粉体塗装

粉体塗装には、部品の準備（前処理）、粉体の塗布、硬化という3つの基本ステップがあります。

部品の準備プロセスと装置Edit

粉体塗装の前には、油、汚れ、潤滑グリース、金属酸化物、溶接スケールなどの除去が不可欠です。 これには様々な化学的、機械的手法が用いられます。 方法の選択は、粉体塗装を行う部品のサイズと材質、除去すべき不純物の種類、完成品の性能要件によって異なります。

化学的な前処理では、リン酸塩やクロム酸塩を水に浸したりスプレーしたりして使用します。

化学的な前処理では、リン酸塩やクロム酸塩を水に浸したりスプレーしたりして使用します。これらは多くの場合、複数の段階で行われ、脱脂、エッチング、脱スマット、様々な洗浄、そして最終的なリン酸塩やクロム酸塩で構成されています& 新しいナノテクノロジーの化学結合。 前処理工程では、粉体の洗浄と金属への接合性の向上の両方が行われます。 最近では、環境に有害なクロメートの使用を避ける追加プロセスが開発されています。

多くのハイエンドのアプリケーションでは、前処理プロセスの後、粉体塗装の後に部品を電気塗装します。

コーティングの前に表面を準備するもう一つの方法は、アブレシブブラストまたはサンドブラストやショットブラストとして知られています。

また、塗装前に表面を整える方法として、サンドブラストやショットブラストといったブラストメディアやブラスト用の研磨材を用いて、木やプラスチック、ガラスなどの製品の表面のテクスチャリングや準備、エッチング、仕上げ、脱脂を行います。

炭化ケイ素砥粒ブラスト媒体は、脆くて鋭く、金属や引張強度の低い非金属材料の研削に適しています。 プラスチックメディアブラスト装置は、プラスチック製の研磨材を使用しており、アルミニウムなどの基材には弱いものの、脱脂や表面仕上げに適しています。 サンドブラスト媒体は、金属含有量の少ない高純度の結晶を使用する。

スチールショットやスチールグリットは、コーティングの前に表面をきれいにするために使用されます。

ショットブラストは、媒体をリサイクルし、環境にやさしい方法です。

粉体塗装の用途によっては、塗装前に研磨ブラストなどの別の準備方法が必要になることもありますが、この方法はIビーム、アングル、パイプ、チューブ、大型の加工品などのスチール部品に対して非常に効率的です。

粉体塗装の用途によっては、塗装前にアブレシブブラストなどの別の準備方法が必要になることがあります。オンライン消費者市場では、一般的にメディアブラストサービスを追加料金で塗装サービスと組み合わせて提供しています。

最近の粉体塗装業界では、熱に敏感なプラスチックや複合材にプラズマ前処理を施すことが注目されています。 プラズマ処理は、物理的に洗浄し、エッチングし、化学的に活性化された結合部位をコーティング剤に提供します。 その結果、親水性で濡れやすい表面となり、コーティングの流れと接着性が向上します。

粉体塗装のプロセス

金属に粉体塗装を施す最も一般的な方法は、静電ガン（コロナガン）を使って粉体をスプレーすることです。 このガンで粉体にマイナスの電荷を与え、機械的または圧縮空気で接地した対象物に向かって噴霧し、強力な静電気でワークに向かって加速させます。 静電塗装に使用されるスプレーノズルには、さまざまな種類があります。 ノズルの種類は、塗装するワークの形状や塗料の粘度によって異なる。 その後、対象物を加熱し、粉体を溶かして均一な膜を作り、冷却して硬い塗膜を形成します。 また、先に金属を加熱してから、高温の基材に粉体を吹き付ける方法も一般的です。 予熱は、より均一な仕上がりを実現するのに役立ちますが、過剰なパウダーによるランなど、別の問題が生じることもあります。 Fusion Bonded Epoxy Coatings」参照

また、トリボガンと呼ばれる、摩擦によって粉体を帯電させるタイプのガンもあります。 この場合、火薬は銃身の中のテフロンチューブの壁に沿って摩擦することでプラスの電荷を帯びる。 この帯電した粉体粒子が、接地された基板に付着するのである。 トリボガンでは、一般的なコロナガンとは異なる粉体の配合が必要となる。

また、専用の静電ディスクを用いて粉体を塗布することもできます。

流動層法と呼ばれる別の粉体塗装方法は、基板を加熱した後、粉体を充填した空気層に基板を浸します。 粉体は高温の対象物に付着して溶ける。 硬化させるためにはさらに加熱する必要があります。 この方法は、コーティングの厚さが300マイクロメートルを超える場合に使用されます。

静電流動層塗装

静電流動層塗装は、従来の流動層浸漬法と同じ流動化技術を使用しているが、層内の粉体の深さがはるかに大きいのが特徴である。 ベッドの中には静電帯電媒体が置かれており、流動化した空気が粉体を持ち上げることで粉体が帯電します。 帯電した粉体の粒子は上方に移動し、流動床の上に帯電した粉体の雲を形成します。 帯電した雲の中を接地した部品が通過すると、粒子はその表面に引き寄せられます。

Electrostatic Magnetic Brush (EMB) Coating 編集

ローラーで粉体を塗布する平面材料の塗装方法で、比較的高速で5〜100マイクロメートルの正確な膜厚が得られます。 従来の複写機の技術がベースになっている。 現在、いくつかの塗装アプリケーションで使用されていますが、平らな基材（スチール、アルミニウム、MDF、紙、ボード）への商業的な粉体塗装や、シート・トゥ・シートやロール・トゥ・ロールのプロセスに有望です。

CuringEdit

ThermosetEdit

熱硬化性粉体が高温にさらされると、溶融し始め、流れ出し、化学的に反応して、より高分子量のポリマーが網目状に形成されます。

ポリエステル樹脂の構造と硬化剤の種類が架橋に大きく影響します。

ポリエステル樹脂の構造や硬化剤の種類は、架橋に大きな影響を与えます。

一般的な粉体は、200℃/物体温度で10分で硬化しますが、ヨーロッパやアジアの市場では、180℃/10分という硬化スケジュールが数十年来の工業規格となっています。しかし最近では、同じ硬化時間で160℃の温度レベルにシフトしています。 硬化剤としてトリグリシジルイソシアヌレート（TGIC）を使用した屋外耐久性パウダーは同様の温度レベルで動作し、硬化剤としてβ-ヒドロキシアルキルアミドを使用したTGICフリーのシステムは約160℃（320°F）に制限されている。

ローベークのアプローチは、特に大量の部品のコーティングが塗装作業のタスクである場合に、エネルギーの節約につながります。

すべてのローベークシステムの主な課題は、反応性、フローアウト（粉体フィルムの側面）、貯蔵安定性を同時に最適化することです。

すべてのローベークシステムの主要な課題は、反応性、フローアウト（粉体フィルムの形状）、保存安定性を同時に最適化することです。

硬化スケジュールは、メーカーの仕様によって異なります。

硬化スケジュールはメーカーの仕様によって異なります。

UV CureEdit

紫外線（UV）硬化型粉体塗料は1990年代から商業的に使用されており、当初は熱に弱い中密度繊維板（MDF）の家具部品を仕上げるために開発されました。 紫外線硬化型粉体塗料は、熱硬化型粉体塗料に比べて必要な熱量が少なく、硬化速度も格段に速いのが特徴です。 UV硬化型粉体塗料の典型的なオーブン滞留時間は1～2分で、塗膜の温度は110～130℃に達します。 UV LED硬化システムはエネルギー効率が高く、ランプヘッドからIRエネルギーを発生させないため、UV硬化型粉体塗料は熱に弱い様々な材料やアセンブリの仕上げにさらに適しています。 さらに、UV硬化型粉体塗料の利点として、塗布から硬化までのトータルプロセスサイクルが他の塗装方法に比べて速いことが挙げられます

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