Абсталяванне для нанясення пакрыццяў з'яўляецца неад'емнай і важнай часткай сучасных прамысловых вытворчых сістэм. Яно шырока выкарыстоўваецца ў такіх галінах, як аўтамабілебудаванне, вытворчасць бытавой тэхнікі, выраб металаканструкцый, суднабудаванне, машынабудаванне, мэбля і чыгуначны транспарт. Яго асноўная задача — раўнамерна наносіць пакрыцці на паверхню дэталяў для стварэння ахоўных, эстэтычных і функцыянальных пакрыццяў. З-за складаных умоў працы ў працэсе нанясення пакрыцця, якія ўключаюць паток паветра, вадкасці, парашкі, хімічныя рэакцыі, сушку пры высокай тэмпературы і агрэсіўныя рэчывы, матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў вытворчасці абсталявання для нанясення пакрыццяў, павінны быць надзейнымі ў прадукцыйнасці і адаптыўнымі для забеспячэння доўгатэрміновай стабільнай працы, высокай якасці пакрыццяў і бяспекі эксплуатацыі.
Разумны выбар матэрыялу для абсталявання для нанясення пакрыццяў патрабуе ад інжынераў поўнага разумення характарыстык розных матэрыялаў і прыняцця комплексных рашэнняў, заснаваных на асяроддзі эксплуатацыі абсталявання, патрабаваннях працэсу і эканамічных прынцыпах. Вытворцы ліній па вытворчасці пакрыццяў будуць аналізаваць нагрузку і патрабаванні да матэрыялаў агульных кампанентаў на аснове функцыянальнай структуры абсталявання для нанясення пакрыццяў, вывучаць прымяненне розных матэрыялаў у абсталяванні для нанясення пакрыццяў, іх перавагі і недахопы, а таксама прапаноўваць комплексныя стратэгіі і тэндэнцыі развіцця для выбару матэрыялаў.
I. Асноўная структура і асноўныя кампаненты абсталявання для нанясення пакрыццяў
Абсталяванне для нанясення пакрыццяў звычайна складаецца з сістэмы папярэдняй апрацоўкі, сістэмы падачы пакрыцця, распыляльных прылад, канвеернай сістэмы, сушыльнага абсталявання, сістэмы рэкуперацыі, вентыляцыйнай і выхлапной сістэмы, а таксама сістэмы кіравання. Структура складаная, а асяроддзе эксплуатацыі разнастайнае. Кожная сістэма выконвае розныя функцыі і патрабуе розных матэрыялаў.
Сістэма папярэдняй апрацоўкі ўключае высокую тэмпературу, высокую вільготнасць і моцныя агрэсіўныя хімічныя рэчывы.
Сістэма распылення мае высокую хуткасць паветранага патоку, высокае напружанне, электрастатычны разрад і небяспеку электрычнага разраду.
Канвеерная сістэма павінна вытрымліваць вагу дэталяў і працаваць працяглы час.
Сушыльнае абсталяванне мае праблемы з высокім награваннем і цеплавым пашырэннем.
Для вентыляцыйнай сістэмы патрабуюцца трубы і вентылятарныя канструкцыі, устойлівыя да карозіі і старэння.
Сістэма ачысткі адпрацаваных газаў і рэкуперацыі пакрыццяў павінна апрацоўваць лёгкаўзгаральныя, выбухованебяспечныя або высокаагрэсіўныя газы і пыл.
Такім чынам, выбар матэрыялу павінен адпавядаць канкрэтным умовам працы кожнай функцыянальнай зоны, а не універсальнаму падыходу.
II. Асноўныя прынцыпы выбару матэрыялаў для абсталявання для нанясення пакрыццяў
Пры выбары матэрыялаў для розных дэталяў варта прытрымлівацца наступных асноўных прынцыпаў:
1Прыярытэт устойлівасці да карозіі
Паколькі працэс нанясення пакрыцця часта ўключае ў сябе агрэсіўныя асяроддзі, такія як кіслотныя і шчолачныя растворы, арганічныя растваральнікі, пакрыцці і ачышчальныя сродкі, матэрыял павінен мець выдатную хімічную каразійную ўстойлівасць, каб прадухіліць іржу, перфарацыю і структурную дэградацыю.
2Высокатэмпературная ўстойлівасць або тэрмічная стабільнасць
Камплектуючыя, якія працуюць у сушыльных камерах з высокай тэмпературай або спякальных печах, павінны мець трываласць пры высокіх тэмпературах, добры каэфіцыент цеплавога пашырэння і ўстойлівасць да цеплавога старэння, каб спраўляцца з перападамі тэмпературы і цеплавымі ўдарамі.
3.Механічная трываласць і калянасць
Канструкцыйныя апорныя дэталі, пад'ёмныя сістэмы, пуці і канвееры павінны мець дастатковую трываласць і ўстойлівасць да стомленасці, каб забяспечыць стабільную працу без дэфармацыі.
4.Гладкая паверхня і лёгкая чыстка
Абсталяванне для нанясення пакрыццяў схільнае да забруджвання пакрыццямі, пылам і іншымі забруджвальнікамі, таму матэрыялы павінны мець гладкую паверхню, добрую адгезійную ўстойлівасць і лёгкасць у ачыстцы для палягчэння абслугоўвання.
5Добрая апрацоўвальнасць і зборка
Матэрыялы павінны лёгка рэзаць, зварваць, гнуць, штампаваць або падвяргацца іншай механічнай апрацоўцы, што дазваляе выкарыстоўваць іх для вырабу і зборкі складаных канструкцый абсталявання.
6Зносаўстойлівасць і даўгавечнасць
Кампаненты, якія часта працуюць або маюць трэнні, павінны мець добрую зносаўстойлівасць, каб падоўжыць тэрмін службы і скараціць частату тэхнічнага абслугоўвання.
7.Патрабаванні да электрычнай ізаляцыі або праводнасці
Для абсталявання для электрастатычнага распылення матэрыялы павінны мець добрыя электраізаляцыйныя ўласцівасці, а для прылад зазямлення патрабуюцца матэрыялы з добрай электраправоднасцю.
III. Аналіз выбару матэрыялаў для ключавых кампанентаў абсталявання для нанясення пакрыццяў
1. Сістэма папярэдняй апрацоўкі (абястлушчванне, выдаленне іржы, фасфатаванне і г.д.)
Сістэма папярэдняй апрацоўкі часта патрабуе хімічнай апрацоўкі паверхняў дэталяў высокатэмпературнымі кіслымі або шчолачнымі вадкасцямі. Гэта асяроддзе вельмі каразійнае, таму выбар матэрыялу мае асаблівае значэнне.
Рэкамендацыі па матэрыялах:
Нержавеючая сталь 304/316: Звычайна выкарыстоўваецца для фасфатавання і абястлушчвання рэзервуараў і труб, мае добрую ўстойлівасць да кіслот і шчолачаў і каразійную стойкасць.
Сталёвыя пласціны з пластыкавым пакрыццём (ПП, ПВХ, ПЭ і г.д.): падыходзяць для высокакіслотных асяроддзяў, маюць адносна нізкі кошт і высокую каразійную ўстойлівасць. Тытанавы сплаў або FRP: добра працуюць у высокаагрэсіўных і высокатэмпературных асяроддзях, але каштуюць даражэй.
2. Сістэма распылення (аўтаматычныя распыляльнікі, распыляльныя кабіны)
Ключом да распыляльнага абсталявання з'яўляецца распыленне пакрыцця, кантроль патоку і прадухіленне назапашвання фарбы і рызыкі электрастатычнага разраду.
Рэкамендацыі па матэрыялах:
Алюмініевы сплаў або нержавеючая сталь: выкарыстоўваецца для корпусаў распыляльнікаў і ўнутраных каналаў, забяспечваючы добрую каразійную ўстойлівасць і лёгкія ўласцівасці.
Інжынерныя пластмасы (напрыклад, POM, PTFE): выкарыстоўваюцца для пакрыцця кампанентаў патоку, каб прадухіліць зліпанне і закаркаванне фарбы. Антыстатычныя кампазітныя матэрыялы: выкарыстоўваюцца для сценак распыляльнай камеры, каб прадухіліць назапашванне статычнай электрычнасці, якое можа прывесці да іскраў і выбухаў.
3. Канвеерная сістэма (рэйкі, падвесныя сістэмы, ланцугі). На лініях нанясення пакрыццяў часта выкарыстоўваюцца ланцуговыя канвееры або наземныя ролікавыя канвееры, якія вытрымліваюць вялікія нагрузкі і працуюць працяглы час.
Рэкамендацыі па матэрыялах:
Легаваная сталь або тэрмаапрацаваная сталь: выкарыстоўваецца для зорачак, ланцугоў і гусеніц з высокай трываласцю і выдатнай зносаўстойлівасцю.
Нізкалегаваная зносаўстойлівая сталь: падыходзіць для зон з моцным зносам, такіх як паваротныя пуці або нахільныя ўчасткі.
Высокатрывалыя інжынерныя пластмасавыя паўзункі: выкарыстоўваюцца ў сістэмах зніжэння трэння і буферызацыі для зніжэння шуму і паляпшэння плыўнасці працы.
4. Сушыльнае абсталяванне (печ з гарачым паветрам, сушыльныя скрыні). Зона сушкі патрабуе бесперапыннай працы пры тэмпературах ад 150°C да 300°C і нават вышэй, з высокімі патрабаваннямі да тэрмічнай стабільнасці металу.
Рэкамендацыі па матэрыялах: тэрмаўстойлівая нержавеючая сталь (напрыклад, 310S):
Можа вытрымліваць высокія тэмпературы без дэфармацыі або акіслення.
Вугляродзістая сталь + высокатэмпературныя пакрыцці: падыходзяць для сушыльных тунэляў сярэдняй і нізкай тэмпературы, эканамічна выгадныя, але з крыху карацейшым тэрмінам службы.
Вогнетрывалы валакністы ізаляцыйны пласт: выкарыстоўваецца для ўцяплення ўнутраных сцен, каб паменшыць цепластраты і павысіць энергаэфектыўнасць.
5. Вентыляцыйная і выхлапная сістэма
Выкарыстоўваецца для кантролю паветранага патоку, прадухілення распаўсюджвання таксічных і шкодных рэчываў, а таксама забеспячэння чысціні ў майстэрні і бяспекі работнікаў.
Рэкамендацыі па матэрыялах:
Паветраводы з ПВХ або ПП: устойлівыя да карозіі кіслот і шчолачных газаў, звычайна выкарыстоўваюцца для выхлапных газаў з кіслотным і шчолачным туманам.
Паветраводы з нержавеючай сталі: выкарыстоўваюцца для транспарціроўкі газаў высокай тэмпературы або газаў, якія змяшчаюць растваральнікі для фарбы.
Шкловалакновыя вентылятарныя крыльчаткі: лёгкія, устойлівыя да карозіі і падыходзяць для асяроддзяў з хімічнымі пакрыццямі.
6. Прылады для рэкуперацыі і ачысткі адпрацаваных газаў
Падчас працэсаў парашковага пакрыцця і пакрыццяў на аснове растваральнікаў утвараюцца пыл і лятучыя арганічныя злучэнні (ЛОС), якія патрабуюць збору і ачысткі.
Рэкамендацыі па матэрыялах:
Вугляродзістая сталь з напыленым пакрыццём + антыкаразійнае пакрыццё: выкарыстоўваецца для кантэйнераў для збору адходаў і памяшканняў для выдалення пылу, эканамічна эфектыўная. Корпусы фільтраў з нержавеючай сталі: падыходзяць для асяроддзяў з высокай канцэнтрацыяй растваральнікаў і моцнай арганічнай карозіяй.
Бункеры з актываваным вуглём і прылады каталітычнага спальвання: прадугледжваюць высокатэмпературныя рэакцыі і патрабуюць металаў або керамікі, устойлівых да высокіх тэмператур.
IV. Фактары навакольнага асяроддзя і бяспекі пры выбары матэрыялаў
Майстэрні па нанясенні пакрыццяў часта сутыкаюцца з наступнымі рызыкамі:
Узгаральнасць і выбуханебяспечнасць арганічных растваральнікаў: матэрыялы павінны мець антыстатычныя і іскрыстыя ўласцівасці, а таксама надзейныя зазямляльныя злучэнні.
Рызыка выбуху пылу: пазбягайце матэрыялаў, схільных да назапашвання або ўзгарання пылу, асабліва ў закрытых памяшканнях.
Строгі кантроль выкідаў лятучых арганічных злучэнняў: Выбар матэрыялаў павінен улічваць экалагічную ўстойлівасць і пазбягаць другаснага забруджвання.
Высокая вільготнасць або каразійныя газы: выкарыстоўвайце антыакісляльныя, антыкаразійныя і ўстойлівыя да надвор'я матэрыялы, каб паменшыць частату тэхнічнага абслугоўвання абсталявання.
Пры праектаванні вытворцы ліній пакрыцця павінны ўлічваць выбар матэрыялаў, канструкцыю, стандарты бяспекі і ўмовы эксплуатацыі разам, каб пазбегнуць частых замен і пагроз бяспецы.
V. Эканамічныя і эксплуатацыйныя меркаванні пры выбары матэрыялаў
Пры вытворчасці абсталявання для нанясення пакрыццяў не ўсе дэталі патрабуюць дарагіх высокапрадукцыйных матэрыялаў. Рацыянальная канфігурацыя градыенту матэрыялу з'яўляецца ключом да кантролю выдаткаў і забеспячэння прадукцыйнасці:
Для некрытычных зон можна выбраць эканамічна эфектыўную вугляродзістую сталь або звычайныя пластыкі.
Для зон з высокай каразійнай актыўнасцю або высокімі тэмпературамі варта выкарыстоўваць надзейныя матэрыялы, устойлівыя да карозіі і высокіх тэмператур.
Для часта зношваемых дэталяў можна выкарыстоўваць зменныя зносаўстойлівыя кампаненты, каб павысіць эфектыўнасць тэхнічнага абслугоўвання.
Тэхналогіі апрацоўкі паверхняў (напрыклад, напыленне, антыкаразійныя пакрыцці, гальваніка, акісленне і г.д.) значна паляпшаюць характарыстыкі звычайных матэрыялаў і могуць замяніць некаторыя дарагія сыравінныя матэрыялы.
VI. Тэндэнцыі развіцця будучыні і напрамкі інавацый у галіне матэрыялаў
З развіццём прамысловай аўтаматызацыі, экалагічных нормаў і ўстойлівай вытворчасці выбар матэрыялаў для абсталявання для нанясення пакрыццяў сутыкаецца з новымі праблемамі:
Зялёныя і экалагічна чыстыя матэрыялы
Новыя металы і неметалы з нізкім утрыманнем лятучых арганічных злучэнняў, якія паддаюцца перапрацоўцы і не таксічныя, стануць распаўсюджанымі.
Высокапрадукцыйныя кампазітныя матэрыялы
Выкарыстанне шкловалакна, вугляродных валакністых кампазітаў і іншых матэрыялаў дазволіць дасягнуць сінергічнага паляпшэння лёгкасці, каразійнай устойлівасці і трываласці канструкцыі.
Прымяненне разумных матэрыялаў
«Разумныя матэрыялы«Для павышэння ўзроўню аўтаматызацыі і магчымасцей прагназавання няспраўнасцей у абсталяванні для нанясення пакрыццяў будуць паступова ўжывацца тэхналогіі з датчыкамі тэмпературы, электрычнай індукцыяй і функцыямі самааднаўлення.
Тэхналогія пакрыццяў і аптымізацыя інжынерыі паверхняў
Лазернае плакаванне, плазменнае напыленне і іншыя тэхналогіі палепшаць характарыстыкі паверхні звычайных матэрыялаў, знізіўшы выдаткі на матэрыялы і падоўжыўшы тэрмін службы.
Час публікацыі: 15 верасня 2025 г.
