O processo de revestimento em pó envolve três etapas básicas: preparação da peça ou o pré-tratamento, a aplicação do pó, e a cura.
Processos de preparação da peça e equipamentoEditar
Remoção de óleo, sujidade, graxas lubrificantes, óxidos metálicos, escamas de soldadura, etc., é essencial antes do processo de revestimento em pó. Pode ser feito através de uma variedade de métodos químicos e mecânicos. A selecção do método depende do tamanho e do material da peça a ser revestida em pó, do tipo de impurezas a remover e da exigência de desempenho do produto acabado. Alguns plásticos e compósitos sensíveis ao calor têm baixas tensões superficiais e o tratamento com plasma pode ser necessário para melhorar a aderência do pó.
Pré-tratamentos químicos envolvem a utilização de fosfatos ou cromatos em aplicação por imersão ou pulverização. Estes ocorrem frequentemente em múltiplas fases e consistem em desengorduramento, decapagem, desmoagem, várias lavagens e a fosfatização ou cromatação final do substrato & nova ligação química nanotecnológica. O processo de pré-tratamento tanto limpa como melhora a ligação do pó ao metal. Foram desenvolvidos recentemente processos adicionais que evitam a utilização de cromatos, uma vez que estes podem ser tóxicos para o ambiente. O zircónio e silanos de titânio oferecem um desempenho semelhante contra a corrosão e aderência do pó.
Em muitas aplicações de ponta, a peça é electrocapada após o processo de pré-tratamento, e subsequente à aplicação do revestimento em pó. Isto tem sido particularmente útil em aplicações automotivas e outras que requerem características de alto desempenho.
Um outro método de preparação da superfície antes do revestimento é conhecido como jacto abrasivo ou jacto de areia e jacto de granalha. O jacto de granalha e os abrasivos de jacto são utilizados para fornecer textura de superfície e preparação, decapagem, acabamento e desengorduramento para produtos feitos de madeira, plástico, ou vidro. As propriedades mais importantes a considerar são composição química e densidade; forma e tamanho das partículas; e resistência ao impacto.
O jacto de granalha de carboneto de silício é frágil, afiado, e adequado para moer metais e materiais não metálicos de baixa resistência. O equipamento de jateamento de meios plásticos utiliza abrasivos plásticos sensíveis a substratos como o alumínio, mas ainda adequados para a descofragem e acabamento superficial. O jacto de areia médio utiliza cristais de alta pureza com baixo teor de metais. O jacto de granulado de vidro contém contas de vidro de vários tamanhos.
O granulado de aço fundido ou granalha de aço é utilizado para limpar e preparar a superfície antes do revestimento. O jacto de granalha recicla o meio e é amigo do ambiente. Este método de preparação é altamente eficiente em peças de aço tais como vigas I, ângulos, tubos, tubos e grandes peças fabricadas.
Diferentes aplicações de revestimento em pó podem exigir métodos alternativos de preparação, tais como jacto abrasivo antes do revestimento. O mercado consumidor online oferece tipicamente serviços de decapagem por jacto de granalha em combinação com os seus serviços de revestimento a custos adicionais.
Um desenvolvimento recente para a indústria de revestimento em pó é a utilização de pré-tratamento de plasma para plásticos e compósitos sensíveis ao calor. Estes materiais têm tipicamente superfícies de baixa energia, são hidrófobos, e têm um baixo grau de instabilidade que todos têm um impacto negativo na adesão do revestimento. O tratamento com plasma limpa fisicamente, condiciona, e proporciona locais de ligação quimicamente activos para os revestimentos a que se ancoram. O resultado é uma superfície hidrofílica, molhável, que é susceptível de fluxo e aderência de revestimento.
Processos de aplicação do póEdit
Exemplo de pistolas de pintura a pó
A forma mais comum de aplicar o revestimento a pó em objectos metálicos é pulverizar o pó usando uma pistola electrostática, ou pistola corona. A pistola transmite uma carga negativa ao pó, que é depois pulverizada em direcção ao objecto aterrado por pulverização mecânica ou de ar comprimido e depois acelerada em direcção à peça de trabalho pela poderosa carga electrostática. Há uma grande variedade de bicos de pulverização disponíveis para utilização em revestimento electrostático. O tipo de bico utilizado dependerá da forma da peça a ser pintada e da consistência da tinta. O objecto é então aquecido, e o pó funde-se numa película uniforme, e é depois arrefecido para formar um revestimento duro. É também comum aquecer primeiro o metal e depois pulverizar o pó sobre o substrato quente. O pré-aquecimento pode ajudar a obter um acabamento mais uniforme, mas também pode criar outros problemas, tais como escorrimentos causados pelo excesso de pó. Ver o artigo “Fusion Bonded Epoxy Coatings”
Um outro tipo de pistola é chamado pistola tribo, que carrega o pó por fricção (triboeléctrica). Neste caso, a pólvora capta uma carga positiva enquanto esfrega ao longo da parede de um tubo de Teflon no interior do cano da arma. Estas partículas de pólvora carregadas aderem então ao substrato aterrado. A utilização de uma pistola tribo requer uma formulação de pó diferente da das pistolas corona mais comuns. As pistolas tribo não estão sujeitas a alguns dos problemas associados às pistolas corona, contudo, tais como a ionização traseira e o efeito de gaiola de Faraday.
P>Pó também pode ser aplicado usando discos electrostáticos especificamente adaptados.
Outro método de aplicação de revestimento em pó, denominado como método de leito fluidizado, é aquecendo o substrato e depois mergulhando-o num leito arejado e cheio de pó. O pó cola-se e derrete-se ao objecto quente. É normalmente necessário um aquecimento adicional para terminar a cura do revestimento. Este método é geralmente utilizado quando a espessura desejada do revestimento deve exceder 300 micrómetros. É assim que a maioria dos suportes de louça são revestidos.
Revestimento de leito fluidizado electrostáticoEdit
Aplicação de leito fluidizado electrostático utiliza a mesma técnica de fluidização que o processo convencional de imersão de leito fluidizado, mas com muito mais profundidade de pó no leito. Um meio de carga electrostático é colocado dentro do leito de modo a que o material em pó fique carregado à medida que o ar fluidizado o levanta. As partículas de pó carregadas movem-se para cima e formam uma nuvem de pó carregado acima do leito fluidizado. Quando uma parte aterrada passa através da nuvem carregada, as partículas serão atraídas para a sua superfície. As peças não são pré-aquecidas como são para o processo convencional de imersão em leito fluidizado.
Revestimento electroestático magnético (EMB)Edit
Um método de revestimento para materiais planos que aplica pó com um rolo, permitindo velocidades relativamente altas e espessura de camada precisa entre 5 e 100 micrómetros. A base para este processo é a tecnologia convencional de fotocopiadoras. Está actualmente a ser utilizada em algumas aplicações de revestimento e parece promissora para revestimento comercial em pó em substratos planos (aço, alumínio, MDF, papel, cartão), bem como em processos folha a folha e/ou rolo a rolo. Este processo pode potencialmente ser integrado numa linha de revestimento existente.
CuringEdit
ThermosetEdit
Quando um pó termofixa é exposto a temperatura elevada, começa a derreter, escorre para fora, e depois reage quimicamente para formar um polímero de maior peso molecular numa estrutura semelhante a uma rede. Este processo de cura, chamado crosslinking , requer uma certa temperatura durante um certo período de tempo a fim de atingir a cura total e estabelecer as propriedades completas do filme para o qual o material foi concebido.
Arquitectura da resina de poliéster e tipo de agente de cura têm grande impacto no crosslinking.
Cura de pós comum (normalmente a) temperatura de 200 °C (390 °F)/objecto durante 10 minutos, no mercado europeu e asiático um programa de cura de 180 °C (356 °F) durante 10 minutos tem sido padrão industrial durante décadas mas está hoje em dia a mudar para um nível de temperatura de 160 °C (320 °F) ao mesmo tempo de cura. Os sistemas híbridos avançados para aplicações interiores são estabelecidos para curar a um nível de temperatura de 125-130 °C (257-266 °F) de preferência para aplicações em painéis de fibras de densidade média (MDF); pós duráveis no exterior com triglicidil isocianurato (TGIC) como endurecedor podem funcionar a um nível de temperatura semelhante, enquanto os sistemas isentos de TGIC com β-hydroxy alkylamides como agentes de cura estão limitados a aproximadamente. 160 °C (320 °F).
A abordagem de baixo cozimento resulta em economia de energia, especialmente nos casos em que o revestimento de peças maciças é tarefa da operação de revestimento. O tempo total de permanência no forno precisa de ser apenas 18-19 min para curar completamente o pó reactivo a 180 °C (356 °F).
Um grande desafio para todos os sistemas de cozedura baixa é optimizar simultaneamente a reactividade, o escoamento (aspecto da película de pó) e a estabilidade de armazenamento. Os pós de cura a baixa temperatura tendem a ter menos estabilidade de cor do que os seus equivalentes padrão de cozedura porque contêm catalisadores para aumentar a cura acelerada. Os poliésteres HAA tendem a cozer mais amarelo do que os poliésteres TGIC.
O programa de cura pode variar de acordo com as especificações do fabricante. A aplicação de energia ao produto a curar pode ser realizada por fornos de cura por convecção, fornos de cura por infravermelhos, ou por processo de cura por laser. Este último demonstra uma redução significativa do tempo de cura.
UV CureEdit
Ultraviolet (UV)- revestimentos em pó curados estão em uso comercial desde os anos 90 e foram inicialmente desenvolvidos para terminar componentes de mobiliário de MDF (MDF) sensíveis ao calor. Esta tecnologia de revestimento requer menos energia térmica e cura significativamente mais depressa do que os revestimentos em pó termicamente curados. O tempo típico de permanência no forno para revestimentos em pó curáveis por UV é de 1-2 minutos, com temperaturas do revestimento que atingem 110-130°C. A utilização de sistemas de cura UV LED, que são altamente eficientes em termos energéticos e não geram energia IV da cabeça de lâmpada, tornam o revestimento em pó curado por UV ainda mais desejável para o acabamento de uma variedade de materiais e conjuntos sensíveis ao calor. Um benefício adicional para os revestimentos em pó curados por UV é que o ciclo total do processo, aplicação para cura, é mais rápido do que outros métodos de revestimento.