تحليل أسباب ضعف التصاق لطلاء مسحوق التعبئة المعدنية

مقدمة
تعبئة المعادن ، وخاصة العبوات الصناعية المختلفة ، مثل الطبول الصلب ، وملابس الصلب ، والدلاء المعدني مع الأغطية ، وما إلى ذلك ، تستخدم جميع طلاء المسحوق. غالبًا ما تتطلب الطبول الفولاذية 200L طبقة طلاء خارجية ، في حين أن 20 لترًا من الصلب من الصلب أو المعروف باسم الدلاء المعدنية مع الأغطية ، وعلب القصدير الأصغر أو الصناديق المعدنية أو الدلاء المعدنية المستخدمة في صناعة المواد الكيميائية أو صناعة المواد الغذائية ، على الرغم من أنها لا تحتاج إلى طلاء المسحوق على السطح الخارجي {2} مطبوعة بنمط جميل ، ولكن بالنسبة للملاليات الفولاذية أو الدلاء المعدنية التي تحتوي على مواد قائمة على الماء أو المواد الحمضية والمالحة ، هناك حاجة إلى الطلاء العضوي في الداخل لمنع التآكل والصدأ. ومع ذلك ، فإن جزء اللحام غير مطلي ، الأمر الذي يتطلب أنه بعد اكتمال لحام هذه العبوة المعدنية ، يجب تطبيق الطلاء العضوي على اللحام. يعد طلاء المسحوق حاليًا الطريقة الأكثر صحة ومريحة ، ويستخدم على نطاق واسع في صناعة الإنتاج الصلب وعلب القصدير.
بدأ طلاء المسحوق في وقت متأخر. في الأربعينيات من القرن الماضي ، بدأت بعض البلدان في البحث الأولي ، ولكن لم يكن هناك تقدم حتى عام 1954 عندما نجح جيمس من ألمانيا في غلق البولي إيثيلين مع طريقة سرير مميّزة و 1962 عندما اخترعت الشركة الفرنسية الرش الإلكتروستاتيكي للمسحوق. تم تبني طلاء المسحوق رسميا في الإنتاج. من خلال الاعتراف المستمر واستكشاف طلاء المسحوق ، وجد أن طلاء المسحوق له مزايا خاصة في السلامة ، وحماية البيئة ، والفوائد الاقتصادية ، وتشغيل العملية ، وجودة المنتج ، وما إلى ذلك ، لذلك تم تطوير طلاء المسحوق على نطاق واسع في السنوات العشر الماضية.
1 طلاء مسحوق

1.1 مبدأ الرش الإلكتروستاتيكي المسحوق

تشمل المعدات الرئيسية المتضمنة في عملية الرش الإلكتروستاتيكية المسحوق غرفة مسحوق ، ونظام إمداد المسحوق ، ونظام التحكم ، ونظام التحكم ، ومسدس الرش ، وآلة الترددية ، وما إلى ذلك. بعد دخول قطعة العمل إلى غرفة المسحوق ، يحدد نظام التحكم طلب المنتج ، ويستخدم نظام إمدادات المسحوق الهواء المضغوط لإرسال المسحوق إلى مسدس الرش. تتم إضافة الطرف الأمامي من مسدس الرش مع الجهد العالي الذي تم إنشاؤه بواسطة مولد كهربائي عالي الجهد. بسبب إفرازات كورونا ، يتم توليد الشحنات الكثيفة بالقرب منه. عندما يتم رش المسحوق من فوهة البندقية ، يتم تشكيل جزيئات الطلاء المشحونة. ينجذب إلى قطعة العمل مع القطبية المعاكسة بسبب القوة الإلكتروستاتيكية. مع زيادة كمية مسح المسحوق ، تتراكم الشحنة أكثر. عندما تصل إلى سمك معين ، يحدث التنافر الكهروستاتيكي ، ولن يستمر في امتصاص ، بحيث تحصل قطعة العمل بأكملها على سماكة معينة من طلاء المسحوق ، ثم يتم تسخين المسحوق إلى الذوبان والمستوى والتصلب ، أي طلاء صلب على سطح قطعة العمل.
1.2 مشاكل جودة طلاء المسحوق

غالبًا ما يواجه الناس العديد من مشاكل الجودة في عملية استخدام طلاء المسحوق. تشمل مشكلات الجودة الشائعة الانكماش والجزيئات والتبييض والتقشر البرتقالي وفرق اللون والثقوب الدبوس وسحب الثقوب على سطح الشغل. عندما تحدث هذه العيوب في خط طلاء المسحوق ، يمكننا تحديد مشكلة العمل من خلال التفتيش الذاتي وإجراء استكشاف الأخطاء وإصلاحها للمشكلة المستهدفة. يمكن إعادة صياغة المنتجات غير المؤهلة التي تم إنشاؤها أثناء عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها عن طريق الطحن والرش الظهر الثانوي.
هناك نوع من المشكلات غير المؤهلة في عملية طلاء المسحوق التي يصعب العثور عليها من خلال الفحص الذاتي والتفتيش المتبادل ، وهذه المنتجات غير المؤهلة لها تأثير كبير على أداء المنتج وجودةها ، وليس من السهل إعادة صياغة. هذا النوع من المشكلة غير المؤهلة هو ضعف التصاق. عندما يتم العثور على قطع العمل ذات الالتصاق الضعيف من خلال أخذ العينات المنتظمة ، يمكن إجراء اختبار أداء عملة العمل فقط ، وما إذا كان ينبغي إلغاء قطع العمل أو إزالة البلاستيك استنادًا إلى نتائج الاختبار. إعادة صياغة وإصلاح صعبة نسبيا. إذا لم يتم العثور على أي مشاكل من خلال أخذ العينات المنتظمة ، عندما تتدفق قطع العمل الإشكالية إلى السوق ، فستكون هناك مخاطر عالية الجودة.
2 تحليل الالتصاق الضعيف لطلاء المسحوق

بالنسبة للعوامل المؤثرة التي قد تسبب سوء مشاكل التصاق في موقع الطلاء ، يتم إجراء تحليل موجز من خمسة جوانب: الأشخاص والآلات والمواد والأساليب والبيئة. في الوقت نفسه ، نظرًا لأن هناك العديد من الاحتمالات للأشخاص والآلات والمواد والأساليب والبيئة ، فإن هذه المقالة تختار الأسباب الشائعة لكل جانب وتقترح طرق الكشف والتحقق المقابلة ، وتوفر حلولًا وخطط الوقاية.
2.1 ضعف الالتصاق الناجم عن العوامل البشرية

بشكل عام ، لا توجد مشكلة في الاتصال البشري أثناء رش مسحوق ما قبل المعالجة لخط إنتاج الطلاء الآلي. ومع ذلك ، بسبب أسباب المعدات أو ضغوط التكلفة ، في العديد من مواقع العملاء ، يتم تعليق قطع العمل أو وضعها لفترة من الوقت بعد المعالجة المسبقة قبل رش المسحوق. اختبار الالتصاق من قطع العمل المعلقة أو الموضوعة بعد رش المسحوق مؤهل بعد يوم واحد. ومع ذلك ، بعد أسبوعين ، سيتم تقليل التصاق لبعض قطع العمل التي تم رشها بالمسحوق التي لم يلمسها البشر بشكل كبير ، وسيكون هناك بقع صدأ واضحة على سطح الركيزة.
لهذه المشكلة ، تم إجراء التحقق من المختبر. تم علاج مجموعة من لوحات الاختبار بالسيراميك ، وتم تطبيق طبقة من العرق بشكل مصطنع على لوحات الاختبار. بعد رش المسحوق ، تم وضعها لمدة يوم واحد لاختبار الالتصاق ، وكان التصاق مؤهلاً. عندما تم وضع لوحات الاختبار لمدة أسبوعين ثم تم اختبارها للالتصاق ، وجد أن الالتصاق قد انخفض بشكل كبير. في ظل نفس الظروف ، لم ينخفض ​​التصاق لوحات الاختبار المعالجة بالسيراميك التي لم يتم تلوثها بالعرق بعد رش المسحوق.
من خلال التجارب ، ثبت أن الاتصال الاصطناعي له تأثير كبير على التصاق المنتجات ، وليس من السهل اكتشافه في وقت قصير. لذلك ، عندما لا يمكن تنفيذ ما قبل المعالجة ورش المسحوق لخط إنتاج الطلاء بشكل مستمر ، يوصى بتأكد من أن عرق المشغل لن يتواصل مع قطعة العمل المجففة أثناء عملية النقل. ويرجع ذلك بشكل أساسي إلى أن العرق البشري يحتوي على 0. 3 ٪ naci ، والذي سيؤدي إلى تسريع صدأ سطح اللوحة. مع مرور الوقت ، ستعمل قطعة العمل تدريجياً على الصدأ من الداخل إلى الخارج ، مما يؤدي إلى ضعف التصاق.
2.2 ضعف الالتصاق الناجم عن المعدات

غالبًا ما تواجه العديد من مواقع الإنتاج مشاكل الالتصاق السيئة المتقطعة أثناء إنتاج الدُفعات ، ولا توجد تشوهات في فحص الوكلاء والمساحيق. عند مواجهة مثل هذه المشكلات ، من الضروري التحقق من المعدات. في المرحلة المبكرة من التصميم ، تم تصميم الجهاز بشكل صارم وفقًا لمتطلبات تنظيف الشغل ، وتجفيف الشغل ، ورش المسحوق ، وعلاج المسحوق ، وما إلى ذلك لسرعة السلسلة ودرجة الحرارة والرش. بعد استخدام الجهاز لفترة من الوقت ، سيتم إفساد بعض المعدات أو تتدهور سعة معالجة المعدات ، مثل درجة حرارة المعالجة لفرن المعالجة.
تتمتع قطع عمل العميل بضعف الالتصاق على دفعات ، والالتصاق ضعيف فقط لفترة من الوقت أثناء العملية ، ويعود إلى طبيعته بعد فترة من الزمن. في هذا الوقت ، من الضروري التحقق مما إذا كانت مشكلة في درجة حرارة خبز الفرن. يمكنك استخدام مقياس درجة حرارة الفرن لاختبار درجة حرارة الفرن ، أو يمكنك اختبار التصاق قطع العمل غير المؤهلة بعد المعالجة الثانوية. إذا كان التصاق قطعة العمل بعد المعالجة الثانوية مؤهلة ، وكان منحنى درجة حرارة الفرن مختلفًا تمامًا عن درجة حرارة سطح الفرن ، فيجب إصلاح الجهاز.
لضعف الالتصاق الناجم عن المعدات ، يوصى بإجراء فحص وصيانة المعدات المنتظمة لمنع مشاكل الجودة على نطاق واسع الناجمة عن الاستخدام على المدى الطويل للمعدات دون صيانة.
2.3 ضعف الالتصاق الناجم عن المواد

2.3.1 تأثير الورقة على الالتصاق

يمكن تطبيق طلاء المسحوق على مواد متعددة مثل الألواح المفة الباردة والألواح المجلفنة. ستحدث مشاكل الالتصاق على مواد مختلفة ، ولكن أسباب مواد مختلفة تؤثر على التصاق مختلفة.
يرجع الالتصاق الضعيف لسطح اللوحة المفة البارد بشكل رئيسي إلى الصدأ على سطح اللوحة أو الصدأ على اللوحة أثناء عملية المعالجة المسبقة. المنتج السطحي للوحة الصدئة هو بشكل أساسي أكسيد الحديد ، أي الصدأ. الصدأ فضفاض نسبيًا ويفقد قوة الترابط بين العناصر ، لذلك من السهل تقشيره. عندما يتم ترشيح قطعة العمل الصدئة ، يكون الصدأ على سطح الركيزة فضفاضًا نسبيًا ، ويتم تقليل الالتصاق إلى حد كبير ، لذلك من السهل السقوط. طريقة الحكم لهذه المشكلة بسيطة نسبيا. تحقق بصريًا ما إذا كانت الركيزة المنفصلة صدئة وما إذا كان الجزء الذي يتم فيه الجمع بين المسحوق والوحة أصفر. إذا كان أصفر ، يتم تحديده بشكل أساسي أن اللوحة صدأ وتسبب ضعف الالتصاق. إذا كان هناك حاجة إلى مزيد من الحكم ، يمكن استخدام أداة XRF لإجراء تحليل العناصر الكاملة على العناصر على سطح المسحوق المنفصل ، ومقارنة الفرق بين محتوى عنصر FE في طلاء المسحوق المنفصل ومحتوى عنصر FE في طلاء المسحوق العادي. الشكل 1 والجدول 1 هما صور وبيانات لتحليل المشكلات. تُظهر النتائج أن محتوى عنصر Fe في طلاء المسحوق على سطح الشغل مع التصاق غير المؤهل أعلى بكثير من تلك الموجودة في طلاء المسحوق الطبيعي ، والعناصر الأخرى لا تختلف كثيرًا.
صورة

بالنسبة للأوراق المجلفنة ، هناك العديد من الأسباب لسوء التصاق ، ولكن في معظم الحالات يكون السبب الرئيسي لضعف الالتصاق هو وجود طبقة تخميل على سطح الورقة المجلفنة. ومع ذلك ، ليس كل طبقات التخميل لديها ضعف الالتصاق ، وبعض طبقات التخميل التي تحتوي على SI لها تأثير أكبر على التصاق.
خلال الإنتاج في الموقع للعميل ، كان للورقة المجلفنة فجأة الالتصاق الضعيف ، في حين أن الورقة المفة الباردة وغيرها من الأوراق المجلفنة التي تم إنتاجها على طول الخط كانت مؤهلة. بعد عمليات تفتيش متعددة للمواد والمعدات في الموقع ، لم يتم العثور على سبب. بعد ذلك ، وجد تحليل العنصر السطحي للأوراق المجلفنة المختلفة في الموقع أن هناك اختلافات بين العناصر السطحية للألواح المجلفنة مع التصاق غير المؤهلة والورائح المجلفنة المؤهلة ، وكان عدد عناصر Si على سطح الصفائح المجلفنة مع التصاق غير المؤهلة كبيرة نسبيًا. يظهر البيانات ذات الصلة في الجدول 2. من بينها ، لوحة الاختبار 1 عبارة عن ورقة مجلفن غير تنشيط ، لوحة الاختبار 2 عبارة عن ورقة مجلفنة مقلوبة مع التصاق مؤهل ، ولوحة الاختبار 3 عبارة عن ورقة مجلفنة مقلدة مع التصاق غير المؤلف. من خلال الكشف عن العناصر وفهم عملية التخميل السابقة ، تم تحديد أن التصاق غير مؤهل بسبب طبقة التخميل للورقة المجلفنة. تم حل المشكلة بعد استبدال الورقة المجلفنة الموقلة.
صورة

2.3.2 تأثير وكلاء ومساحيق ما قبل المعالجة على الالتصاق

الالتصاق الضعيف الناجم عن مواد بالإضافة إلى اللوحة نفسها ، قد يسبب التخلص من الشحوم ، عوامل السيراميك والمساحيق أيضًا ضعف الالتصاق.

تأثير عامل التخلص من الشحن: الوظيفة الرئيسية لعامل التخلص من الشحوم هي إزالة بقع الزيت على سطح اللوحة. لن يتسبب ذلك بشكل مباشر في الالتصاق الضعيف ، لكنه سيؤدي بشكل غير مباشر إلى ضعف الالتصاق. على سبيل المثال ، يكون تواتر تغيير ماء الغسيل في الموقع منخفضًا جدًا ، ولا يتم تنظيف عامل التخلص من الشحوم قبل رش الشغل ، أو السائل الشحمي في الفجوة بين المعلقين ويسقط السلسلة في الفرن أو يبقى على قطعة العمل. بعد رش الشغل بالمسحوق ، ليس من الواضح أن التصاق ضعيف ، ولكن بعد فترة من الزمن ، سيبدأ الصدأ من داخل اللوحة.

تأثير عامل السيراميك: تتمثل الوظيفة الرئيسية لعامل السيراميك في تشكيل فيلم خزفي على سطح اللوحة ، وزيادة مساحة السطح للوحة ، وزيادة منطقة التلامس بين طلاء المسحوق واللوحة بعد الذوبان ، وزيادة التصاق. نعلم جميعًا أنه حتى لو لم يكن هناك فيلم سيراميك على اللوحة العارية ، فلا توجد مشكلة في التصاق بعد رش المسحوق. لذلك ، إذا لم تكن معلمات وكيل السيراميك خارجًا عن التعديل وكانت طبقة الفيلم السيراميك موحدة ، فلن يسبب عامل السيراميك عمومًا ضعف الالتصاق.
تأثير المسحوق: تأثير المسحوق على الالتصاق أكبر بكثير من تأثير عامل إزالة الشحوم قبل المعالجة وعامل السيراميك. تشمل عوامل التأثير الأكثر شيوعًا: محتوى منخفض من المواد الفعالة (الراتنجات) ، وتوزيع الوزن الجزيئي الواسع للغاية للمواد الفعالة (الراتنجات) ، والمضافات غير المؤهلة أو الجرعة غير الصحيحة ، وما إلى ذلك ، والتي هي جميع أسباب التصاق غير المؤهلة؟ . نظرًا لأن العديد من الشركات المصنعة للمسحوق ليس لديهم طرق اختبار فعالة ، فمن المستحيل التنبؤ بما إذا كان الطلاء مؤهلاً. عندما يتم تحديد في البداية أن هناك مشكلة في المسحوق ، يمكن استخدام مذيب عضوي لإزالة الزيت على سطح لوحة الاختبار ورش المسحوق مباشرة لاختبار الالتصاق.
2.4 ضعف الالتصاق الناجم عن أساليب غير لائقة

2.4.1 تأثير المسحوق المعاد تدويره على الالتصاق

سيتم إنتاج كمية كبيرة من المسحوق المعاد تدويره أثناء عملية رش المسحوق. من أجل تحسين معدل استخدام المسحوق ، عادة ما يتم خلط المسحوق المعاد تدويره بمسحوق جديد. نظرًا لأن كمية الراتنجات والإضافات في المسحوق المعاد تدويرها قد تغيرت بالنسبة للمسحوق الجديد ، عندما تكون الكمية المختلطة كبيرة ، فإن نسبة كل مكون في المسحوق ستكون غير متوازنة ، مما يؤدي إلى ضعف الالتصاق. لذلك ، عند استخدام المسحوق المعاد تدويره ، يجب إجراء الاختبارات ذات الصلة مسبقًا لتحديد نسبة الاستخدام.

في كثير من الحالات ، سيؤثر استخدام المسحوق المعاد تدويره بالتأكيد على الالتصاق ، ولكن من الصعب اكتشاف استخدام كمية صغيرة من المسحوق المعاد تدويره عن طريق الاختبار. عندما تكون قطعة العمل التي تم رشها ملوثة بشكل خطير أثناء عملية ما قبل المعالجة والخبز ، سيتم الكشف عن التصاق. لذلك ، لا ينصح بشكل عام باستخدام المسحوق المعاد تدويره في المواقف ذات المتطلبات العالية الجودة. يمكن النظر في المسحوق المعاد تدويره للاستخدام في أماكن مثل المنتجات الداخلية ذات المتطلبات المنخفضة الجودة.

2.4.2 تأثير غسل الماء على الالتصاق

قبل رش المسحوق ، يجب أن يكون لسطح الشغل سطحًا نظيفًا ، وجودة ماء غسل ما قبل المعالجة لها تأثير أكثر وضوحًا على جودة رش المسحوق.
إذا كانت المياه المستخدمة في الموقع هي المياه الجوفية أو مياه الصنبور الساحلية أو مياه الصنبور ذات الجودة الرديئة ، فمن المستحسن استخدام المياه النقية للسيراميك وغسل المياه بعد السيراميك. تظل الأنيونات مثل CI وما إلى ذلك ، والكاتيونات مثل Ca '* و mg* في ماء الغسيل على سطح اللوحة ، مما يؤثر على التصاق على المدى الطويل للمنتج. في الوقت نفسه ، إذا لم يتم استبدال مياه الغسيل في الموقع في الوقت المناسب ، فسيتم تلوث مياه الغسيل بعد الاستخدام على المدى الطويل ، وسوف تسبب البقايا على سطح الشغل الالتصاق بضعف الشغل ، خاصة إذا لم يتم تنظيف عامل الشحوم. لن يؤثر ذلك على التصاق في الوقت الحالي ، ولكن سيكون له تأثير أكبر على التصاق طويل الأجل.
2.5 فشل التصاق الناجم عن البيئة

الموقع الأكثر شيوعًا للتأثير البيئي هو فرن تجفيف الرطوبة. إذا كان هناك كمية كبيرة من الدخان في فرن تجفيف الرطوبة ، أو إذا تعرض الموضع المحلي مباشرة للدخان ، فسيتم تقليل التصاق قطعة العمل بعد رش المسحوق بشكل كبير.
3 مخاوف الإدارة اليومية لطلاء المسحوق

من خلال تحليل ومناقشة الأسباب الشائعة التي تؤثر على التصاق من حيث الأشخاص والآلات والمواد والأساليب والبيئة ، يمكن الحصول على بعض المخاوف الشائعة لخطوط طلاء المسحوق:
1) طلاء المسحوق له متطلبات عالية جدًا لنظافة الشغل قبل طلاء المسحوق. يجب أن يقلل تصميم خط الإنتاج وعملية الإنتاج اللاحقة من التلوث الثانوي من الشغل من قبل البشر. في الوقت نفسه ، يجب إيلاء اهتمام خاص لجودة مياه الصنبور المحلية ؛
2) يمكن للمعدات الجيدة فقط أن تضمن جودة منتج جيدة ، لذلك يجب فحص الجهاز وصيانته بانتظام أثناء إنتاج وتشغيل خط الطلاء لضمان إمكانية العثور على نقاط غير طبيعية للمعدات في الوقت المناسب ويمكن تقليل خطر فشل الدُفعة ؛
3) في المرحلة المبكرة من قبول طلاء المسحوق ، يلزم إجراء اختبار شامل نسبيًا لضمان مطابقة المواد في الموقع والمواد في الموقع ، وهي الورقة المجلفنة المنقولة هي محور التفتيش. بعد التحقق من المواد والمواد الخزعة للورقة المجلفنة وتحديدها ، لا يمكن تغييرها حسب الرغبة ؛
4) قطع عمل الورقة المدونة على البارد عرضة للصدأ أثناء عملية المعالجة المسبقة للطلاء ، لذلك يحتاج خط الطلاء إلى التركيز على جودة طبقة فيلم ما قبل المعالجة للورقة المدورة الباردة. قبل الرش ، من الضروري التأكد من أن قطعة العمل ليست صدئة ، ويجب إزالة قطعة العمل الصدئة في الوقت المناسب للعلاج الثانوي ؛
5) عوامل التخلص من الشحن والسيراميك ، يجب فحص المساحيق للمواد الواردة أثناء الاستخدام ، ويجب اختبار المؤشرات المهمة لعوامل ما قبل المعالجة بانتظام أثناء الإنتاج ، ويجب اختبار الخصائص الميكانيكية بانتظام ؛
6) يجب تنفيذ استخدام جميع المواد وفقًا لمعايير وخطط وثيقة العملية في البداية ، ولا يمكن تغييرها حسب الرغبة. إذا كانت التغييرات مطلوبة ، فيجب إعادة أداء عملية التحقق من العملية والتقييم.
ما ورد أعلاه هي احتياطات شائعة تحتاج إلى عناية خاصة في إدارة خط الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من العناصر الأخرى التي تحتاج إلى اهتمام ، مثل الطريقة التي يتم بها تعليق قطعة العمل ، وهيكل تصميم قطعة العمل ، وتصميم مقلاة الزيت ، وما إلى ذلك ، والتي لا يمكن تجاهلها.
4 الخاتمة

خلاصة القول ، يعد طلاء المسحوق عملية طلاء آمنة نسبيًا وصديقة للبيئة وفعالية اقتصاديًا. على الرغم من أن عملية العملية بسيطة ومزايا أدائها واضحة ، غالبًا ما تحدث مشاكل جودة خطيرة أثناء عملية التقديم ، وخاصة الالتصاق الضعيف. لذلك ، في عملية طلاء المسحوق ، من الضروري القيام بعمل جيد للتحكم في العملية لضمان الجودة. عند مواجهة مشاكل الالتصاق السيئة ، يمكن تحليل المشكلة من جوانب متعددة. ما سبق بعض العوامل الشائعة التي تؤثر على التصاق. هناك العديد من العوامل الممكنة الأخرى التي يجب مراعاتها بشكل شامل أثناء عملية التحقيق والتحليل في المشكلات.