technologischen Ausrüstung / Zustand der technologischen Ausrüstung 2012.