パウダーコーティング: パウダーコーティングとは何か、どのように機能するか、コーティングパウダーがどのように作られるのか

パウダーコーティングは乾式仕上げプロセスであり、樹脂と顔料の帯電粒子を接地部品にスプレーし、粒子が溶けて流動し、硬化して硬い連続膜になるまで焼き付けます。これが、「粉体塗装とは何ですか?」という質問に対する簡単な答えです。溶媒、液体キャリア、フラッシュオフ時間はありません。コーティングは固体の粉末として到着し、オーブンから出た後は、濡れたペイントを 1 回塗るよりも数倍厚い丈夫なプラスチックの皮として残ります。

自転車のフレーム、ファイルキャビネット、または窓のアルミニウムフレームに沿って指をなぞって、滑らかでわずかにワックス状の表面を感じたことがあるなら、あなたはすでにパウダーコーティングに触れたことがあるでしょう。世界で最も広く使用されている工業用仕上げ材の 1 つであり、電気筐体から農業機械に至るまであらゆるものを保護します。

粉体塗装とは分かりやすく言うと

化学的には、コーティングパウダーは、樹脂バインダー、顔料と充填剤、硬化剤、および流動調整剤、脱気剤、UV 安定剤などの少量の添加剤の 4 つのグループの成分を細かく粉砕した混合物です。混合物中に液​​体のものは何もありません。ブレンドは固体として製造され、厳密に制御された粒子サイズに粉砕され、箱または流動ホッパーに入れて出荷されます。

申請は原則として簡単です。金属部分は接地され、静電ガンがノズルから出る粉末粒子を帯電させ、帯電した粒子は接地面に引き寄せられ、オーブンが機能するまで付着します。流動床は、特定の小型部品や重いワイヤー製品の代わりに使用されます。コーティングされた部品は次に、およそ 100℃のオーブンを通過します。 180～200℃で10～20分 、部品の化学的性質と質量に応じて異なります。

粉体塗装と湿式塗装を区別する 2 つの特性があります。まず、フィルムは蒸発ではなく溶融によって形成されます。粉末は連続層に流れ込み、その後架橋して熱硬化性ネットワークになります。第 2 に、放出する溶剤が基本的に存在しないため、粉末は VOC ゼロまたはゼロに近い材料として配合され、部品から漏れたオーバースプレーは回収して再利用できます。

コーティングパウダーには実際に何が含まれているのか

配合は用途によって異なりますが、ほとんどの熱硬化性粉末は同様のレシピに従います。以下の表は、一般的な範囲と各コンポーネントが実行する役割を示しています。

粉体塗装プロセスの手順ごとの仕組み

1. 前処理。 部品は洗浄、脱脂され、リン酸鉄やリン酸亜鉛などの化成皮膜が施され、すすがれて乾燥されます。密着性と腐食性能はオーブンではなく、ここで決定されます。
2. 応用。 粉末はコロナガンまたはトライボガンでスプレーされるか、部品が流動床に浸されます。目標膜厚は通常、1回塗りで60～120ミクロンです。
3. 硬化。 部品は対流式または赤外線オーブンに入れられ、金属が粉末供給業者によって指定された硬化ウィンドウに達するまで、通常は 180 ～ 200 ℃で 10 ～ 20 分間保持されます。
4. 冷却と検査。 冷却後、フィルムの厚さ、光沢、色、密着性を確認し、薄い部分を修正します。

粉体塗装の種類

熱硬化性粉末

これらは業界の主力製品です。樹脂は硬化中に架橋し、再溶融することができないため、硬くて耐薬品性のフィルムが得られます。一般的な化学反応は次のとおりです。

• エポキシ：耐薬品性、耐食性に優れていますが、屋外では白亜化するため、屋内部品や配管のコーティングに使用されます。
• ポリエステル: 屋外での露出に適した標準的な選択肢で、UV 性と光沢保持性に優れています。
• ハイブリッド エポキシ - ポリエステル: 屋内装飾部品のコスト効率の高い中間点です。
• ポリウレタンおよびアクリル: 外観、硬度、または特定の耐薬品性が重要な場合に指定されます。

熱可塑性粉末

ナイロン、PVC、ポリエチレン、ポリプロピレンの粉末は溶けて流動しますが、架橋しないため、より厚いフィルム (多くの場合 250 ～ 500 ミクロン) を形成します。これらは、装飾的な仕上げではなく、耐衝撃性が必要なパイプ、バルブ、部品の機能コーティングとして選択されます。

粉体塗装と液体塗装の違い

以下の比較は、産業用ラインで見られるものを反映しています。粉末が常に解決策になるわけではありませんが、オーブンの温度にさらされる可能性のある金属部品の場合は、通常、単位コストあたりの耐久性の点で粉末の方が有利です。

トレードオフは現実のものです。パウダーは、ほとんどのプラスチックや木材などの熱に弱い基材には使用できず、色の変更には製造時間がかかり、非常に薄く均一なフィルムを実現するのはスプレーされた液体よりも困難です。

現在、粉体塗装が使用されている場所

業界アナリストは、世界の粉体塗装市場は 120 億～150 億米ドルの範囲にあり、年間約 4 ～ 6% のペースで成長すると予測しています。需要は予測可能な一連のセクターから発生します。

• 自動車および電気自動車: ホイール、サスペンション部品、バッテリー トレイ、アンダーボディ部品。
• 建築用アルミニウム: 窓枠、カーテンウォール、外装材。多くの場合、AAMA 2604 または 2605 の性能レベルに指定されます。
• 家電製品および家具: 洗濯機ハウジング、冷蔵庫、事務机、棚。
• 農業および建設機械: 摩耗や天候にさらされるシャーシ、フレーム、器具。
• 電気および通信: エンクロージャ、キャビネット、バスバー絶縁。
• 求人ショップおよびスポーツ用品: 自転車のフレーム、ジムのマシン、金属製のおもちゃ。

仕上げの裏側: コーティングパウダーの粉砕と分級の仕組み

銃箱の中の火薬は最初から火薬ではありませんでした。樹脂、顔料、充填剤、添加剤はドライブレンドされ、二軸押出機に供給され、90 ～ 110 ℃で溶融、分散されます。熱い材料を薄いフレークにプレスし、冷却して脆いシートにし、砕いてチップにします。それ以降はすべてサイズ縮小の問題であり、最終コーティングの品質はここでほぼ決まります。

精密な研削がプロセスの中心です。ハンマーミルは粗い段階を処理し、空気分級ミルとジェットミルは最終的な粒度分布を生成します。樹脂は摂氏 50 ～ 60 度で軟化するため、ミルは熱を発生すると同時に素早く除去する必要があります。そのため、空気の流れと冷却設計がローター速度と同じくらい重要になります。

空気分級機 製品粒子サイズ: D50 は 1.5 ～ 45 μm の間で調整可能。 製品を見る→

分類は仕事の残りの半分です。粉体塗料の平均粒径は通常 30 ～ 45 ミクロンで、10 ミクロン未満の微粒子は最小限に抑えられ、100 ミクロンを超える粗い尾部はほとんど除去されます。細かい粒子は流動性の低下や粉っぽい塗布の原因となり、一方、粗い粒子はオレンジの皮や不均一なフィルムを生成します。しっかりとしたカットポイントを保持することで、高い転写効率でスムーズにスプレーされるパウダーと、不良品や再加工が発生するパウダーを分けることができます。実際にそのカットポイントがどのように保たれているかを確認したい場合は、次のメモを参照してください。 動的粉末分級機の仕組み メカニズムを見ていきます。

空気分級機 製品の粒子サイズ: D50 は 1 ～ 45 μm の範囲です。分類効率: 60% ～ 90%。生産能力：1～60t/h。 製品を見る→

一部の配合では、もう 1 つのステップが必要です。メタリック顔料、ワックス、電荷制御添加剤はベース粒子に結合しているため、輸送中やスプレー中に分離することはなく、その目的のために改質機械が特別に存在します。

粉体塗装 and modification machine 改質剤と材料は正確に計量され、混合比に従って均一に添加されるため、混合比の瞬時の精度が保証されます。これにより、ハイ... 製品を見る→

これが私たちが日々取り組んでいる現場です。江蘇省 JND は、省の技術センター、東南大学や同済大学などの大学との長年にわたる協力、そして ISO 9001、ISO 14001、OHSAS 18001 認証の支援を受けて、2002 年以来、粉砕、分級、乾燥、集塵、排ガス処理装置を構築してきました。当社の粉砕機と分級機は、粉末生産者だけでなく、セメント、化学、電力、鉄鋼業界にもサービスを提供していますが、どの業界でも同様のエンジニアリング上の疑問が生じます。それは、どれだけ細かく、どのように均一で、どのように安定しているかということです。

一般的な粉体塗装の問題とその原因

ほとんどの欠陥は、前処理、膜厚、熱履歴という 3 つの変数に遡ります。以下の表は、最もよく聞かれる障害をリストしたものです。

プロセスの粉末側を正しく行う

粉体塗装は単純なアイデアですが、その背後には厳しいサプライチェーンがあります。化学的性質によってフィルムの性能が決まりますが、粒子サイズの分布によってスプレー方法、オーバースプレーの回収量、ラインで不良品が生成される頻度が決まります。分布の細い端に数ミクロンのドリフトがあると、滑らかなラインがリワークラインに変わる可能性があります。

コーティングパウダーを製造する場合、またはそれに含まれる鉱物フィラーを加工する場合、安定したカットポイントを備えた粉砕および分級装置を選択することが、最も重要な決断となります。私たちのチームは 20 年以上にわたってミルと分級機のサイジングを行っており、構成を推奨する前に、材料、ターゲット分布、および能力を喜んで検討します。 当社のエンジニアにお問い合わせください 私たちはあなたと一緒に数字を解決していきます。