رنگ الکترواستاتیک
رنگ ها و پوشش های پودری
رنگ کوره ای پودری الکترواستاتیک
رنگ کوره ای یا رنگ الکترواستاتیک، در دو نوع رنگ پودری کوره ای و رنگ مایع کوره ای در صنایع رنگ و پوشش تولید می شوند. رنگ های کوره ای پودری الکترواستاتیک، بهترین نوع رنگ صنعتی از نظر مقاومت و استحکام و میزان کم آلایندگی به شمار می روند. انتخاب استفاده از رنگ الکترواستاتیک پودری یا مایع به نظر مصرف کننده بستگی دارد اما به نظر می رسد رنگ های پودری کوره ای، بهترین گزینه برای صنایع فلزی باشند. در ادامه مطالب بیشتری در مورد رنگ کوره پودری خواهیم گفت.
رنگ ها و پوشش های پودری
رنگ پودری و پوشش های پودری به دلیل عدم وجود حلال، آلودگی كم و دوام و پایداری بالا در صنعت امروز به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از رنگ های پودری به عنوان یك روش رنگ كاری در سال‌های اخیر به طور چشمگیری افزایش یافته است. آنها هم اینك ۱۵% از بازار رنگ را به خود اختصاص داده و با رنگهای سنتی مایع رقابت می‌كنند.
با توجه به مقررات اخیر و جاری زیست محیطی در مورد آلودگی و دفع مواد زائد فاضلاب، جایگزینی رنگ مایع با رنگ پودری روز به روز اهمیت بیشتری می‌یابد. مشكل اصلی در رنگ‌كاری با رنگهای مایع وجود حلا‌‌ل‌هاست.
با به كارگیری رنگ های مایع وجود سیستم‌های تهویه، تصفیه و بازیافت حلال برای كنترل تركیبات آلی فرار ضروری است. در عوض، رنگ پودری نوعی فرآیند رنگ خشك است كه در هیچ مرحله‌ای از عملیات رنگ‌كاری از تركیبات آلی فرار استفاده نمی شود. در مقایسه این پودرها با رنگهای مایع می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- حذف كامل حلالها و ضایعات مواد مصرفی
- ۹۹% از رنگ پودر قابل استفاده است.
- هر كیلوگرم رنگ ، مساحت بیشتری از جسم را می پوشاند.
- در رنگ پودر، اشتباهات رخ داده شده قابل رفع است.
- به متخصص و تعداد كارگر كمتری نیاز است.
- به سیستم تهویه هوای ضعیف تری احتیاج است.
- بعد از رنگ كردن جسم با رنگ پودری می توان روی آن کارهای مکانیکی انجام داد.
- به سلامت افرادی كه با پودر رنگ كار می كنند ، آسیب نمی رساند.
- این نوع رنگ به محیط زیست صدمه نمی رساند.
- پوشش‌دهی عالی و ضخامت مورد نظر با یكبار پاشش بدست می آید.
- خطر آتش سوزی ندارد.
- تولید را تسریع می كند.
انواع رنگ های پودری و خواص آنها
در بین گستره وسیع و پرتنوع رنگها، پوشش‌های پودری دارای خواص منحصر به فردی هستند كه آنها را از سایر پوشش‌ها متمایز می‌سازد. این مواد خشك و جامد بوده و به طور كامل می‌توانند لایه‌های نازكی از رنگ را روی قطعات تشكیل دهند. رنگهای پودری شامل رزین‌های پلاستیكی، پیگمنت‌های رنگ و افزاینده‌ها هستند. در مرحله اول مخلوطی از اجزاء سازنده تركیب همگونی ایجاد می‌كند. این مخلوط تا نقطه ذوب حرارت می‌بیند و مواد مذاب به صورت ورقه‌های نازكی اكسترود می‌شوند و پس از خشك شدن، خرد شده و به صورت ذرات پودری با سایز مشخص در می‌آیند. پاشش این رنگهای پودری با تفنگ‌های الكترواستاتیكی انجام می‌شود بطور كلی پودرهای پوشش دهنده به دو دسته پودرهای ترموپلاستیك و پودرهای ترموست تقسیم می‌شوند. هر كدام از این دو دسته نیز شامل زیر مجموعه هایی هستند كه عمدتاٌ در پایه رزین با یكدیگر تفاوت دارند.
انواع رنگ پودری را در این صفحه توضیح میدهیم.
رنگ پودری ترموپلاستیك
رنگ پودری ترموپلاستیك بر اثر گرما ذوب شده و بر سطح جاری می‌شود؛ اما هنگامی كه بر اثر سرد كردن جامد می‌شود، تركیب شیمیایی خود را حفظ می كند.
رنگ پودری ترموست
این رنگها در دماهای بالا ذوب شده و سیال می‌شوند مواد جدید به وجود آمده در گرمای مجدد و در اثر مجاورت با گرما دوباره ذوب نمی‌شوند و ساختار شیمیایی متفاوتی نسبت به رزین اولیه دارند.
رنگهای پودری از نظر ظاهری به رنگهای چکشی، چرمی، سنباده ای، متالیک، چروک و ساده تقسیم می شوند. از نظر ساختاری به گروه های پلی استر، اپوکسی، اپوکسی – پلی استر ( هیبریدی) و پلی یورتان تقسیم می شوند. از نظر براقیت نیز، رنگهای مات، نیمه مات، سوپر مات، براق، نیمه براق و سوپر براق قابل ارائه هستند.
رنگ ساده
برای پوشش پودری سطوح فلزی عمدتاً از رنگهای سفید یا الوان استفاده می شود. برخی از پرمصرف ترین رنگهای ساده عبارتند از:
انواع رنگ سفید هیبریدی و پلی استر
- قهوه ای مات ۸۰۰۸
- قهوه ای براق ۸۰۱۷
- طوسی ۷۰۳۲ براق
- مشكی براق ۹۰۰۵ TG
- مشكی سوپر مات ۹۰۰۵
- مشكی براق ۹۰۰۵
- آبی براق ۵۰۰۵
- آبی براق ۵۰۰۲
- قرمز براق ۳۰۲۰ TG
- نارنجی براق۲۰۰۴ TG
- زرد براق ۱۰۲۸ TG
- رنگ پودری طلایی
رنگ دکورال
برای پوشش پودری سطوح فلزی که پس از رنگ آمیزی، بایستی با طرحهای کاغذ و فیلم در طی فرآیند سابلی دکور، دکور شوند ، از رنگهای دکورال استفاده می شود. برخی از پرمصرف ترین رنگهای دکورال عبارتند از :
- کرم ۱۰۳دكورال براق
- کرم ۱۰۱۵ دکورال
- كرم ۱۰۱۴ دكورال
- كرم ۱۰۰۱ دكورال براق
- آجری۱۴۱۳ دكورال براق
- قهوه ای دكورال براق
- قهوه ای ۱۴۱۷ دكورال
- آجری دكورال مات
- كرم ۱۰۱۳ TG
رنگ های چرمی
این نوع از رنگهای پودری، پوششی مشابه سطح چرم بر روی صفحات فلزی ایجاد می نماید. عکس زیر بافت این پوشش را از نمای نزدیک نشان می دهد.
برخی از پرمصرف ترین رنگهای چرمی شامل موارد زیر است :
- سفید چرمی ۹۰۱۶ ته آبی
- كرم ۱۰۱۵ چرمی
- نارنجی چرمی ۲۰۰۴
- قرمز چرمی ۳۰۲۰
- ۷۰۳۲ چرمی
- آبی چرمی ۵۰۱۵
- قهوه ای چرمی
- مشكی چرمی ۹۰۰۵
رنگ پودری سمباده ای
این نوع رنگ پودری، پوششی مشابه سطح سمباده بر روی صفحات فلزی ایجاد می نماید. از پرمصرف ترین رنگهای سمباده ای می توان به موارد زیر اشاره کرد :
- سفید سمباده ای
- سفید سمباده ای دكورال
- خردلی سمباده ای دكورال
- آجری سمباده ای دكورال
- قهوه ای روشن سمباده ای
- قهوه ای سوخته سمباده ای
رنگ پودری چکشی
این نوع رنگ پودری، پوششی مشابه اثرات چكش بر روی صفحات فلزی ایجاد می نماید. برخی از پرمصرف ترین رنگ های چکشی عبارتند از:
- چكشی آبی نقره ای
- چكشی مشكی نقره ای
- چكشی مسی
- چكشی زرشكی نقره ای
- چكشی شتری
- چكشی قرمز نقره ای
- چكشی نارنجی نقره ای
- چكشی سفید صدفی
مزایا و معایب رنگ پودری
همواره جهت مقایسه رنگ پودری آن را با رنگ مایع مقایسه میکنیم در اینجا ما به مزایا و معایب رنگ پودری در مقایسه با رنگ های مایع می پردازیم.
مزایای رنگ پودری
عدم نیاز به حلال
رنگ پودری برخلاف رنگ مایع به حلال نیاز ندارد و جامد می باشد.
خطر آتش سوزی بسیار پایین
به دلیل این که رنگ پودری حلال پایه نفتی و سایر افزودنی ها را ندارد و به صورت جامد می‌باشد، اشتعال زا نیستند.
ضخامت بالای لایه رنگ بدون شره
به دلیل این که رنگ پودری به صورت مایع نمی باشد. میتوان لایه ضخیمی از رنگ را بدون شره بر روی سطح ایجاد نمود.
قابلیت بازیافت رنگ پودری و راندمان بالای رنگرزی
به دلیل اینکه رنگ به صورت جامد می باشد در صورتی که رنگ بر روی سطح ننشیند میتوان آنها را به وسیله سایکلون بازیافت رنگ مجدد به چرخه رنگ رزی بازگرداند. به همین دلیل ضایعات و زباله و پسماند تولیدی به حداقل می رسد. با کاهش پسماند تولیدی تخریب محیط زیست به حداقل ممکن می‌رسد. همچنین راندمان این نوع رنگرزی بسیار بالاست و هزینه تمام شده کاهش پیدا میکند.
خواص فیزیکی مکانیکی عالی
رنگ های پودری نسبت به ضربه و خراش مقاوم هستند. مقاومت رنگ های پخته شده ی پودری نسبت به رنگ های مایع بسیار بالاتر هستند.
خواص ظاهری متنوع و مناسب
رنگ پودری قابلیت داشتن ظاهر متنوع همچون چرمی، چکشی، سنباده ای، طرح چوب، متالیک، کروکودیلی را داشته همچنین در رنگ های متنوع و براقیت های بسیار مات تا بسیار براق قابلیت تولید را دارند. تنوع ظاهری حاصله در رنگ پودری در بررسی مزایا و معایب رنگ پودری تاثیر بسزایی داشته و در انتخاب رنگ پودری به جای رنگ مایع نقش مهمی را دارد. این خاصیت باعث گردیده که بسیاری از صنایع تنها رنگ پودری را استفاده نمایند.
محاسن رنگ پودری الکترواستاتیک
- حذف کامل حلالها و ضایعات مواد مصرفی و در نتیجه حفظ محیط زیست از آلاینده ها
- مقاومت بالا ، دوام و عمر طولانی ، استحکام و عدم تغییر حالت در برابر شرایط جوی
- پوشش دهی بالا و ایجاد ضخامت یکنواخت در تمامی نواحی و همچنین نفوذ پذیری در نقاط غیر قابل دسترس ، گوشه ها و لبه ها.
- بعد از رنگ کردن سطح می توان بر روی آن به فعالیت های مختلف مکانیکی پرداخت
- رنگ پودری الکترواستاتیک به سلامت افرادی که با پودر رنگ تماس دارند، هیچ نوع آسیبی نمی رساند.
معایب رنگ پودری
مشکلات تولیدی و اجرایی رنگ پودری
با توجه به اینکه فرآیند تولید رنگ پودری و اختلاط مواد به صورت مذاب انجام می گیرد امکان تغییر رنگ بعد از تولید وجود نخواهد داشت. در صورتیکه در رنگ مایع در تمامی مراحل حتی هنگام استفاده نیز با افزودن خمیر رنگ می توان رنگ های متفاوتی را داشت.
عدم امکان دست یابی به ضخامت های بسیار نازک
رنگ پودری صد در صد جامد بوده و به همین دلیل با حداقل میزان پاشش ضخامت اولیه تشکیل داده و مواد فراری نیز ندارد. این امر باعث می گردد که ضخامت های زیر 25 میکرون تقریبا امکان پذیر نباشد. در صورتیکه در رنگ مایع با توجه به داشتن تینر و امکان داشتن درصد جامد پایین، ضخامت رنگ 10 میکرون نیز حاصل گردد.
عدم امکان اعمال بر روی قطعات بزرگ مانند کشتی ها …
با توجه به تجهیزات پاشش و نحوه اجرای رنگ پودری، رنگ آمیزی رنگ پودری در سایت پاشش قابل انجام بوده و قطعات بایستی باردار شده و سپس بعد از رنگ آمیزی وارد کوره تا 200 درجه سانتیگراد شوند. با توجه به این شرایط امکان رنگ آمیزی قطعات بزرگ و خشک کردن رنگ وجود نخواهد داشت.
محدودیت مکانیسم خشک شدن رنگ به روش کوره
رنگ پودری تنها در دمای بالای 180 درجه سانتیگراد قابلیت پخت و خشک شدن را دارد. در صورتیکه رنگهای مایع متنوع بوده و قابلیت خشک شدن در دمای محیط را نیز دارا می باشند.
رنگ پودری تنها جهت پوشش فلزات قابل استفاده است
با توجه به روش اجرا و شرایط باردار شدن سطح و همچنین با توجه به اینکه سطح می بایستی تا دمای 180 درجه دما ببیند، امکان رنگ آمیزی سایر قطعات غیر فلزی وجود نخواهد داشت.
با در نظر گرفتن مزایا و معایب رنگ پودری و کالای مورد نظر جهت رنگ آمیزی می توان در نظر گرفت که کدام یک از محصولات رنگ مایع یا رنگ پودری می تواند در پوشش دهی فلزات مورد استفاده قرار گیرد. بسیاری از صنایع با توجه به مزایای بالایی که رنگ پودری دارد در حال حاضر این نوع رنگ را جایگزین رنگ مایع نموده و با پیشرفت تکنولوژی رنگ های پودری بسیاری از صنایع دیگر نیز در حال رو آوردن به استفاده از این نوع رنگ می باشند.
پوشش های پودری
پوشش های پودری اولین بار در اوایل دهه 50 میلادی در ایالت متحده امریکا ظهور یافتند. در آن زمان روش کاربردی رنگ های پودری تنها با روش بستر سیال (F.B) بود. در این روش قطعه مورد نظر ابتدا تا دمای مشخصی داغ می شد و بعد در داخل حمامی از پودرهای معلق در هوا فرو برده می شد و در نتیجه پوشش ضخیمی از پودر بر روی سطح می نشست.
در طی همان سال روش الکترواستاتیک برای رنگ آمیزی با رنگ های پودری توسط کمپانی شل (shell) در انگلستان ابداع گردید. از سال 1962 هم زمان با شروع استفاده از این روش ، طی 10 سال رشد بسیار زیادی در صنعت تولید رنگ های پودری مشاهده شد بطوریکه در مقایسه با سایر صنایع نوپا چشم گیر بود.
این نوع پوشش ها اگرچه در خاور دور با اقبال روبرو شد ولی در اروپا و امریکا مورد توجه واقع نشد. علت آن گران قیمت بودن این نوع پوشش های پودری در مقایسه با سایر انواع آن بود. قیمت رنگ الکترواستاتیک با توجه به امکان بازیافت آن صرفه اقتصادی دارد.
رنگ پودری
رنگ پودری متشکل از ذرات ریز و خشک رزین به علاوه رنگدانه انتخابی شماست.
پودر رزین از طریق تپانچه پاششی شبیه پیستوله پاشش رنگ مایع اعمال می‌شود با این تفاوت که ، تپانچه پاشش و ذرات رزین حاوی شارژ الکترواستاتیکی می‌باشند.
زمانی که ذرات رزین به قطعه کار پاشش می‌شود ، ذرات به سطح فلز می‌چسبند.
این به خاطر این است که قطعه کار به ارت زمین وصل شده است و ذرات را مثل آهن ربا به خود جذب میکند. ذرات چسبیده به سطح فلز ، در کوره‌های صنعتی رنگ پودری تا 200 درجه سانتیگراد پخت می‌شود.
رزین ذوب شده در سطح فلز همجوش شده و ایجاد سطحی یکدست ، ضخیم و مقاوم میکند.
نتیجه کار سطحی زیبا و براق با مقاومتی بسیار عالی در مقابل مواد شیمیائی ، خراش و پوسته شدن و سه برابر مقاوم تر از رنگ های پایه حلال می‌باشد.
زمان و دمای پخت پوشش های پودری
زمان و دمای پخت رنگ های پودر هم متفاوت است و باید طبق دستور کارخانه سازنده باشد که معمولا 10 تا 18 دقیقه ، و دما از 185 تا 230 درجه سانتیگراد متغییر است. در رنگهای روشن دمای پایین با زمان بالا (برای جلوگیری از زرد شدن) و رنگهای کوره ای تیره دمای بالا و زمان پایین نیاز دارند.