پیش تر در مقاله نحوه اجرای رنگ اپوکسی بر فلزات – بخش اول درباره فرآیندها و تجهیزات تولید پوشش پودری صحبت شد. در ادامه به روش های اعمال پوشش های پودری و نیز مزایا و معایب این روش ها می پردازیم.
روش های اعمال پوشش های پودری
1- روش بستر سیال (Fluidized bed)
علاوه بر استفاده از اسپری با تفنگ های الکترواستاتیک، مواد پوشش پودری را می توان با روش غوطه وری به نام بستر سیال اعمال کرد. پوشش پودری بستر سیال توسط Edwin Gemmer برای استفاده از رزین های ترموپلاستیک توسعه یافت و در سال 1953 به ثبت رسید. در پوشش بستر سیال، قطعات رسانای الکتریکی از قبل تا 230 و یا تا 260 درجه سانتیگراد گرم می شوند و سپس در یک مخزن پر از مواد پودری که با افزودن هوای فشرده از طریق یک غشای متخلخل در کف مخزن، "سیال" شده است، غوطه ور می شوند و به صورت الکترواستاتیک شارژ می گردند. پیوند یونی رنگ با فلز باعث ایجاد پوشش رنگ می شود که ضخامت آن به طور مستقیم با مدت زمان باقی ماندن قطعات در مخزن و زمان فعال ماندن شارژ، متناسب است. هنگامی که قطعات از مخزن رنگ خارج می شوند، آنها را شستشو می دهند تا رنگ باقیمانده ای که به صورت یونی به هم چسبیده نیستند، جدا شوند و یک لایه نازک از رنگ به صورت الکترواستاتیکی روی سطح قطعه باقی بماند.
شکل 1. شماتیک روش بستر سیال (Fluidized Bed)
2- روش پاشش الکترواستاتیک (ESD)
در این روش از یک تفنگ پاشش استفاده می شود که بار الکترواستاتیکی را روی ذرات پودر اعمال می کند و پودر باردار شده را به سطح فلز با بار متفاوت می پاشد. نازل این تفنگ ها، اندازه الگو و شکل اسپری را در حین پاشش کنترل می کند. قبل از اینکه پودر اپوکسی روی بستر اعمال شود، تکنسین ها می بایست میزان پودر مورد نیاز برای برآوردن ویژگی های دی الکتریک مورد نظر هر قطعه را معین کنند. این کار معمولاً با تغییر نسبت ولتاژ، جریان هوا و پودر انجام می شود.
شکل 2. شماتیک روش پاشش الکترواستاتیک (ESD)
در روش پاشش الکترواستاتیک، جهت اعمال رنگ پودری از تفنگ های پاشش استفاده می گردد. تفنگ‌های اسپری می‌توانند دستی یا خودکار (به یک پایه ثابت یا یک دستگاه متقابل یا دستگاه دیگری برای تحرک تفنگ نصب شوند) باشند که در ذیل به توضیح انواع آن می پردازیم:
-
تفنگ های شارژ کرونا
تفنگ های شارژ کرونا که از رایج ترین تفنگ های پاشش رنگ پودری می باشد، یک میدان الکترواستاتیکی با ولتاژ بالا و آمپر پایین بین الکترود و محصولی که پوشش داده می‌شود، ایجاد می‌کند. ذرات پودری که از میدان الکترواستاتیک یونیزه شده اند، در نوک الکترود عبور کرده، باردار می‌شوند و روی سطح قطعه رسوب می‌کنند.
-
تفنگ های اسپری شارژ تریبو
چنین تفنگی دارای لوله پلی‌تترا فلورواتیلن (PTFE) است و در آن ذرات پودر، بار الکترواستاتیکی خود را از اصطکاک دریافت می‌کنند. در این روش اصطکاک زمانی اتفاق می‌افتد که ذرات، یک عایق یا رسانای جامد را در داخل تفنگ می‌سایند. عایق، الکترون ها را از پودر جدا می کند و ذرات پودری با بار مثبت تولید می شوند. باری که روی ذرات پودر اعمال می شود، ذرات را مجبور به قرارگیری روی سطح فلز می کند.
پس از اعمال پوشش پودری، قطعات وارد یک کوره پخت می شوند که با اعمال دما، پوشش از نظر شیمیایی واکنش داده و زنجیره های مولکولی بلند تولید می کند و در نتیجه چگالی اتصال عرضی بالایی ایجاد می گردد. این زنجیره های مولکولی در برابر شکست بسیار مقاوم هستند. این نوع کاربرد، رایج ترین روش استفاده از پودرها می باشد. پوشش های پودری را می-توان برای زیرلایه های غیر فلزی مانند پلاستیک و تخته فیبر با چگالی متوسط (MDF) نیز اعمال کرد. پوشش پودری اسپری الکترواستاتیک عموماً در ضخامت های 5/1 تا 5/4 میلی متر اعمال می شود. دمای اعمال پوشش معمولی از 180 تا 250 درجه سانتیگراد متغیر است.
دو روش بستر سیال و پاشش الکترواستاتیک از روش های اصلی و رایج جهت اعمال پوشش های پودری می باشند، اما روش های دیگری نیز در صنعت رنگ و پوشش پودری استفاده می گردند که در ذیل به آنها اشاره شده است.
3- روش اسپری – شعله
در روش اسپری-شعله که برای اعمال مواد پودری ترموپلاستیک استفاده می شود، پودر با استفاده از هوای فشرده از طریق شعله در یک تفنگ حرارتی رانده می شود. حرارت شعله پودر را ذوب می کند و نیازی به آون ندارد.
4- روش هجوم گرم (Hot Flocking)
در این فرایند، قطعه ای که باید رنگ شود، از قبل گرم می گردد تا پودر پاشیده شده در تماس با سطح گرم، پخت شود. این روش اغلب برای کاربرد های خاص با مانند محصولات اپوکسی پیوند-همجوش (FBE)، رنگ دریچه ها و لوله های مورد استفاده در میدان های نفتی یا کاربرد های دریایی استفاده می شود.
