طراحی فرمول پوشش های پودر مبلمان فلزی داخلی پیوند اصلی برای دستیابی به محافظت طولانی مدت است. سه سیستم اصلی رزین اپوکسی ، رزین پلی استر و رزین اکریلیک در بازار فعلی یک سد محافظ را ایجاد می کند که بستر فلزی را از طریق اثر هم افزایی ماتریس رزین ، ماده پخت و رنگ و رنگدانه فلزی پوشش می دهد.
سیستم رزین اپوکسی به دلیل چسبندگی و مقاومت شیمیایی به اولین انتخاب برای محافظت از مبلمان فلزی تبدیل شده است. ساختار شبکه سه بعدی که پس از پخت تشکیل شده است می تواند به طور موثری نفوذ رسانه های خورنده مانند بخار آب ، اسید و قلیایی را مسدود کند. سیستم رزین پلی استر گروههای عملکردی را معرفی می کند و در طی فرآیند پخت و پز واکنش متقابل با ماده پخت و پز در طی فرایند پخت و پز ایجاد می کند تا یک فیلم پوشش متراکم تشکیل شود ، که به طور قابل توجهی مقاومت در برابر آب و هوا و قدرت مکانیکی را بهبود می بخشد. سیستم رزین آکریلیک با حفظ رنگ و مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش ، محافظت طولانی مدت برای مبلمان فلزی در فضای باز یا در محیط های با نور بالا را فراهم می کند.
انتخاب رنگدانه های فلزی به طور مستقیم بر اثر محافظتی پوشش تأثیر می گذارد. رنگدانه های پودر نقره ای آلومینیوم با بازتاب نور ، جذب گرما را کاهش می دهد ، ضریب انبساط حرارتی بستر فلزی را کاهش می دهد و در نتیجه سرعت نفوذ محیط خوردگی را کند می کند. رنگدانه های مروارید ، با مؤلفه های معدنی و ساختار متراکم ، یک مانع فیزیکی برای مسدود کردن مواد خورنده تشکیل می دهند. رنگدانه های پودر طلای مس از طریق مکانیسم خود تعمیر فیلم اکسید ، فرآیند خوردگی بسترهای فلزی را به تأخیر می اندازد.
کنترل فرآیند از پوشش های پودر مبلمان فلزی داخلی چهار پیوند اصلی را در بر می گیرد: سیال سازی ، حمل و نقل ، پاشش و پخت. تنظیم پارامتر هر لینک تأثیر کلیدی در عملکرد پوشش دارد.
در طی فرآیند سیال سازی ، لازم است که ذرات پودر به طور مساوی به حالت تعلیق درآیند تا از تجمع یا طبقه بندی جلوگیری شود. سیستم انتقال برای جلوگیری از رسوب ذرات پودر در خط لوله باید سرعت و فشار جریان پایدار را حفظ کند. در فرآیند پاشش ، کنترل دقیق ولتاژ الکترواستاتیک و خروجی پودر بسیار مهم است. ولتاژ بیش از حد الکترواستاتیک می تواند به راحتی باعث شود رنگدانه فلزی از ذرات پودر جدا شود و در نتیجه اختلاف رنگ ایجاد شود. خروجی پودر خیلی کم باعث ضخامت پوشش ناهموار می شود و بر اثر محافظ تأثیر می گذارد.
فرآیند پخت مرحله اصلی است که عملکرد پوشش را تعیین می کند. سیستم های رزین اپوکسی باید در مدت 10 ~ 15 دقیقه در 180 ℃ 200 ℃ درمان شوند ، سیستم های رزین پلی استر باید به مدت 8 ~ 12 دقیقه در 200 ℃ 220 ℃ درمان شوند و سیستم های رزین اکریلیک باید در مدت زمان 15 ~ 20 دقیقه در 160 ℃ 180 ℃ درمان شوند. دما و زمان پخت کافی منجر به درجه اتصال کم اتصال ، کاهش خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی می شود. پخت بیش از حد ممکن است باعث آغوش یا تغییر رنگ پوشش شود.
با توجه به نیازهای ویژه مبلمان فلزی در محیط های داخلی ، بهینه سازی عملکرد پوشش های پودر باید هر دو خاصیت تزئینی و محافظ را در نظر بگیرد.
از نظر تزئینات ، با تنظیم توزیع اندازه ذرات و فرآیند تصفیه سطح رنگدانه های فلزی ، انواع مختلفی از جلوه های بصری از براق ظریف تا بافت خشن حاصل می شود. اندازه ذرات رنگدانه های پودر نقره ای آلومینیوم از 5 میکرومتر تا 75μm متغیر است و ترکیبی از اندازه ذرات مختلف می تواند اثرات درخشان را از نرم تا تیز ایجاد کند. ساختار لایه ای از رنگدانه های مروارید یک درخشش مروارید منحصر به فرد از طریق بازتاب و تداخل چند لایه تشکیل می دهد. ساختار مقیاس مانند رنگدانه های پودر طلای مس ، یک بافت فلزی واقع بینانه را از طریق ترتیب جهت ارائه می دهد.
بهینه سازی عملکرد محافظ باید از سه بعد انجام شود: مقاومت در برابر آب و هوا ، مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر سایش. با معرفی جاذب های اشعه ماوراء بنفش و دستگاههای رادیکال آزاد ، مقاومت آب و هوا از پوشش می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد و عمر سرویس در فضای باز قابل افزایش باشد. از نظر مقاومت شیمیایی ، قطبیت ماتریس رزین با طراحی ساختار مولکولی برای تقویت مقاومت در برابر اسید و قلیایی بهینه می شود. مقاومت سایش با اضافه کردن نانوفیلرها یا استفاده از یک سیستم رزین چگالی متقاطع بالا حاصل می شود.
اگرچه پوشش های پودر در زمینه مبلمان فلزی پیشرفت چشمگیری داشته است ، اما هنوز هم با سه چالش فنی اصلی روبرو هستند: کنترل ترتیب جهت گیری رنگدانه های فلزی ، راندمان استفاده مجدد از پودرهای بازیافت شده و پایداری طولانی مدت عملکرد پوشش.
ترتیب جهت دار رنگدانه های فلزی به طور مستقیم بر اثر بصری و عملکرد محافظتی از پوشش تأثیر می گذارد. تحقیقات فعلی بر تنظیم جهت گیری رنگدانه ها از طریق میدان های الکتریکی ، میدان های مغناطیسی یا زمینه های برشی متمرکز است ، اما کاربردهای صنعتی هنوز هم باید از طریق تنگناهای هزینه و کارآیی شکسته شوند. راندمان استفاده مجدد پودر بازیافت شده یک عامل اصلی محدود کننده محافظت از محیط زیست از پوشش های پودر است. پودر بازیافت شده تولید شده توسط روش اختلاط خشک مستعد تفاوت رنگ و تخریب عملکرد پوشش به دلیل نوسانات در محتوای رنگدانه های فلزی است. اگرچه روش پیوند و رفع می تواند به مخلوط کردن یکنواخت رنگدانه ها و مواد پایه دست یابد ، پیچیدگی فرایند نسبتاً زیاد است.
در آینده ، توسعه پوشش های پودر سه روند مهم را نشان می دهد: اول ، ادغام عمیق فناوری نانو ، از طریق استفاده از نانوفیلرها و نانورها ، برای دستیابی به یک جهش کیفی در عملکرد پوشش. دوم ، محبوبیت سیستم های پوشش هوشمند ، از طریق نظارت آنلاین و کنترل حلقه بسته ، برای دستیابی به بهینه سازی در زمان واقعی پارامترهای فرآیند. سوم ، تحقیق و توسعه مواد مبتنی بر زیستی ، با استفاده از منابع تجدید پذیر برای جایگزینی مواد اولیه پتروشیمی سنتی ، برای ترویج تحول سبز پوشش های پودر .