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Abstract:
Nei rivestimenti in polvere e nelle applicazioni di verniciatura, le particelle sono un difetto comune e relativamente complesso. Questo documento classifica e analizza le cause della formazione di particelle nei rivestimenti in polvere e nei processi di verniciatura, quindi fornisce misure di controllo mirate, con l'obiettivo di ridurre i problemi di particelle durante la verniciatura.

Introduzione
Grazie alla loro compatibilità ambientale, all'efficienza energetica, all'elevata efficienza produttiva, all'ampia varietà di colori e alle eccellenti proprietà fisiche e chimiche del film di rivestimento, i rivestimenti in polvere sono sempre più ampiamente applicati in vari settori e rappresentano una tendenza importante nello sviluppo futuro dei rivestimenti.
Durante il processo di verniciatura a polvere elettrostatica, i difetti delle particelle del film di rivestimento sono comuni e di origine relativamente complessa. Questo documento riassume le cause della formazione di particelle durante la spruzzatura elettrostatica della polvere e le possibili misure di controllo, per una discussione congiunta.

1. Classificazione delle Particelle

Le particelle del film di rivestimento si riferiscono generalmente a particelle sollevate a forma di punto sulla superficie del film dopo la completa polimerizzazione. Queste interrompono la continuità e l'integrità del rivestimento, influenzando seriamente la qualità e l'estetica dell'aspetto, incidendo anche sulle prestazioni meccaniche e chimiche complessive del rivestimento, riducendo così la qualità del prodotto.
In base alla loro origine, possono essere suddivise in due categorie: particelle inerenti al rivestimento in polvere stesso e quelle causate durante l'applicazione del rivestimento.
Le particelle inerenti al rivestimento in polvere stesso possono essere ulteriormente suddivise in tre tipi: impurità meccaniche, particelle di gel e particelle di polvere sovradimensionate.
Le particelle causate durante l'applicazione del rivestimento sono principalmente suddivise in quattro tipi: difetti del substrato, difetti di pretrattamento, contaminazione del sistema di spruzzatura e contaminazione ambientale.

2. Cause delle Particelle e Misure di Controllo

2.1 Particelle inerenti ai rivestimenti in polvere

2.1.1 Impurità meccaniche
Le impurità meccaniche nei rivestimenti in polvere includono principalmente:

• Da pigmenti o cariche:A causa dei requisiti di assorbimento dell'olio, i pigmenti o le cariche hanno intervalli di dimensioni delle particelle intrinseci. Le particelle grossolane di pigmento o carica possono facilmente portare a difetti del rivestimento.
  Controllo:I pigmenti o le cariche devono essere sufficientemente fini da passare attraverso un setaccio a 325 mesh per ridurre al minimo la generazione di particelle.

• Da materia insolubile nelle resine:Alcune impurità meccaniche o gel ad alto peso molecolare esistono nelle resine a causa dei processi di produzione. Questi non si dissolvono nei solventi organici e non possono sciogliersi ad alte temperature.
  Controllo:Utilizzare per testare le materie prime per verificare il contenuto insolubile rispetto alle specifiche del fornitore.

• Dall'abrasione meccanica durante la produzione della polvere:L'usura di estrusori, macinatori o separatori a ciclone può portare a detriti metallici.
  Controllo:Manutenzione regolare delle apparecchiature; tali particelle sono taglienti al tatto, rendendole relativamente facili da identificare.

• Da fibre tessili o polvere durante la produzione:Imballaggi, guanti/indumenti degli operatori e l'ambiente possono introdurre fibre o polvere.
  Controllo:Gli indumenti, i guanti e gli strumenti degli operatori devono essere non contaminanti; mantenere la corretta umidità e una buona ventilazione nelle aree di produzione.

2.1.2 Particelle di gel
Le particelle di gel possono formarsi a causa di:

• Motivi legati all'attrezzatura:Angoli morti nelle viti dell'estrusore o spazi tra la vite e il cilindro possono causare la permanenza di materiali residui, subendo reazioni chimiche alle temperature di estrusione (90–110°C), portando alla gelificazione.
  Controllo:Regolare la disposizione delle lame a vite per ridurre al minimo la formazione di gel.

• Motivi legati al processo:Un'eccessiva temperatura di estrusione o una prolungata ritenzione del materiale (ad esempio, a causa di interruzioni dell'alimentazione) possono causare reazioni chimiche premature.
  Controllo:Seguire rigorosamente i requisiti di temperatura del processo, monitorare la velocità di alimentazione e scarico.

2.1.3 Particelle di polvere sovradimensionate
Le particelle sovradimensionate possono sorgere a causa di:

• Frazione grossolana eccessiva nella polvere, che causa un livellamento scarso e la formazione di particelle.
  Controllo:Test delle dimensioni delle particelle in tempo reale o miscelazione in batch prima del test.

• Rottura del setaccio durante la setacciatura, che consente a materiali a forma di scaglia di passare nel prodotto finito.
  Controllo:Eseguire periodicamente test di setacciatura manuale (100–140 mesh).

• Spessore del film troppo sottile: Idealmente, spessore del film ≈ 2× dimensione media delle particelle. I film troppo sottili non possono livellarsi correttamente.
  Controllo:Assicurarsi che lo spessore della spruzzatura soddisfi le specifiche.

2.2 Particelle durante l'applicazione del rivestimento

2.2.1 Difetti del substrato

• Sporgenze o fori sulla superficie nei substrati di alluminio/ferro possono causare particelle visibili dopo il rivestimento.
  Controllo:Trattare la superficie del substrato per garantire la levigatezza (incisione alcalina per l'alluminio; molatura e sgrassaggio per il ferro).

2.2.2 Difetti di pretrattamento

• Residui chimici o detriti metallici dal pretrattamento possono causare particelle.
  Controllo:Rafforzare il risciacquo, aggiungere passaggi di soffiaggio d'aria prima/dopo l'essiccazione.

2.2.3 Contaminazione del sistema di spruzzatura

• Contaminazione della tramoggia di fluidificazione della polvere:Polveri o agglomerati residui.
  Controllo:Pulire regolarmente le tramogge, svuotare se non utilizzate per >4 ore.

• Contaminazione della pistola a spruzzo:Erogazione di polvere irregolare o tensione di scarica eccessiva possono causare fusione locale.
  Controllo:Regolare le impostazioni della pistola a spruzzo per un'atomizzazione uniforme, evitare una tensione eccessiva.

• Contaminazione della catena di trasporto e delle dime:Polvere o rivestimenti staccati che cadono sul pezzo.
  Controllo:Pulire regolarmente il trasportatore e le dime.

2.2.4 Contaminazione ambientale

• Contaminazione della cabina di verniciatura a polvere:Indumenti/strumenti sporchi, polvere trasportata dall'aria, intrusione esterna.
  Controllo:Mantenere pulita la cabina di verniciatura a polvere, mantenere l'umidità, garantire la chiusura.

• Contaminazione del forno di polimerizzazione:Residui di combustione o polvere che aderiscono alle parti durante la polimerizzazione.
  Controllo:Preferire il riscaldamento indiretto; mantenere pulita l'aria in entrata; pulire regolarmente i forni.

3. Conclusione

In sintesi, i problemi di particelle devono essere controllati dai materiali in polvere, dall'applicazione del rivestimento e dall'ambiente. È essenziale la rigorosa aderenza alle procedure di processo sia nella preparazione della polvere che nell'applicazione del rivestimento. Poiché le cause variano ampiamente, sono necessarie analisi specifiche e misure di controllo mirate per ridurre al minimo l'insorgenza di particelle e il suo impatto sulla qualità del prodotto.