EN
Защо стандартните линии за електрофосфатиране не са подходящи за пластмасови субстрати
Термични граници на повреждение: защо пластмасите не могат да издържат отвердяване при 120–180 °C
Повечето термопластици, използвани в автомобили и ежедневни продукти като АБС, поликарбонат и нейлон, започват да се деформират при температури над 80 °C. Стандартните процеси за електрофото покритие обикновено изискват значително по-високи температури — между 120 и 180 °C. Тези високи температурни нива далеч надхвърлят това, което повечето пластмаси могат да издържат. При излагане на такава интензивна топлина полимерните вериги фактически се разпадат на молекуларно ниво и губят цялата си структурна здравина. Например полипропиленът започва да се огъва и деформира около 100 °C. Материалите от АБС започват да променят цвета си при температура около 85 °C. Значителната разлика между тези работни температури означава, че стандартното оборудване за електрофото покритие просто не функционира правилно при пластмасови части.
Последици от термична несъвместимост: деформация, промяна на цвета и провал на адхезията
Излагането на пластмаси на стандартни процеси за електрофото покритие предизвиква три взаимосвързани вида отказ:
- Сгъстяване различното топлинно разширение компрометира размерната стабилност — особено при тънкостенни части като електронни корпуси или панели за вътрешна облицовка.
- Промяна на цвета топлината деградира полимерните добавки и стабилизатори, което води до пожълтяване или избледняване — недопустимо за потребителски компоненти, при които външният вид е от критично значение.
- Отлъчване бързото термично циклиране поражда микропукнатини на границата между покритието и основния материал, намалявайки адхезията с до 60 %. Тези дефекти заедно увеличават процентите на бракувани изделия с 15–30 % при операциите по електрофоретично покритие на пластмаси, което подкопава както стопанската ефективност, така и предимствата по отношение на производителност.
Ниско температурни технологии за електрофоретично покритие, осигуряващи съвместимост с пластмаси
За преодоляване на термичните ограничения на конвенционалното електрофоретично покритие специализираните ниско температурни технологии сега осигуряват устойчиво електрохимично утаяване върху топлочувствителни пластмаси — без да се жертва корозионната стойкост, адхезията или качеството на повърхността.
УФ-отвърдяващи и хибридни УФ/термични електрофоретични покрития (температурен режим за отвърдяване ≈80 °C)
Е-лаковете, които се отвръзват с ултравиолетова светлина, затвърдяват за секунди при излагане на ултравиолетово лъчение, вместо да изискват топлина. Тези покрития работят добре при температури под 80 °C, което съвпада добре с температурните граници, които повечето инженерни пластмаси могат да издържат безопасно. Някои системи комбинират подходите, като използват фокусирана УВ светлина заедно с кратки импулси топлина около 100 °C, за да се осъществи пълно напречно свързване. Комбинираният подход елиминира проблемите, причинени от термичен стрес, и в същото време осигурява равномерни покрития, които желаем. Автомобилните производители забелязаха, че скоростта на производството им се увеличава с около 40 %, а разходите за енергия спадат с приблизително 30 % на партида при използване на тези хибридни системи с инфрачервена подкрепа. Друг голям плюс е мигновеното отвръзване, което предотвратява стичането или провисването на покритието по сложни форми — нещо абсолютно критично при работа с подробни пластмасови части.
Катализирани епоксидно-акрилови формули с ниска температура на стъклоподобен преход (<100 °C отвръзване)
Най-новите епоксидно-акрилови формули сега включват специални агенти за крослинкинг, които се активират при температури под 100 °C — значително по-ниски от тези, необходими на повечето пластмаси, за да запазят формата си. Тези нови покрития устояват на корозията не по-зле от старите електрокоатинги за високи температури, но не повреждат материалите, върху които са нанесени. Някои независими лаборатории дори са измерили сили на адхезия над 4,5 мегапаскала върху повърхности от полипропилен, дори след като те са били подложени на 1000 часа в строгите изпитания с разпръснат солен спрей, предвидени в стандарта ASTM B117. Това означава, че производителите най-сетне могат да получат надеждна защита за материали, които доскоро са представлявали проблем при нанасянето на покрития.
Енергоспестяваща конструкция на линия за електрокоатинг за пластмасови компоненти
Инфрачервени и близки до инфрачервеното спектър конвейерни фурни: 30–50 % намаление на енергийното потребление спрямо конвекционните фурни в линиите за автомобилни пластмасови декоративни елементи
Инфрачервените и близките инфрачервени конвейерни фурни повишават ефективността в линиите за електро-покритие на пластмасови части, като изпращат електромагнитна енергия директно там, където е най-необходима – точно върху материала, който се покрива, вместо да губят топлина за загряване на заобикалящия въздух. Начинът, по който действа тази енергия, позволява на материалите да достигнат пълната си температура за отвръзване при около 100 °C или по-ниска, което съвпада добре с температурните граници, които АБС пластмасата, поликарбонатът и други често използвани пластмаси могат да издържат без повреждения. Много производители на автомобилни интериорни елементи съобщават за намаляване на енергийните разходи с 30 до 50 процента спрямо традиционните конвекционни фурни. Те също забелязват по-кратки времена за обработка и вече няма нужда да чакат топлината да проникне през материала. Тъй като инфрачервената светлина прониква в покритията изключително бързо, тя осигурява равномерна твърдост по цялата повърхност, без да предизвиква деформации или отлепяне – проблеми, характерни за други методи. Това води до детайли, които запазват формата и функционалността си надеждно в течение на дълго време.
ЧЗВ
В: Защо стандартните линии за електрофосфорно покритие не могат да се използват за пластмасови субстрати?
О: Стандартните процеси за електрофосфорно покритие изискват високи температури между 120 и 180 °C, които надвишават термичните граници на повечето пластмаси и водят до деформация, промяна на цвета и загуба на адхезия.
В: Какви са последствията от използването на стандартно електрофосфорно покритие върху пластмаси?
О: Последствията включват деформация, промяна на цвета и намалена здравина на адхезията поради термичен дисбаланс, което води до по-високи нива на брак.
В: Какви технологии съществуват, за да направят електрофосфорното покритие съвместимо с пластмаси?
О: Технологии с ниска температура, като UV-отвердяващи и хибридни UV/термични електрофосфорни покрития, както и катализирани формулации на епоксидно-акрилови смоли с ниска стойност на стъклоподобната температура (Tg), позволяват ефективно покриване на пластмасови субстрати.
В: Как инфрачервените и близките инфрачервени конвейерни фурни позволяват подобряване на линиите за електрофосфорно покритие за пластмасови компоненти?
О: Те подобряват ефективността, като насочват енергията директно към материала, намаляват енергийните разходи с 30–50 % и елиминират проблеми като деформация и отлепяне.