Nella verniciatura a polvere dell'alluminio, per prima cosa si pulisce l'alluminio. Poi si spruzza la polvere secca. Quindi, lo si cuoce in forno per sciogliere la polvere. Infine, si lascia raffreddare. In questo modo si ottiene una finitura forte e protettiva. È possibile utilizzare diversi colori di polvere. Il rivestimento è resistente e dura a lungo.

Questo articolo vi aiuterà a scoprire le tecniche di verniciatura a polvere dell'alluminio più adatte. Scoprite i suoi diversi vantaggi e la sua versatilità nelle varie applicazioni.

Che cos'è il rivestimento in polvere?

In genere, le tecniche di verniciatura a polvere sono associate alla finitura a secco. Questo tipo di polvere speciale è solitamente composta da resine, pigmenti, e additivi.

La resina in questo caso costituisce circa 50-60 % della polvere. I pigmenti, invece, contribuiscono alla produzione del colore e occupano 20-30%.

Gli additivi migliorano di proposito la consistenza, come fanno gli agenti di flusso. Sono necessari 5-10 %. La carica elettrostatica aiuta a coprire uniformemente le superfici con una buona aderenza della polvere. A questo scopo, esiste una pistola a spruzzo. Questa serve a caricare negativamente le particelle di polvere a una tensione elevata di 30-100 kV.

Il processo procede con la messa a terra del pezzo. In questo modo gli oggetti attraggono le particelle cariche. Così la polvere si attacca in modo uniforme.

Tipi di rivestimento in polvere

• Polvere termoindurente
• Polvere termoplastica

Polveri termoindurenti

La formazione di polvere termoindurente comprende epossidica, poliestere, acrilica e poliuretanica.

• La resistenza agli agenti chimici e alle temperature (fino a 250°F) sono le qualità dell'epossidico, che lo rendono adatto agli elettrodomestici.
• Il poliestere blocca efficacemente l'impatto dei raggi UV ed è il più adatto per gli oggetti da esterno. Questo rivestimento dura 10-15 anni all'esterno.
• L'acrilico, con la sua finitura lucida, è un ottimo abbinamento per i componenti automobilistici.
• Il poliuretano comporta solitamente una manipolazione impegnativa ed è per questo che è ideale per le apparecchiature industriali.

Polveri termoplastiche

Il nylon e il polietilene formano polveri termoplastiche.

Il nylon può impedire l'usura di attrezzature come gli ingranaggi. Questo perché contiene una buona resistenza alla trazione di 8.000-12.000 psi.

Il polietilene evita l'impatto con l'umidità ed è comunemente utilizzato per i tubi.

Vantaggi del rivestimento in polvere dell'alluminio

1. Resistenza alla corrosione

Il motivo per cui le parti in alluminio rivestite non si corrodono è che la verniciatura a polvere funziona in due modi. Uno è la protezione barriera e l'altro è la protezione elettrochimica.

• La protezione barriera non permette all'umidità, all'acqua o alle sostanze chimiche di penetrare all'interno delle sostanze.
• La protezione elettrochimica impedisce l'arrugginimento dei pezzi. A tal fine, blocca le correnti elettriche.

Diversi tipi di rivestimenti offrono diversi livelli di protezione. Ad esempio, se sottoposti a test in nebbia salina, i rivestimenti epossidici durano circa 1.000-1.500 ore.

I rivestimenti in poliestere, invece, rimangono inalterati per circa 500-1.000 ore.

Lo scopo del test in nebbia salina è quello di determinare la reale capacità dei rivestimenti di arrestare la ruggine.

2. Durata e longevità

La verniciatura a polvere dell'alluminio è 100% efficace nel fornire protezione contro l'abrasione, i graffi e gli urti. Per questo motivo l'oggetto diventa resistente.

Resistenza all'abrasione

La parte rivestita viene controllata per misurarne la resistenza all'abrasione. Per il momento, si effettua un test di abrasione taber.

Resistenza ai graffi

La resistenza ai graffi può essere verificata con un test di durezza a matita.

Resistenza agli urti

Test di resistenza agli urti con caduta di pesi. In questo test è stato analizzato che il rivestimento è in grado di gestire un impatto di 160 in-lbs.

Programmi di stagionatura

Oltre a queste proprietà, anche il programma di polimerizzazione è importante in termini di durata e longevità.

Ad esempio, quando la temperatura di polimerizzazione completa il suo 1 ciclo, si nota il miglioramento della durezza dell'alluminio 2024-T3.

Nel frattempo, la posizione del ciclo 5 mostra come stabilizzi i tratti meccanici, offrendo una capacità di prestazione duratura.

Resistente ai raggi UV

La verniciatura a polvere protegge gli oggetti dagli impatti dei raggi UV e dalle intemperie. Sono disponibili test QUV per verificare la durabilità dei rivestimenti in poliestere. Questo può resistere per anni senza sbiadire.

3. Estetica

Sono molti gli effetti che il rivestimento può produrre sulle superfici, aumentandone l'estetica. Ad esempio, colori, texture e livelli di lucentezza.

La finitura metallica e i pigmenti perlescenti creano un look di grande effetto. L'impatto lucido, invece, va dall'opaco 10% all'alto lucido fino a 90%.

4. Benefici ambientali

Un ulteriore vantaggio del rivestimento potrebbe essere la sua ecocompatibilità. La presenza di composti organici volatili (VOC) è quasi inesistente.

I rivestimenti liquidi, invece, espongono 3,5-4,5 libbre di COV per gallone.

Inoltre, la polvere non utilizzata può essere reintrodotta nel processo o riciclata. Il personale può riutilizzare circa 95% di overspray.

5. Costo-efficacia

Lavorare con la verniciatura a polvere è più semplice rispetto alle opzioni liquide. Il processo è più rapido, utilizza meno materiale e richiede meno personale. Tutti questi fattori lo rendono molto più economico, circa 20-30% rispetto alla verniciatura a liquido.

Preparazione dell'alluminio per il rivestimento in polvere

Pulizia e sgrassatura:

È necessario assicurarsi che le superfici in alluminio non contengano sporco, detriti o altri elementi indesiderati.

In questo caso, diversi detergenti servono a pulire gli oggetti. Ad esempio, l'olio e lo sporco possono essere puliti con detergenti alcalini. Hanno un pH di 10-12.

I detergenti acidi rimuovono le parti arrugginite dell'oggetto e le relative incrostazioni. Agiscono a un pH di 1-3.

I detergenti a base di solventi puliscono bene le aree con oli e grassi pesanti. Evaporano in circa 5-10 minuti.

Sabbiatura e sabbiatura:

Una volta terminata la pulizia, per irruvidire le superfici si può ricorrere alla levigatura o alla sabbiatura. Oltre a ciò, scegliete la grana associata alla sabbiatura tra 60 e 120.

Per rimuovere la ruggine pesante, utilizzare una grana più grossa (60-80). Allo stesso modo, per rendere le superfici più lisce, utilizzare grane più fini (100-120).

Mezzi di sabbiatura

I mezzi di sabbiatura utilizzano sabbia (per la ruggine pesante), graniglia d'acciaio (per le superfici resistenti) e ossido di alluminio (per gli oggetti fragili).

Lo scopo dei mezzi di sabbiatura è quello di preparare la superficie per far aderire bene i rivestimenti. Tuttavia, un'eccessiva sabbiatura rende l'alluminio sottile o troppo ruvido.

Pretrattamento chimico

Cromatina:

Il processo di cromatura funziona con l'ossido di cromo. Si ottengono strati fini e sottili, fino a 0,1-0,5. Le tonalità create possono essere gialle, verdi o chiare. Questo processo non costa molto, ma è in qualche modo meno duraturo.

Anodizzazione:

L'anodizzazione utilizza una corrente elettrica. In questo modo si ottiene uno spesso strato di ossido di 5-25 micrometri. È utile per rendere i pezzi durevoli, ma i costi sono più elevati.

Importanza di una corretta preparazione della superficie

Processi di pulizia inadeguati causano difetti del rivestimento. In questo caso, si verificano peeling, bolle o copertura non uniforme e porosità, anche se i rivestimenti applicati sono di alta qualità. In questo caso sarebbe più difficile mantenere la durata e le prestazioni. Per questo motivo, una preparazione adeguata è molto importante.

Processo di rivestimento in polvere per l'alluminio

Le cinque fasi principali della verniciatura a polvere dell'alluminio sono le seguenti:

• Pre-trattamento
• Applicazione
• Polimerizzazione
• Raffreddamento
• Controllo qualità

1. Pretrattamento:

I contaminanti (polvere, olio e ruggine) contenuti in un pezzo fabbricato causano effettivamente problemi durante la verniciatura. Pertanto, è necessario assicurarsi che le superfici siano pulite.

Tra le varie opzioni, le soluzioni alcaline rimuovono facilmente l'olio e lo sporco. L'incisione acida aiuta a eliminare la ruggine.

Ma per creare una migliore adesività, le reazioni chimiche come la fosfatazione sono ottime. Possono creare strati spessi intorno a 1-3 micrometri.

I mezzi di sabbiatura, come la sabbia o la graniglia d'acciaio, consentono di strofinare la superficie, provocando una rugosità di 1,5-4 mil (38-102 mm). Le superfici ruvide trattengono bene il rivestimento.

2. Applicazione:

Le pistole a spruzzo elettrostatiche, come Corona e Tribo, sono due modi diversi per applicare la polvere.

Le pistole a corona funzionano con la tensione, mentre i tribo utilizzano l'attrito per caricare le particelle.

Entrambi i processi distribuiscono la vernice in polvere in modo uniforme e raggiungono uno strato di 2-4 mil (50-100 micrometri) di spessore.

Tuttavia, tenere sotto controllo la pressione dell'aria e la portata della polvere per mantenere l'uniformità.

Vantaggi:

Il motivo per cui i pezzi di forma complessa ottengono una copertura uniforme è che i rivestimenti funzionano bene.

Svantaggi:

È necessario prestare la giusta attenzione alla gestione della tensione e della distanza.

3. Polimerizzazione:

La fase di cottura avviene dopo l'applicazione della polvere. Durante questa fase, il personale riscalda l'oggetto in un forno o utilizza riscaldatori a infrarossi (IR).

Se la polvere è termoindurente, polimerizza a 300-400°F, impiegando 10-20 minuti in un forno. La reticolazione fa sì che il rivestimento diventi più duro e resistente.

Al contrario, questo tipo di polvere termoplastica fonde solitamente a 350-450°F. Si fondono in uno strato liscio.

Con il metodo IR, i raggi riscaldano rapidamente il pezzo, in soli 2-5 minuti.

Fondamentalmente, i programmi di polimerizzazione sono i parametri che influenzano i livelli di durezza. Di solito vanno da 2H a 9H sulla scala di durezza della matita.

Controllo della temperatura e dell'umidità

La temperatura e l'umidità inadeguate sono tutti problemi importanti. Questo finisce per bruciare il rivestimento quando si surriscalda o per causare una polimerizzazione incompleta quando il calore è troppo basso.

Inoltre, l'umidità deve essere controllata nell'ambito del 50% per evitare difetti.

4. Raffreddamento e manipolazione:

Per ottenere risultati accurati, i pezzi polimerizzati devono essere sottoposti a un processo di raffreddamento.

Metodi di raffreddamento

Le fasi di raffreddamento comprendono comunemente due metodi. Si tratta del raffreddamento ad aria e della tempra ad acqua.

Il raffreddamento ad aria funziona per 10-15 minuti. Il raffreddamento ad acqua è il metodo più rapido, ma può causare uno shock termico.

Manipolazione:

Maneggiare con cura le parti in alluminio rivestite. Inoltre, è possibile indossare guanti e utilizzare rastrelliere imbottite. Queste tecniche di manipolazione evitano graffi o ammaccature.

5. Misure di controllo della qualità:

I test di controllo della qualità assicurano che i pezzi rivestiti soddisfino gli standard dichiarati. Essi comprendono:

• Spessore del film: Lo spessimetro aiuta a misurare il film del rivestimento. L'intervallo ideale è di 2-4 miglia.
• Adesione: Si verifica l'aderenza del rivestimento alle superfici mediante un test di taglio trasversale. Per superare questo test non deve staccarsi.
• Resistenza agli urti: Il test di caduta del peso misura la reazione di un pezzo rivestito all'impatto.
• Test in nebbia salina: Verifica i limiti di resistenza alla corrosione dell'alluminio.

Applicazioni comuni del rivestimento in polvere di alluminio

Componenti architettonici:

I raggi UV e la resistenza agli agenti atmosferici sono gli attributi che rendono la verniciatura a polvere ideale per tende, pareti e corrimano.

Non sbiadisce e dura più a lungo. Inoltre, le opzioni di colore e le finiture contribuiscono a ottenere un aspetto bellissimo.

Parti di ricambio per autoveicoli

I rivestimenti offrono il vantaggio della robustezza e della resistenza ai graffi per le ruote e le finiture delle auto. Inoltre, la sua resistenza agli urti e alle sostanze chimiche (sale stradale) non perde la sua qualità visiva.

Componenti aerospaziali

Con rivestimento in polvere di alluminio,

sono le migliori proprietà di leggerezza e resistenza alle alte temperature. Per questo motivo sono adatti a staffe e pannelli. Questo perché le parti degli aerei sono soggette a condizioni intense.

Ferramenta marina

Per bloccare l'impatto della corrosione dell'acqua salata, la marina utilizza un rivestimento per le rotaie e i raccordi delle imbarcazioni. In quanto tale, il rivestimento supera il test della nebbia salina ed è in grado di affrontare gli ambienti marini più difficili.

Mobili ed elettrodomestici

Il processo di pulizia del rivestimento è molto semplice, quindi può essere utilizzato per mobili ed elettrodomestici da esterno.

Le sue altre caratteristiche, come la resistenza ai graffi, ai raggi UV e agli urti, sono vantaggiose per questi componenti, rendendoli più duraturi.

Conclusione

Oltre alla durata, all'estetica e ai benefici ambientali, la verniciatura a polvere dell'alluminio aderisce a queste qualità. Ne beneficiano quindi diversi settori, tra cui quello automobilistico, aerospaziale, navale e dell'arredamento. Prima di applicarla, valutate tutti i parametri. Questo per quanto riguarda le tecniche e i processi che consentono di ottenere finiture migliori e durature.