Domov / Správy / Správy z priemyslu / Práškové lakovanie sa dobre skrýva pri normálnej hrúbke – prečo presvitá na tenkom filme?
Správy z priemyslu
Práškové farby · Spotrebiče · Hliníkové profily · Strojárske stroje
Práškové lakovanie s normálnou hrúbkou filmu poskytuje dobrú farbu a kryciu schopnosť – ale keď sa hrúbka filmu zníži na nižšiu spotrebu materiálu, farba substrátu presiakne, objaví sa lokálna farebná škvrnitosť a celkové skrytie môže byť nedostatočné. Tento problém je bežný v tmavých, svetlých a vysoko dekoratívnych práškových náterových formuláciách.
Reakciou mnohých ľudí je zvýšiť množstvo nanášaného prášku – ale ak je schopnosť krycieho filmu produktu sama osebe nedostatočná, jednoduché zvýšenie hrúbky filmu skutočne problém nevyrieši. Zlepšenie výkonu tenkých vrstiev vyžaduje skúmanie zloženia prášku, disperzie pigmentu a procesu striekania.
1 · Prečo je tenký film obzvlášť náchylný na presvitanie?
Po vytvorení filmu práškovým lakovaním závisí to, či je možné substrát úplne skryť, tak s hrúbkou filmu, ako aj s krycou schopnosťou samotného povlaku. Keď sa hrúbka filmu zníži, množstvo pigmentu a plniva na jednotku plochy sa tiež zníži – schopnosť náteru prekryť farbu substrátu prirodzene klesá. To platí najmä pre svetlé práškové laky: ak je farba podkladu sýta, po nanesení tenkej vrstvy je pravdepodobnejšie presvitanie. Presvitanie tenkého filmu nemusí nevyhnutne znamenať zlú kvalitu prášku – môže to znamenať, že hrúbka filmu už klesla pod rozsah, ktorý môže súčasná formulácia stabilne pokryť.
2 · Slabá disperzia pigmentu – problémy sú zreteľnejšie na tenkom filme
Pigment v práškovej farbe nie je jednoducho pridaný a pripravený. Ak je pigment počas vytláčania a miešania nedostatočne dispergovaný, pričom dochádza k lokálnej aglomerácii, výsledkom je nerovnomerná distribúcia pigmentu vo filme. Pri normálnej hrúbke filmu nie je možné tento rozdiel ľahko zaznamenať – ale keď sa hrúbka filmu zníži, miesta s lokálne nedostatočným pigmentom sa stanú pravdepodobnejšie cez substrát. Preto pri zlepšovaní schopnosti skrývania tenkých vrstiev je potrebné venovať pozornosť rovnomernosti disperzie pigmentu. Pri prípravkoch s použitím oxidu titaničitého, sadzí alebo iných pigmentov s vysokou pevnosťou má disperzný stav obzvlášť významný vplyv na konečný krycí výkon.
3 · Pigmentový systém nie je „viac je lepšie“
Zdá sa, že zvýšenie pridania pigmentu zlepšuje kryciu schopnosť, ale to neznamená, že viac pigmentu je vždy lepšie. Keď je pomer pigmentu príliš vysoký, môže sa zmeniť viskozita systému, tok taveniny a mechanické vlastnosti. Súčasne, ak pigment nebol dostatočne dispergovaný, zvýšenie množstva môže namiesto toho spôsobiť väčšiu aglomeráciu. Čo si skutočne vyžaduje pozornosť, je: pomer prídavku typu pigmentu v disperznom stave živice – nielen zvýšenie obsahu pigmentu.
4 · Veľkosť častíc prášku tiež ovplyvňuje výkon tenkého filmu
Častice prášku, ktoré sú príliš veľké alebo majú neprimeranú distribúciu veľkosti častíc, môžu spôsobiť nerovnomerné usadzovanie prášku počas striekania. Pri nižšej hrúbke filmu sa rozdiely v pokrytí práškom v rôznych zónach stávajú výraznejšími. Ak je veľkosť častíc prášku nestabilná, môže sa zmeniť aj rýchlosť zachytávania prášku, šírenie taveniny a konečná distribúcia hrúbky filmu. Preto u tenkovrstvových produktov nemožno prehliadnuť samotnú veľkosť častíc prášku.
5 · Slabý tok taveniny môže tiež spôsobiť lokálny prechod v tenkom filme
Po nastriekaní prášku na povrch obrobku netvorí priamo finálny film. Po upečení je potrebné prášok roztopiť, stekať a postupne vytvárať súvislý povlak. Ak je tekutosť taveniny nedostatočná a častice prášku sa nemôžu úplne spojiť, na filme sa môžu vytvoriť lokálne tenké zóny. V stave tenkého filmu sa tento typ problému ľahšie zosilňuje. Preto prietok práškového laku neovplyvňuje len vzhľad povrchu, ale ovplyvňuje aj konečnú kontinuitu filmu.
6 · Samotný proces striekania môže tiež spôsobiť „zjavnú prehliadku“
Niekedy formulácia nemá žiadny zjavný problém, ale po skutočnom nástreku stále dochádza k presvitaniu. V tomto bode je potrebné skontrolovať uzemnenie obrobku, parametre pištole, vzdialenosť striekania a stav nasávania prášku. Ak sa prášok usadzuje nerovnomerne v rôznych polohách obrobku, môže sa vytvoriť: lokálne nedostatočná hrúbka filmu → znížená krycia schopnosť → presvitá farba podkladu. Najmä na hranách, drážkach a rohoch zložitých obrobkov sa s väčšou pravdepodobnosťou objaví nedostatočná hrúbka filmu. Preto tenkovrstvové produkty majú zvyčajne vyššie požiadavky na rovnomernosť rozprašovania.
7 · Ako to môžu aditíva zlepšiť?
Ak sa odstránili problémy s hrúbkou striekaného filmu a zariadením, strana formulácie sa môže zamerať na prispôsobenie aditív v práškovom systéme. Napríklad zlepšenie stavu disperzie pigmentu tak, že farbiace zložky sú rovnomernejšie distribuované v živicovom systéme; nastavenie vyrovnávacieho systému tak, aby sa roztavený prášok mohol úplnejšie rozptýliť do filmu. Pre práškové systémy, ktoré sú náchylné na tvorbu kráterov a iných povrchových defektov, je potrebné vyvážiť aj odplynenie a povrchové defekty. Inými slovami, výkon tenkého filmu nie je určený žiadnou jednotlivou prísadou – je to kombinovaný výsledok disperzie, vyrovnávania, odplyňovania a pigmentového systému, ktorý spolupracuje.
8 · Ako diagnostikovať premietanie tenkých vrstiev?
Ak má produkt normálnu kryciu schopnosť pri štandardnej hrúbke filmu, ale presvitanie sa vyskytuje iba na tenkom filme, vyšetrenie môže nasledovať túto postupnosť: najprv potvrďte skutočnú hrúbku filmu → skontrolujte rovnomernosť spreja → skontrolujte disperziu pigmentu → analyzujte pigmentový systém → skontrolujte veľkosť častíc prášku → potom upravte tok taveniny a systém prísad. Ak všetky oblasti vykazujú rovnomerné presvitanie, problém pravdepodobnejšie súvisí so schopnosťou skrývať formuláciu; ak presvitajú iba lokalizované oblasti, je potrebné prioritne preskúmať sprej, naberanie prášku a štruktúru obrobku. Tento typ vyšetrovania s väčšou pravdepodobnosťou nájde skutočnú príčinu ako jednoduché zvýšenie spotreby prášku.
Zhrnutie
Presvitanie tenkého filmu v práškovom lakovaní nie je len „príliš tenký film“. Schopnosť kryť pigment, rovnomernosť disperzie, veľkosť častíc prášku, tok taveniny a rovnomernosť spreja ovplyvňujú konečný efekt tenkého filmu. Ak sa má zachovať dobrá krycia schopnosť pri znížení hrúbky filmu, je potrebné súčasne optimalizovať formuláciu aj proces. Pri práškovom lakovaní sa skutočný tenkovrstvový systém nespolieha len na zvyšovanie pigmentu alebo zväčšovanie hrúbky filmu – to znamená, že aj obmedzená hrúbka filmu môže vytvoriť rovnomernú súvislú vrstvu povlaku s dostatočnou krycou schopnosťou.
Tenký film ≠ nedostatočné skrytie vždy chyba formulácie
Rovnomernosť disperzie pigmentu je pri tenkom filme kritická
Pigment nie je lepší, keď sa používa vo väčšom množstve
Veľkosť častíc prášku ovplyvňuje rovnomernosť pokrytia tenkým filmom
Slabý tok taveniny spôsobuje lokálne tenké filmové zóny
Rovnomernosť postreku výrazne ovplyvňuje výsledok tenkého filmu
Často kladené otázky
Existuje minimálna hranica hrúbky filmu, pod ktorou bude presvitať akákoľvek prášková formulácia?
Áno – každý práškový náter má minimálnu hrúbku filmu, pod ktorou je skrytie nedostatočné, bez ohľadu na obsah alebo kvalitu pigmentu. Tento prah je určený optickými vlastnosťami pigmentového systému (koeficient rozptylu a absorpčný koeficient), rovnomernosťou distribúcie pigmentu vo vytvrdnutom filme a kontinuitou filmu. Minimálnu kryciu hrúbku možno znížiť lepšou disperziou pigmentu a optimalizovaným tokom taveniny, ale nemožno ju úplne odstrániť – je to základná charakteristika optického systému.
Prečo sa tenká vrstva často javí horšie na okrajoch a rohoch ako na rovných plochách?
Hrany a rohy sú vo svojej podstate zónami nižšieho ukladania prášku v dôsledku distribúcie elektrostatického poľa v procese striekania – efekt Faradayovej klietky znižuje prenikanie prášku do konkávnej geometrie. V kombinácii s efektom povrchového napätia počas toku taveniny, ktorý odťahuje poťahový materiál preč od okrajov, je tvorba filmu v týchto zónach zvyčajne nižšia ako pri priľahlých plochých oblastiach. Vďaka tomu sú okrajové a rohové zóny prvými miestami, kde skrytie tenkého filmu zlyhá, aj keď je priemerná hrúbka filmu na plochom paneli nad prahom skrytia.
