תהליך יצירת ציפוי

ניתן לחלק את תהליך יצירת הציפוי להתלכדות ליצירת סרט ציפוי המיישר שלושה שלבים.

בטמפרטורה נתונה, קצב ההתאחדות המותכת הבקרה הגורם החשוב ביותר הוא נקודת ההיתוך של השרף, צמיגות המצב המותך של חלקיקי האבקה וגודל חלקיקי האבקה. על מנת להתאחד בצורה הטובה ביותר של מותך יש בהקדם האפשרי, על מנת שיהיה זמן ארוך יותר להשלים את השפעות הזרימה של שלב הפילוס. השימוש בחומר ריפוי מקוצר זמין לזרימה ופילוס של הזמן הנדרש, ולכן סרט הציפוי שנוצר מאותה אבקה פעילה במיוחד מציג לרוב קליפת תפוז.

גורמי המפתח המשפיעים על זרימת הציפוי והיישור הם צמיגות ההיתוך של השרף, מתח הפנים של המערכת ועובי הסרט. בתורו, צמיגות ההיתוך תלויה במיוחד בטמפרטורת הריפוי, קצב הריפוי וקצב החימום.

הגורמים השונים שהוזכרו לעיל, יחד עם התפלגות גודל החלקיקים ועובי הסרט, נקבעים בדרך כלל על פי תכונות הסרט הנדרשות לצביעה של אובייקטים ותנאי בניית אבקה שיוחלטו. ציפוי אבקה זרימה ופילוס הכוח ממתח הפנים של המערכת, הוזכרה גם חזית זו. הכוח המופעל על המשיכה בין המולקולות בסרט הציפוי להיפך, התוצאה, כגון צמיגות ההיתוך גבוהה יותר, ככל שההתנגדות נגד זרימה והרמה גדולה יותר. לפיכך, מתח פני השטח והגודל המולקולרי של ההבדל בין הכבידה קובעים את מידת פילוס סרט הציפוי.

עבור ציפוי עם יכולת זרימה טובה, ברור שמתח הפנים של המערכת צריך להיות גבוה ככל האפשר, וצמיגות ההיתוך נמוכה ככל האפשר. ניתן להשיג אותם על ידי הוספת התוספים למתח הפנים של המערכת ניתן לשפר ולהשתמש בנקודת התכה נמוכה של שרף בעל משקל מולקולרי נמוך.

תהליך יצירת ציפוי

ניתן להכין ציפויים לפי התנאים הנ"ל בעלי תכונות זרימה מצוינות, אך בגלל מתח הפנים הגבוה שלו גורם להתכווצות, עקב צמיגות ההיתוך הנמוכה יותר תיצור צניחה, והפינות יכולת ציפוי ירודה. בעבודה מעשית, מתח פני השטח וצמיגות ההיתוך של המערכת נשלטים בטווח מסוים, כך שניתן לקבל מראה משטח ציפוי מוסמך.

השפעת מתח הפנים וצמיגות ההיתוך של זרימת סרט הציפוי מוצגת באיור 2. כפי שניתן לראות באיור, מתח הפנים של צמיגות ההיתוך הנמוכה מדי או הגבוהה מדי ימנע זרימת ציפוי, וכתוצאה מכך סרט ציפוי ירוד יכולת זרימה, ומתח פני השטח גבוה מדי תהליך יצירת הסרט יופיע מכתשים. יציבות האחסון הפיזית של צמיגות ההיתוך נמוכה מדי תגרום לאבקה להתדרדר יכולת ציפוי לקויה של קונסטרוקציה פינתית, והקונסטרוקציה בחזית תהיה צנועה.

לסיכום, ברור שמצב פני השטח הסופי של סרט ציפוי האבקה המתקבל, פגמים ופגמים (כגון קליפת תפוז, יכולת זרימה לקויה, מכתשים, חרירים וכו') קשורים זה בזה, וגם בתהליך השקיעה המעורב ב- שינוי פאזה בבקרת הכוח הריאולוגי. חלוקת גודל חלקיקי האבקה משפיעה גם על מראה פני השטח של סרט הציפוי. ככל שהחלקיקים קטנים יותר, כך החלקיקים הנמוכים גדולים יותר בשל הקיבולת התרמית שלו, כך שזמן ההיתוך שלו קצר מזה של החלקיקים הגדולים, מתלכדים גם מהר יותר ונוצר מראה פני שטח טוב יותר של סרט הציפוי. חלקיקי אבקה גדולים התכה זמן מהאורך של חלקיקים קטנים, סרט הציפוי שנוצר על עשוי להיווצר אפקט קליפת התפוז. שיטות בניית אבקה אלקטרוסטטית (פריקת קורונה או פריקת חיכוך), אך גם מובילה להיווצרות גורם בקליפת התפוז.

כיצד להפחית או להימנע מאפקט קליפת התפוז כדי לקדם זרימה והיישור יכול להפחית או להימנע מקליפת התפוז. המערכת משתמשת בצמיגות נמס נמוכה, זמן פילוס ממושך ומתח פנים גבוה יותר בתהליך הריפוי ניתן לשיפור הזרימה והפילוס. הפרמטרים החשובים לשליטה על שיפוע מתח הפנים הם קליפת תפוז מופחתת, בעוד שגם השליטה במתח הפנים של משטח סרט הציפוי היא אחידה, על מנת לקבל את שטח הפנים הקטן ביותר.

חומר מקדם זרימה או חומר פילוס משמש לרוב בעבודה בפועל לשיפור מראה הציפוי, על מנת להעלים פגמים פני השטח כגון קליפת תפוז, מכתשים, חרירים. הביצועים הטובים של חומר מקדם זרימה יכולים להפחית את צמיגות ההיתוך, ובכך לתרום לערבוב ההיתוך ולפיזור הפיגמנטים, לשיפור יכולת הרטיבות המצע, הזרימה והיישור של הציפוי, מסייע גם בביטול פגמי פני השטח. כדי להקל על שחרור האוויר.

יש לחקור את הקשר בין המינון לבין ההשפעה. כמות לא מספקת תגרום להתכווצות ולקליפת תפוז, צריכה מופרזת תוביל לאובדן ברק, אובך ותיצור בעיות הידבקות בציפוי מחדש בחלק העליון. בדרך כלל, הוסיף משנה הזרימה בתערובת המוקדמת. או עשוי מאצווה מאסטר של שרף (שרף ויחס התוספות של 9/1 עד 8/2), או נספג על הנשא האנאורגני בצורת אבקה. כמות התוספים באבקת צבע היא 0.5 עד 1.5% (בקלסרים מחושבים פולימר יעיל), אך בריכוזים נמוכים עשויה גם טובה.

שרפים לשינוי זרימת פולי-אקרילט בשימוש הנפוץ ביותר, כגון בוטיל אסטר חומצה פוליאקרילית ("Acronal 4F"), חומצה אקרילית אתיל - אתיל הקסיל אקרילט קופולימר ובוטיל אקרילט - קופולימר חומצה אקרילית-הקסיל אקרילט וכו'. ניתן להשתמש בהם בקופולימר מאוד טווח ריכוז רחב. בדרך כלל polyacrylate השפעה קטנה על מתח פני השטח, הם יכולים לתרום לציפוי יצירת משטח אחיד קבוע יחסית. בהשוואה לאלו של התוספים להורדת מתח הפנים (כגון סיליקון וכדומה), הם אינם מפחיתים את מתח הפנים, ולכן ניתן להשתמש בהם כדי להאיץ את הפילוס. הפחתת מתח הפנים של התוספים כוללים חומרים פעילים על פני השטח, אסטרים אלקיל מופלרים וסיליקון. הם מצטרפים הכמות מאוד רגישה. בנזואין הוא חומר הסרת גז, יש גם השפעה של הפחתת מתח פני השטח, נמצא בשימוש נרחב כדי לשפר את מראה פני השטח של סרט הציפוי של ציפוי האבקה.

תהליך יצירת ציפוי