טכנולוגיית ציפוי אבקה אלקטרוסטטית משיגה ציפוי יעיל באמצעות-ספיחה אלקטרוסטטית במתח גבוה. תהליך הליבה שלו הוא כדלקמן: אוויר דחוס מספק חומר ציפוי אבקה לאקדח הריסוס האלקטרוסטטי, כאשר מחולל מתח גבוה- בזרבובית האקדח יוצר שדה אלקטרוסטטי של 80-100kV כדי לגרום לפריקת קורונה, לטעון את האבקה המרוסקת; החלקיקים הטעונים נספגים בצורה כיוונית על פני חומר העבודה המוארק בהשפעת כוח השדה החשמלי, יוצרים הצטברות מטען כשהציפוי מתעבה, ומווסתים באופן אוטונומי את אחידות עובי הסרט באמצעות דחייה אלקטרוסטטית של אותו סימן; לבסוף, ריפוי בטמפרטורה גבוהה יוצר סרט ציפוי צפוף, ומשלים את תהליך היישום התעשייתי המלא מספיחת אבקה ועד להיווצרות ציפוי.
תהליכי זרימת עבודה
1. עיבוד מקדים
מַטָרָה:
הסר מזהמים מפני השטח של חומר העבודה, ויוצרים ציפוי פוספט-ההוכחה והידבקות-לחלודה
שלבים מפורטים:
① הסרת שומנים: הסר שמן ושומן בעזרת מסיר שומנים חומצי (חומצה גופרתית/חומצה הידרוכלורית)
② הסרת חלודה: הסר את שכבת התחמוצת באמצעות כבישה חומצית או טחינה מכנית
③ פוספטינג: יצירת סרט גבישי פוספט אפור (2-4g/m²)
④ פסיבציה: איטום הנקבוביות של ציפוי הפוספט כדי לשפר את עמידות בפני קורוזיה
2. ריסוס אלקטרוסטטי
מַטָרָה:
השגת ספיחה אחידה ושחזור יעיל של ציפוי אבקה
שלבים מפורטים:
① ייצור אלקטרוסטטי: אקדח ריסוס טעון במתח גבוה שלילי 60-100kV
② אטומיזציה של אבקה: פיזר אבקה באוויר דחוס (0.4-0.6MPa)
③ ספיחת שדה חשמלי: שקיעה כיוונית של אבקה טעונה על פני השטח של חומר העבודה
④ מיחזור ועיבוד: מיחזור משני של ציקלון + מחסנית מסנן (שיעור ניצול של 95%)
3. אשפרה-בטמפרטורה גבוהה
מַטָרָה:
תגובת התכה, פילוס והצלבה של אבקה מלאה
שלבים מפורטים:
① שלב עליית הטמפרטורה: הגדל ל-185 מעלות בקצב של 10 מעלות/דקה
② אשפרה איזותרמית: שמרו על 185±5 מעלות למשך 15 דקות
③ שלב הקירור: קירור טבעי עד מתחת ל-50 מעלות
④ בדיקת איכות: בדיקת קשיות/הדבקה/מראה
4. טיפול דקורטיבי
מַטָרָה:
השג השפעות מראה מיוחדות (גרגר/דפוס עץ/ברק גבוה וכו')
שלבים מפורטים:
① טיפול זיגוג: התזת אבקה שקופה/ציפוי UV לשיפור הברק
② הדפסת העברה תרמית: שכפול מרקמים באמצעות סרט העברה (150-200 מעלות)
③ הדפסת העברת מים: הספגה והפעל את הסרט ליצירת דפוסים תלת מימדיים
④ כוונון עדין מקומי: ריסוס מחדש-ידנית של צבע עם אפקט מיוחד
עקרון עבודה
במהלך העבודה, אקדח הריסוס או כוס הריסוס של הריסוס האלקטרוסטטי מחובר לקוטב השלילי, בעוד שחומר העבודה מחובר לקוטב החיובי ומוארק. תחת המתח הגבוה של מחולל האלקטרוסטטי במתח גבוה-, נוצר שדה אלקטרוסטטי בין קצה אקדח הריסוס (או דיסק ריסוס, כוס ריסוס) לבין חומר העבודה. כוח השדה החשמלי שחווים חלקיקי הצבע הוא פרופורציונלי לסכום המתח של השדה האלקטרוסטטי והמטען על חלקיקי הצבע, וביחס הפוך למרחק בין אקדח הריסוס לחומר העבודה. כאשר המתח גבוה מספיק, נוצר אזור יינון אוויר סמוך לקצה אקדח הריסוס, שבו האוויר מיונן ומחומם בצורה אינטנסיבית, מה שגורם להילה אדומה כהה להיווצר סביב הקצוות החדים של קצה אקדח הריסוס או המחט. הילה זו נראית בבירור בחושך, מה שמעיד על כך שמתרחשת פריקת קורונה חזקה באוויר.
החומרים היוצרים סרט- בציפויים, כלומר שרפים ופיגמנטים, מורכבים ברובם מתרכובות אורגניות מולקולריות גבוהות, שהופכות לרוב לדיאלקטריות מוליכות. ציפויים המבוססים על-ממסים, בנוסף לחומרים יוצרי סרט-, מכילים גם ממיסים אורגניים, ממיסים-שותפים, חומרי ריפוי, מדללים אלקטרוסטטיים ותוספים שונים אחרים. מלבד בנזן, קסילן ובנזין ממסים, רוב החומרים המבוססים על ממס- הם חומרים קוטביים בעלי התנגדות נמוכה ומוליכות מסוימת, שיכולים לשפר את ביצועי הטעינה של ציפויים.
ניתן לחלק את המבנה המולקולרי של דיאלקטריות לשני סוגים: מולקולות קוטביות ומולקולות לא-קוטביות. דיאלקטריות המורכבות ממולקולות קוטביות מציגות תכונות חשמליות כשהן נתונות לשדה חשמלי חיצוני; דיאלקטריות המורכבות ממולקולות לא-קוטביות מציגות קוטביות חשמלית בהשפעת שדה חשמלי חיצוני, ובכך מפעילה זיקה למטענים מוליכים חיצוניים, מה שמאפשר למשטח החיצוני של הדיאלקטרי להיטען מקומית בשדה החשמלי החיצוני.
הצבע מפורק דרך זרבובית ומרוסס החוצה. חלקיקי הצבע המרוסקים נעשים טעונים כאשר הם עוברים דרך המגע עם המחט בפי האקדח או בקצוות של דיסק הריסוס או הכוס. כשהם עוברים דרך אזור יינון הגז שנוצר על ידי פריקת קורונה, צפיפות המטען שלהם על פני השטח גדלה עוד יותר. מתחת לשדה האלקטרוסטטי של חלקיקי הצבע הטעונים שלילי, הם נעים לעבר משטח העבודה עם קוטביות מנחה ומופקדים על משטח העבודה ליצירת סרט ציפוי אחיד.
יתרונות ציפוי אבקה
הגנה על סביבה מעולה: ללא הנידוף ממס, שחזור אבקה ושיעור ניצול > 95%, בהתאם לתקני הסביבה RoHS.
ביצועים יוצאי דופן: קשיות הציפוי מגיעה ל-2H-3H, עם עמידות להתזת מלח העולה על 500 שעות, והדבקה מגיעה לרמה 0 (שיטת חיתוך צולב).
יעילות משמעותית: יצירת סרט בודד של 60-120μm, אשפרה תוך 15-20 דקות בלבד, ועלייה ביעילות ריסוס אוטומציה של 40%.
משיכה דקורטיבית חזקה: מרקם גרגר/מתכת/תלת מימד עץ הניתן להתאמה אישית, עם רמות ברק הנעות בין גימור מט למראה.
חסרונות של ציפוי אבקה
מגבלות עובי: תהליכי ציפוי עם-דק במיוחד (<40μm) or ultra-thick (>200 מיקרומטר) שכבות מפגינות יציבות ירודה.
קושי בשינוי צבע: שינוי צבע מצריך ניקוי יסודי של הציוד, וכתוצאה מכך 30%-עלייה של 50% בעלות עבור קבוצות קטנות של הזמנות מרובות צבעים.
Substrate restrictions: Applicable only to metal parts with a temperature resistance of >180 מעלות. פלסטיק/עץ דורש טיפול מיוחד.
צריכת אנרגיה גבוהה: צריכת האנרגיה של תנור האשפה מהווה 65% מצריכת החשמל הכוללת בתהליך, ופליטת הפחמן מחימום גז גבוהה ב-20% מאלו של צביעה מסורתית.
