انتخاب سیستم پوشش به ندرت یک تصمیم زیبایی در کف کارخانه است. پرداخت اعمال شده بر روی یک قاب فولادی، یک اکستروژن آلومینیومی، یا یک براکت خودرو مهر شده تعیین میکند که آن قطعه چقدر در برابر خوردگی مقاومت میکند، چگونه تحت فشار مکانیکی مکرر عمل میکند و چقدر هزینه برای کارخانه در ادعاهای گارانتی و چرخههای رنگآمیزی در طول عمر مفید آن دارد. تکمیل فلزات صنعتی در دو دهه گذشته به شدت به سمت سیستم های مبتنی بر پودر تغییر جهت داده است، زیرا آنها یک فیلم سخت و پیوسته را با فرآیندی ترکیب می کنند که در مقایسه با رنگ مایع مبتنی بر حلال، ضایعات کمی در هوا تولید می کند.
چالش مهندسین و تیم های تدارکاتی این است همه پوشش های پودری برای یک کار ساخته نمی شوند . پوششی که برای آلومینیوم معماری در فضای باز مهندسی شده است لزوماً روی دکل لیفتراک که در معرض ضربه روزانه قرار می گیرد نمی تواند مقاومت کند و پوششی که برای قسمت های زیر بدنه خودرو طراحی شده است دارای انعطاف پذیری و چسبندگی متفاوتی نسبت به پوششی است که برای یک محفظه ثابت است. این راهنما چگونگی تفاوت الزامات پوشش در کاربردهای صنعتی عمده و معیارهایی را که باید مشخصات نهایی را تعیین کند، توضیح می دهد.
کاربردهای پوشش پودری در حال حاضر تقریباً در هر بخش تولید کننده یا نگهداری اجزای فلزی است. جدول زیر خواسته های اولیه هر بخش برای یک سیستم پوشش را خلاصه می کند.
| بخش صنعت | تقاضای پوشش اولیه | ضخامت فیلم معمولی |
|---|---|---|
| تجهیزات جابجایی مواد | مقاومت در برابر ضربه و سایش | 60 تا 100 میکرون |
| آلومینیوم معماری | هوازدگی و حفظ رنگ | 50 تا 80 میکرون |
| قطعات خودرو | مقاومت تراشه و تحمل حرارت | 40 تا 90 میکرون |
| ماشین آلات کشاورزی | مقاومت در برابر مواد شیمیایی و رطوبت | 70 تا 110 میکرون |
| مبلمان و لوازم | کنترل صافی و براقی سطح | 40 تا 70 میکرون |
فراتر از این بخشهای اصلی، پوشش پودری در محفظههای الکتریکی، محفظههای HVAC، سازههای مبلمان در زمین بازی و فضای باز و فولاد سازهای مورد استفاده در انبارداری رایج است. چیزی که این صنایع را به هم پیوند می دهد، نیاز مشترک به یک روکش بادوام و یکنواخت است که می تواند به طور موثر در حجم اعمال شود، که دقیقاً همان چیزی است که سیستم های پودری برای ارائه طراحی شده اند.
تعداد کمی از تجهیزات صنعتی به اندازه لیفتراک تنبیه بدنی می کنند. دکلها، وزنههای تعادل و قابهای شاسی در معرض لرزش مداوم، ضربههای بار، خراشیدن در برابر پالتها و قفسهبندی و در بسیاری از انبارها، در معرض باران و نوسانات دما در فضای باز قرار دارند. پوششی که در یک نمایشگاه خوب به نظر می رسد اما در عرض چند ماه پس از چرخه بارگذاری روزانه تراشه می کند، کار خود را انجام نمی دهد.
پوشش پودری لیفتراک فرمولاسیون ها معمولاً بر روی ترکیبات شیمیایی ترکیبی تکیه می کنند که سختی را با انعطاف پذیری کافی برای جذب ضربه بدون ترک متعادل می کند. سختی به تنهایی هدف نیست، زیرا فیلمی که خیلی سفت است به جای خم شدن و بازیابی، در لبه های نقاط تماس تراشه می کند. روش بهتر پوششی است که ترکیبی از موارد زیر را داشته باشد:
در مطالعات تعمیر و نگهداری ناوگان که توسط اپراتورهای اجاره تجهیزات انجام شده است، لیفتراکهایی که با سیستم پودر هیبریدی مناسب تطبیق داده شدهاند، در مقایسه با واحدهایی که با استفاده از رنگهای صنعتی عمومی پوشش داده شدهاند، رنگ آمیزی مجدد کمتری را در طول یک پنجره خدمات سه ساله نشان دادهاند. این تفاوت بیشتر در مناطق پر سایش مانند پاشنه چنگال و ریل های دکل، جایی که پوشش های نازک یا ضعیف در ابتدا شکست می خورند، خود را نشان می دهد.
اکستروژنهای آلومینیومی مورد استفاده در قابهای پنجره، دیوارهای پرده، سیستمهای قاببندی صنعتی و محفظههای تجهیزات مجموعهای از تقاضاها را نسبت به تجهیزات فولادی ارائه میکنند. آلومینیوم به طور طبیعی نسبت به فولاد در برابر خوردگی مقاومتر است، بنابراین کار پوشش بهجای چقرمگی مکانیکی خالص به سمت یکنواختی رنگ، حفظ براقیت و قابلیت آبوهوای طولانیمدت تغییر میکند.
پوشش پودری پروفیل آلومینیوم سیستمها عموماً بر اساس فناوری رزین پلیاستر ساخته میشوند، زیرا پایداری قوی در اشعه ماوراء بنفش را ارائه میدهد، که برای پروفیلهایی که در خارج از منزل یا پشت شیشه نصب میشوند، جایی که قرار گرفتن در معرض نور خورشید ثابت است، اهمیت زیادی دارد. پروفیلی که در عرض چند سال گچی، محو یا زرد میشود، حتی اگر فلز زیرین از نظر ساختاری سالم باشد، یک شکست زیبایی ظاهری ایجاد میکند.
ملاحظات کلیدی برای انتخاب پوشش پروفیل آلومینیوم عبارتند از:
| مورد نیاز | چرا اهمیت دارد |
|---|---|
| سازگاری قبل از درمان | آلومینیوم برای چسبندگی مناسب به پوشش های تبدیلی بدون کرومات نیاز دارد |
| درجه هواشناسی | ثبات رنگ و براقی مورد انتظار را در برابر نور خورشید تعیین می کند |
| پوشش لبه | پروفیل های اکستروژن دارای گوشه های تیز هستند که مستعد ایجاد لایه نازک هستند |
| گزینه های بافت | روکشهای مات، ساتن و بافتدار روی دید خراش روی کارهای معماری تأثیر میگذارند |
سازندگان سیستم های نما و پنجره اغلب پوشش هایی را که مطابق با استانداردهای هوازدگی معماری شناخته شده تایید شده اند، مشخص می کنند، زیرا انتظار می رود که این تاسیسات ظاهر خود را برای بیش از یک دهه بدون محو شدن قابل توجه حفظ کنند.
قطعات خودرو، از چرخها و اجزای ترمز گرفته تا براکتهای زیر بدنه و روکشهای موتور، در یکی از سختترین محیطهایی که یک پوشش تا به حال با آن مواجه است، کار میکند. قطعات در معرض نمک جاده، ضربه سنگریزه، چرخه حرارتی پایدار در نزدیکی محفظه موتور و قرار گرفتن در معرض سوخت و مایعات قرار می گیرند. خرابی پوشش در اینجا فقط آرایشی نیست، بلکه می تواند خوردگی قطعات ساختاری را تسریع کند.
پوشش پودری خودرو مشخصات معمولاً ترکیبی از مقاومت تراشه، پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی را می طلبد که بیش از آنچه در کاربردهای صنعتی عمومی مورد نیاز است، باشد. به عنوان مثال، روکش چرخ ها باید در برابر ضربه های مهارکننده و گرد و غبار ترمز بدون تغییر رنگ مقاومت کنند، در حالی که قسمت های زیرین بدنه باید در برابر خوردگی نمک جاده در طول فصول مکرر یخ زدگی و ذوب شدن مقاومت کنند.
معیارهای عملکرد رایج مورد استفاده در هنگام واجد شرایط بودن یک پوشش درجه یک خودرو عبارتند از:
از آنجایی که قطعات خودرو اغلب در معرض فرآیندهای دقیق صلاحیت تامین کننده هستند، ارائه دهندگان پوششی که به این بخش خدمات ارائه می دهند، معمولا اسناد و مدارک کیفیت دقیق تر و کنترل های سازگاری دسته ای را نسبت به آنهایی که به بازارهای با تقاضای کمتر ارائه می دهند، حفظ می کنند.
اکثر پوششهای پودری صنعتی در تعداد انگشت شماری از خانوادههای رزین قرار میگیرند که هر کدام دارای قدرتهای متفاوتی هستند. به جای مقایسه محصولات نامگذاری شده، به مقایسه مستقیم دسته های شیمی کمک می کند.
| نوع رزین | قدرت | بهترین مناسب برای |
|---|---|---|
| پلی استر خالص | مقاومت عالی در برابر اشعه ماوراء بنفش و هوا | کارهای معماری و آلومینیوم در فضای باز |
| اپوکسی | مقاومت شیمیایی و خوردگی قوی | تجهیزات داخلی، محفظه های الکتریکی |
| پلی استر-اپوکسی هیبرید | سختی و انعطاف پذیری متعادل | تجهیزات سنگین، لیفتراک، قطعات صنعتی عمومی |
| پلی استر فوق العاده بادوام | حفظ براقیت طولانی در فضای باز | تزئینات معماری و خودرویی با عمر طولانی |
یک راه مفید برای چارچوب تصمیم گیری این است مواد شیمیایی متمایل به اپوکسی در برابر حملات شیمیایی و خورنده محافظت می کنند، در حالی که مواد شیمیایی متمایل به پلی استر در برابر نور خورشید و هوا محافظت می کنند. . سیستمهای هیبریدی دقیقاً برای رسیدن به حد وسطی وجود دارند که هم دوام مکانیکی و هم مقاومت معقول در برابر آب و هوا مورد نیاز است، اما هیچکدام از این دو مورد نیاز نیست.
صرف نظر از شیمی انتخاب شده، فرآیند درخواست اساسی از یک توالی ثابت پیروی می کند. پرش یا میانبر کردن هر مرحله از زیر یکی از شایع ترین دلایل شکست زودرس پوشش در این زمینه است.
احتمالاً پیش تصفیه مهمترین مرحله است، زیرا حتی یک پوشش درجه یک نیز اگر روی سطحی که تمیز نشده یا به طور نامناسب فسفاته شده اعمال شود، زود شکست خواهد خورد. مرحله پخت نیز به همان اندازه حیاتی است، زیرا زیر کیورینگ یک لایه نرم به جا می گذارد که به راحتی خراشیده می شود، در حالی که پخت بیش از حد می تواند برخی از مواد شیمیایی را شکننده کند.
هنگام محدود کردن مشخصات پوشش، تیم های تدارکات و مهندسی معمولاً از طریق چک لیست زیر کار می کنند:
کار بر روی این لیست قبل از درخواست قیمت از تامین کنندگان پوشش به جلوگیری از یک اشتباه رایج و پرهزینه کمک می کند: انتخاب یک پوشش تنها بر اساس قیمت یا در دسترس بودن رنگ، بدون تایید آن می تواند در شرایط مکانیکی و محیطی که قطعه واقعا با آن مواجه می شود دوام بیاورد.
عمر سرویس به میزان قابل توجهی بر اساس شرایط شیمیایی و قرار گرفتن در معرض متفاوت است، اما پوششهای مشخص شده به درستی روی بسترهای پیشفرآوری شده معمولاً ده سال یا بیشتر در استفادههای معماری در فضای باز دوام میآورند و چندین سال استفاده سنگین روزانه روی تجهیزاتی مانند لیفتراک قبل از نیاز به لمس کردن، دوام میآورند.
شیمی رزین یکسان اغلب می تواند برای هر دو فلز اعمال شود، اما فرآیند پیش تصفیه متفاوت است. آلومینیوم معمولاً برای دستیابی به چسبندگی مناسب به پوشش تبدیلی متفاوتی نسبت به فولاد نیاز دارد، بنابراین بستر همیشه باید در کنار ترکیب شیمیایی پوشش مشخص شود.
لیفتراکها ضربه مکانیکی و سایش مداوم ناشی از جابجایی مواد روزانه را تجربه میکنند که مستلزم یک فیلم سختتر و انعطافپذیرتر است. آلومینیوم معماری به ندرت ضربه خورده یا خراشیده می شود اما در معرض نور خورشید دائمی قرار می گیرد، بنابراین اولویت پوشش آن به سمت هوازدگی و حفظ رنگ تغییر می کند.
شایعترین علل، پیشفرآوری ناکافی سطح، ضخامت ناکافی فیلم در لبهها و گوشهها، و انتخاب شیمیای است که با الزامات مکانیکی یا محیطی واقعی قطعه مطابقت ندارد، مانند استفاده از یک پوشش صرفاً تزئینی روی یک جزء با سایش سنگین.
نه لزوما. ضخامت بیش از حد لایه می تواند منجر به پوشش ضعیف لبه، افزایش شکنندگی در برخی از مواد شیمیایی و هزینه بالاتر مواد بدون بهبود متناسب در دوام شود. تطبیق ضخامت با خواسته های واقعی برنامه موثرتر از به حداکثر رساندن آن است.