Nghiên cứu về công nghệ sản xuất và hiện thực hóa chất lượng của bột sơn lót PVD
Jun 15, 2019| Nghiên cứu về công nghệ sản xuất và hiện thực hóa chất lượng của bột sơn lót PVD
Tóm tắt: trong bài báo này, các đặc tính vật liệu của bột cơ sở, quy trình sản xuất thiết bị sản xuất và biến đổi môi trường sản xuất, cài đặt thông số thiết bị sản xuất, sao cho sự xuất hiện của các sản phẩm bột truyền thông, tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm và độ ổn định.
Sơn bột được sử dụng làm bột nền để thay thế sơn trung bình. Quá trình này có thể cải thiện chất lượng bột điện môi và thúc đẩy ứng dụng của nó trong lớp mạ chân không.
Công nghệ lắng đọng hơi vật lý PVD (PhysVaporDepocation, PVD), vì nó có khả năng thích ứng tốt với vật liệu, quy trình, nhiệt độ thấp, tạo màng nhanh, mật độ phủ, cường độ bám dính với chất nền, so với quy trình truyền thống do không còn sử dụng axit mạnh, mạnh mạ kiềm và xyanua, crom anhydride, các hóa chất độc hại và có hại như tác động môi trường là nhỏ, so với quy trình mạ điện truyền thống của vật lý tinh khiết, không gây ô nhiễm, v.v.
Công nghệ mạ PVD chủ yếu bao gồm bay hơi chân không, mạ giật gân và mạ ion, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực máy móc, điện tử, truyền thông và ô tô. Mạ chân không đã trở thành một xu hướng mới của bảo vệ môi trường.
Trong lĩnh vực công nghiệp ô tô, công nghệ mạ điện chân không, thay vì công nghệ mạ điện truyền thống, được áp dụng trực tiếp vào việc mạ điện các bộ phận kim loại và phi kim loại, như trung tâm bánh xe, đèn pha ô tô, đèn sương mù, nhãn xe và dải trang trí bằng crôm- bộ phận mạ.
Do các bộ phận kim loại kém, sản xuất khuyết tật bề mặt, lớp phủ trực tiếp trên bề mặt sẽ có các vấn đề như độ bóng không ổn định, độ bám dính kém, khả năng chống sương mù muối yếu, khả năng chống nước kém, khuyết tật về ngoại hình.
Vì vậy, trong các bộ phận kim loại và lớp mạ điện giữa cần phải có một lớp lớp trung bình, để đáp ứng các yêu cầu của màng mạ điện chân không ở dưới cùng của ánh kim, yêu cầu hiệu suất đầy đủ, bằng phẳng và khác nhau, để lớp phủ PVD có tính thẩm mỹ vai trò trang trí, và có thể đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn hiệu suất của các bộ phận ô tô.
Hiện nay, lớp phương tiện chính sử dụng sơn phương tiện dựa trên dung môi và bột phương tiện rắn, thi công sơn phương tiện dựa trên dung môi đơn giản, được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận sau bán hàng ô tô, quy trình sản xuất thông thường là "sơn lót + sơn lót gốc dung môi + dung môi sơn phương tiện dựa trên + lớp phủ + véc ni dung môi ".
Nhưng phát thải VOC trong các sản phẩm của nó không thích ứng với chính sách bảo vệ môi trường quốc gia ngày càng nghiêm ngặt, ô nhiễm môi trường và sơn trung bình dựa trên dung môi là lớp trung bình.
Sau khi mạ điện, độ bám dính của lớp mạ điện, chống sốc nhiệt, chống ăn mòn, kháng dầu nhiên liệu và khó đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của các tiêu chuẩn hiệu suất phụ tùng ô tô hiện nay, các nhà sản xuất mạ điện chân không các bộ phận kim loại ô tô đã chuyển sang phát ra tiếng nói không sơn bột cho các giải pháp, nâng cao một làn sóng bột sơn.
Là lớp trung bình, sơn tĩnh điện có ưu điểm là độ bóng cao, độ đầy đủ cao, năng suất và độ bám dính cao, chống sốc nhiệt, chống ăn mòn, kháng dầu nhiên liệu và hiệu suất tốt hơn khác.
Lớp sơn tĩnh điện này được gọi là bột điện môi, bột sử dụng quy trình mạ chân không trung bình là "chất nền kim loại + bazơ + bột trung bình + mạ + bột trong suốt", bột crôm chân không trung bình làm lớp điện môi, dễ đáp ứng tiêu chuẩn về hiệu suất của phụ tùng ô tô, việc áp dụng đại trà bột vừa trong lĩnh vực ô tô, thị phần ngày càng lớn.
Tuy nhiên, việc sản xuất và sản xuất bột vừa là khó khăn. Bởi vì mạ điện chân không đòi hỏi không có khuyết tật trong màng phủ của lớp trung bình, không dung sai cho các lỗ co ngót, lỗ kim, hạt và các khuyết tật khác trong màng phủ, và yêu cầu cao về độ bóng và đầy của màng sơn của các lô sản phẩm.
Do đó, so với việc sản xuất sơn tĩnh điện thông thường, quy trình sản xuất bột trung bình có nhiều vấn đề, như khó sản xuất cao, hiệu quả sản xuất thấp và năng suất sản phẩm thấp.
Nghiên cứu này dựa trên công nghệ sản xuất bột trung bình hiện nay, nâng cấp bột để cải tiến công nghệ sản xuất, phương tiện đã được nghiên cứu thông qua nghiên cứu về đặc tính của vật liệu bột PVD, quy trình sản xuất thiết bị sản xuất và môi trường sản xuất chuyển đổi, thông số thiết bị sản xuất, như nghiên cứu , hạ thấp độ khó sản xuất bột trung bình, nâng cao hiệu quả sản xuất, năng suất cao, chất lượng sản phẩm ổn định.
1. Công thức cơ bản của bột trung bình và giới thiệu ngắn gọn về quy trình mạ chân không PVD
1.1 công thức cơ bản của bột trung bình (xem bảng 1)
1.2 Thông số kỹ thuật chung cho bột truyền thông
1.2.1 giới thiệu về quy trình mạ chân không PVD
Sơn tĩnh điện như lớp trung bình mạ, quá trình mạ phổ biến là "chất nền kim loại + bột nền + bột trung bình + mạ điện + bột trong suốt".
Lấy ví dụ về quy trình mạ điện chân không của trục bánh xe, trước tiên, sơn bột nền bánh xe theo quy trình phun bột nền trung tâm thông thường, sau đó sơn màng sơn bột cơ bản theo quy trình sơn bột trung bình, để tạo ra "thủy tinh bề mặt ";
Sau đó, các bộ phận trung tâm được phun được đưa vào buồng phun kim loại chân không có chứa một lượng nhỏ argon. Các vật liệu mục tiêu của các vật liệu được chọn, chẳng hạn như niken, crom và nhôm, chủ yếu được mạ lên các bộ phận bằng phương pháp bay hơi hoặc mạ giật gân, với độ dày khoảng 1,0 × 10-7m. Cuối cùng, bột acrylic trong suốt được sử dụng làm lớp bảo vệ mạ điện.
Là một lớp điện môi, lớp phủ bột là quan trọng nhất để tạo thành một "bề mặt thủy tinh" với các đặc tính của san lấp mặt bằng cao, độ bóng cao và độ đầy đủ cao, để đạt được hiệu ứng gương không có sương mù. Các thông số cơ bản của màng phủ của lớp điện môi được thể hiện trong bảng 2:
1.2.2 sơn tĩnh điện
Không có tạp chất cơ học, lỏng lẻo và không kết hợp (đo thị giác), mật độ sơn bột: 1,1 ± 0,5g / ml, độ ẩm: ≤1%.
1.2.3 Lớp phủ (các chỉ số kỹ thuật được thể hiện trong bảng 2)
2. Kinh nghiệm
2.1 nguyên liệu và thiết bị
Dow epoxy: có sẵn trên thị trường; Đại lý đóng rắn phenolic: trên thị trường; Phụ gia chung cho sơn tĩnh điện (chất làm đều màu, benzoin), nhập khẩu; Máy đùn trục vít đôi: máy móc kebeilong co., LTD. Nhà máy ACM2PSR: HOSOKAWA MIKROPUL GmbH, máy trộn.
2.2 quy trình sản xuất và chuẩn bị bột giấy
Quy trình sản xuất bột trung bình tương tự như các lớp phủ bột khác, thông qua các bước sau: trộn → trộn → ép đùn → ép → nghiền → sàng lọc. (xem hình 1)
Mỗi thành phần được cân theo công thức (bảng 1). Sau khi trộn trước, nó được hợp nhất và trộn bởi một máy đùn trục vít đôi. Con lăn làm mát được sử dụng để nhấn máy tính bảng, và sau đó nó được nghiền và nghiền bằng máy nghiền.
Kiểm tra chất lượng 2.3
Sau khi kích thước hạt phủ đạt tiêu chuẩn, chất lượng lớp phủ được đánh giá thông qua một loạt các thử nghiệm.
Là lớp trung bình mạ điện chân không, màng phủ của lớp trung bình cần đạt được sự xuất hiện của các khuyết tật bằng 0, bao gồm độ dày màng, hạt, điểm bột, lỗ co ngót, lỗ kim, độ bóng, kiểm tra tính bằng dòng chảy, nhưng cũng bao gồm cả khả năng tương thích giữa các lô , tính tương thích giữa mỗi hộp, độ bám dính của lớp phủ, độ uốn của lớp phủ, lực va đập, độ cứng bề mặt, cốc, vv .. Bảng 3 cho thấy kết quả thử nghiệm.
2.3.1 môi trường thử nghiệm
Sự xuất hiện của màng phủ của lớp điện môi phải không có khuyết tật và cần loại bỏ các yếu tố gây nhiễu của môi trường phát hiện, bao gồm các hạt sợi, điểm bột, lỗ tĩnh điện, v.v ... Cách tiếp cận chính là đóng phun phòng thử nghiệm, và các thông số của điện áp súng phun, dòng điện, sản lượng bột không được quá lớn.
Độ dày màng 2.3.2
Độ dày màng được đo bằng máy đo độ dày màng.
Bề ngoài lớp phủ
Khi độ dày màng phù hợp với thử nghiệm, màng phải được kiểm tra bằng mắt và không có khuyết tật như các hạt, điểm bột, lỗ co ngót và lỗ kim trên màng.
2.3.4 kiểm tra độ bóng, độ bám dính, uốn và dòng chảy
Trong điều kiện độ dày màng là nhất quán, máy đo độ bóng, máy đo bagel và máy đo uốn trục và thanh được sử dụng để đo, và thử nghiệm cân bằng cần phải được so sánh với tấm so sánh để đánh giá.
Kiểm tra tương thích 2.3.5
Bột truyền thông cần phải được kiểm tra tính tương thích. Sau khi bột thử được trộn theo tỷ lệ 50:50, nó sẽ được hóa rắn bằng tấm phun, và dụng cụ bóng và kiểm tra trực quan sẽ được sử dụng để xác định rằng nó không thể mất ánh sáng và sương mù. Kiểm tra khả năng tương thích nên được tiến hành cho Số hộp đầu tiên, giữa và cuối cùng và nhiều lô của mỗi lô.
2.3.6 vấn đề và khuyết điểm của màng phủ
Sau khi bảo dưỡng, các khuyết tật có xác suất cao là các hạt, giá trị DOI thấp và độ bóng, san lấp không đạt tiêu chuẩn, khoang co ngót, lỗ kim, v.v.
3. Kết quả và thảo luận
3,1 ảnh hưởng của đặc tính vật liệu đến độ khó và chất lượng sản xuất
Vì bột trung bình yêu cầu cân bằng (R) ≥ 9, độ bóng ≥ 110% và không có khoang co ngót, hạt, lỗ kim và các khuyết tật khác có thể được tìm thấy trên bề mặt lớp phủ, cần có khả năng tương thích tuyệt vời giữa các nhóm phân tử nhựa và chất đóng rắn, và cơ bản đặc điểm là gần, để có hiệu suất xử lý cơ học tốt.
Chất dẻo và chất đóng rắn được trộn đều và đồng đều, để đạt được sự đồng nhất của phản ứng trong quá trình đóng rắn của toàn bộ màng phủ và đảm bảo độ tin cậy và hiệu suất của sản phẩm.
Tuy nhiên, trong điều kiện hiệu suất dòng chảy bằng nhau, các đặc tính cơ bản của nhựa epoxy có trọng lượng phân tử thấp và chất đóng rắn phenolic được chọn, như điểm làm mềm và độ nhớt, có một số khác biệt, dẫn đến hiệu ứng chung của việc trộn đùn không thể đáp ứng yêu cầu cao của màng sơn tĩnh điện trung bình.
Các đặc tính cơ bản của nhựa và chất đóng rắn được thể hiện trong bảng 4. Quy trình sản xuất cố định được thông qua và kết quả thử nghiệm thu được từ sự kết hợp được thể hiện trong bảng 5.
Sự kết hợp giữa epoxy loại 2 và chất đóng rắn 1 có thể thu được kết quả tốt nhất. Có thể thấy rằng độ nhớt của epoxy và chất đóng rắn đóng vai trò quyết định đối với chất lượng sản phẩm cuối cùng.
3.2 ảnh hưởng của môi trường sản xuất đến chất lượng bột
Bột trung bình dễ bị ô nhiễm bởi môi trường bên ngoài, dẫn đến khoang co ngót, hạt và các khuyết tật khác của màng phủ, do đó, yêu cầu về độ sạch của thiết bị sản xuất, môi trường sản xuất rất cao, phải thành lập xưởng sản xuất độc lập, môi trường sản xuất lọc không khí cách ly, làm sạch hạt không khí để duy trì mức 500.000.
3,3 ảnh hưởng của vít đùn đến chất lượng lớp phủ
Vít máy đùn bao gồm phần cho ăn, phần nóng chảy và phần đồng nhất hóa (xem hình 2). Hiệu ứng trộn của máy đùn sẽ ảnh hưởng đến độ bóng và độ phẳng của sản phẩm.
Sức mạnh của máy đùn, tỷ lệ đường kính chiều dài của trục vít, diện tích mặt cắt ngang, độ sâu của ren và tốc độ quay có ảnh hưởng đến sự phân tán đồng đều của vật liệu.
Vít có tỷ lệ thay đổi 24: 1 đã được chọn để nghiên cứu và thử nghiệm. Ảnh hưởng của vít với các thông số kỹ thuật khác nhau và máy đùn lên độ bóng và cân bằng của màng phủ được thể hiện trong bảng 6.
Kết quả cho thấy việc tăng chiều dài trục vít và độ sâu ren có thể cải thiện sự xuất hiện của bột trung bình. Vấn đề tương thích giữa các lô có thể được giải quyết bằng cách sử dụng đùn lặp lại thứ cấp.
4, kết luận
Thông qua việc phân tích các đặc tính của nguyên liệu thô, người ta thấy rằng điểm làm mềm và độ nhớt của nguyên liệu thô được sử dụng là khá khác nhau, và màng phủ của bột trung bình không có khuyết tật. Do đó, quy trình sản xuất bột trung bình khó sản xuất hơn, kém hiệu quả hơn và ít thành phẩm hơn.
Nghiên cứu thông qua môi trường sản xuất để đảm bảo độ sạch, lựa chọn vít đùn, đùn thứ cấp, để đảm bảo phân tán và trộn đều, loại bỏ tạp chất trong bột.
Phương pháp và môi trường kiểm tra có thể đảm bảo phát hiện và phản hồi kịp thời các vấn đề về chất lượng, để có thể cải thiện chất lượng bột trung bình, năng suất hiệu quả hơn, tỷ lệ năng suất có thể được cải thiện, và chất lượng xuất hiện và độ ổn định chất lượng có thể được đảm bảo.
IKS PVD, sản xuất máy sơn chân không từ Trung Quốc, liên hệ: iks.pvd@foxmail.com
