Bij aluminiumpoedercoating wordt het aluminium eerst schoongemaakt. Dan spuit je er droog poeder op. Bak het vervolgens in een oven om het poeder te smelten. Laat het ten slotte afkoelen. Dit zorgt voor een sterke, beschermende afwerking. Er kunnen verschillende kleuren poeder worden gebruikt. De coating is sterk en gaat lang mee.

Dit artikel helpt je om geschikte aluminium poedercoatingtechnieken te ontdekken. Leer meer over de verschillende voordelen en veelzijdigheid bij verschillende toepassingen.

Wat is poedercoaten?

Over het algemeen worden poedercoatingtechnieken geassocieerd met droge afwerking. Dat soort speciale poeder wordt meestal gemaakt van harsenpigmenten, en additieven.

Hars maakt in dit geval ongeveer 50-60 % van het poeder uit. De pigmenten dragen bij aan de kleur en nemen 20-30% in beslag.

Additieven verbeteren met opzet de consistentie, zoals vloeimiddelen dat doen. Het duurt 5-10 %. De elektrostatische lading helpt bij het gelijkmatig bedekken van oppervlakken met een goede poederhechting. Hiervoor is er een spuitpistool. Dit dient om de poederdeeltjes negatief op te laden met een hoog voltage van 30-100 kV.

Het proces gaat verder door het werkstuk te aarden. Dat zorgt ervoor dat objecten geladen deeltjes aantrekken. Het poeder blijft dus gelijkmatig plakken.

Soorten poedercoating

• Thermohardend poeder
• Thermoplastisch poeder

Thermohardende poeders

De thermohardende poedervorming omvat epoxy, polyester, acryl en polyurethaan.

• Chemische weerstand en temperatuurbestendigheid (tot 250°F) zijn de kwaliteiten van epoxy, waardoor het geschikt is voor apparaten.
• Polyester houdt de impact van UV-straling effectief tegen en is het meest geschikt voor buitenobjecten. Deze coating gaat buiten 10-15 jaar mee.
• Acryl, met zijn glanzende afwerking, past uitstekend bij auto-onderdelen.
• Polyurethaan is meestal moeilijk te hanteren en daarom ideaal voor industriële apparatuur.

Thermoplastische poeders

Het nylon en polyethyleen vormen thermoplastische poeders.

Nylon kan slijtage van apparatuur zoals uitrusting voorkomen. Dit komt omdat het een goede treksterkte heeft van 8.000-12.000 psi.

Polyethyleen voorkomt vochtinwerking en wordt vaak gebruikt voor buizen.

Voordelen van aluminium poedercoating

1. Corrosiebestendigheid

De reden dat gecoate aluminium onderdelen niet corroderen is dat poedercoating op twee manieren werkt. Eén daarvan is barrièrebescherming en de andere is elektrochemische bescherming.

• Barrièrebescherming zorgt ervoor dat er geen vocht, water of chemicaliën in de stoffen komen.
• Elektrochemische bescherming voorkomt dat onderdelen gaan roesten. Hiervoor blokkeert het elektrische stromen.

Verschillende soorten coatings bieden verschillende beschermingsniveaus. Zo gaan epoxycoatings bij zoutsproeitests ongeveer 1.000-1.500 uur mee.

Polyester coatings blijven ongeveer 500-1.000 uur onaangetast.

Het doel van de zoutneveltest is om te bepalen of coatings echt in staat zijn om roestvorming tegen te gaan.

2. Duurzaamheid en levensduur

Poedercoating op aluminium is 100% effectief in het geven van bescherming tegen schuren, krassen en stoten. Hierdoor wordt het object duurzaam.

Slijtvastheid

Het gecoate deel wordt gecontroleerd om de slijtvastheid te meten. Op dit moment wordt een taber abrasietest uitgevoerd.

Krasbestendigheid

Krasbestendigheid kan worden gecontroleerd met een potloodhardheidstest.

Slagvastheid

Slagvastheid met vallend gewicht test. In deze test is geanalyseerd dat de coating een impact van 160 in-lbs aankan.

Uithardingsschema's

Naast deze eigenschappen is het uithardingsschema ook belangrijk voor de duurzaamheid en de levensduur.

Als de uithardingstemperatuur bijvoorbeeld 1 cyclus voltooit, wordt de hardheid van 2024-T3 aluminium verbeterd.

Ondertussen laat de cyclus 5-positie zien hoe het de mechanische eigenschappen stabiliseert, wat zorgt voor langdurige prestaties.

UV-bestendig

Poedercoating beschermt objecten tegen UV-straling en weersinvloeden. Er zijn QUV-tests beschikbaar om de duurzaamheid van polyester coatings te controleren. Die kunnen jaren meegaan zonder te verbleken.

3. Esthetiek

Er zijn veel dingen die een coating op oppervlakken kan aanbrengen, waardoor ze uiteindelijk esthetischer worden. Bijvoorbeeld kleuren, texturen en glansniveaus.

De metallic afwerking en parelmoerpigmenten zorgen voor een indrukwekkende look. De glanzende impact varieert van mat 10% tot hoogglanzend tot 90%.

4. Milieuvoordelen

Een bijkomend voordeel van coating kan de milieuvriendelijkheid ervan zijn. Er is bijna geen kans op vluchtige organische stoffen (VOC's).

Vloeibare coatings geven echter 3,5-4,5 pond VOC's per gallon vrij.

Bovendien kan het ongebruikte poeder terug in het proces worden gebracht of worden gerecycled. Het personeel kan ongeveer 95% overspray hergebruiken.

5. Kosteneffectiviteit

Werken met poedercoating is eenvoudiger dan die vloeibare opties. Het proces verloopt sneller, er wordt minder materiaal gebruikt en er zijn minder arbeiders nodig. Al deze factoren maken het veel goedkoper, ongeveer 20-30% dan vloeibare coating.

Voorbereiding van aluminium voor poedercoating

Reinigen en ontvetten:

Je moet ervoor zorgen dat de aluminium oppervlakken geen vuil, puin of andere ongewenste elementen bevatten.

In dit geval dienen verschillende reinigingsmiddelen om de voorwerpen schoon te maken. Olie en vuil kunnen bijvoorbeeld worden gereinigd met alkalische reinigingsmiddelen. Deze komen voor bij een pH van 10-12.

Zure reinigers verwijderen roestende delen van het object en hun aanslag. Ze werken bij een pH van 1-3.

Reinigingsmiddelen op basis van oplosmiddelen maken zware olie- en vetvlekken goed schoon. Ze verdampen na ongeveer 5-10 minuten.

Schuren en stralen:

Als je eenmaal hebt schoongemaakt, kun je de oppervlakken opruwen door te schuren of te stralen. Kies daarnaast de korrelgrootte die bij stralen hoort tussen 60 en 120.

Gebruik een grovere korrel (60-80) om zware roest te verwijderen. Om oppervlakken gladder te maken, gebruik je fijnere korrels (100-120).

Straalmiddelen

Straalmiddelen bestaan uit zand (voor zware roest), staalgrit (voor harde oppervlakken) en aluminiumoxide (voor breekbare voorwerpen).

Het doel achter straalmiddelen is om het oppervlak voor te bereiden zodat het goed hecht aan coatings. Te veel stralen maakt aluminium echter dun of te ruw.

Chemische voorbehandeling

Chromatine:

Het chromateerproces werkt met chroomoxide. Het geeft uiteindelijk fijne en dunne lagen van maximaal 0,1-0,5. De tinten die ontstaan kunnen geel, groen of helder zijn. Dit proces kost niet veel, maar is op de een of andere manier minder duurzaam.

Anodiseren:

Anodiseren gebeurt met een elektrische stroom. Dat maakt een dikke oxidelaag van 5-25 micrometer. Het is de moeite waard om onderdelen duurzaam te maken, maar de kosten zijn hoger.

Het belang van de juiste voorbereiding van het oppervlak

Inadequate reinigingsprocessen veroorzaken coatingdefecten. In dat geval treden afschilfering, bubbels of ongelijkmatige dekking op, en poreusheid, zelfs als de aangebrachte coatings van hoge kwaliteit zijn. Dan wordt het moeilijker om de duurzaamheid en prestaties te behouden. Daarom is een goede voorbereiding erg belangrijk.

Poedercoatingproces voor aluminium

De vijf belangrijkste stappen van aluminium poedercoating zijn hier:

• Voorbehandeling
• Toepassing
• Genezen
• Koeling
• Kwaliteitscontrole

1. Voorbehandeling:

De verontreinigingen (stof, olie en roest) die een gefabriceerd onderdeel bevat, veroorzaken problemen tijdens het coaten. Zorg er daarom voor dat de oppervlakken schoon zijn.

Alkalische oplossingen verwijderen gemakkelijk olie en vuil. Zuur etsen helpt roest te verwijderen.

Maar om een betere kleverigheid te creëren, zijn chemische reacties zoals fosfateren goede reacties. Ze kunnen dikke lagen creëren van ongeveer 1-3 micrometer.

Met straalmiddelen, zoals zand of staalkorrels, kun je het oppervlak schuren, waardoor een ruwheid ontstaat tot een profiel van 1,5-4 mils (38-102 mm). Opgeruwde oppervlakken houden de coating goed.

2. Toepassing:

Elektrostatische spuitpistolen zoals Corona en Tribo zijn twee verschillende manieren om poeder aan te brengen.

Coronapistolen werken door middel van spanning en tribo gebruikt wrijving om deeltjes op te laden.

Beide processen verspreiden poedercoating gelijkmatig en zorgen voor een laagdikte van 2-4 mil (50-100 micrometer).

Houd echter wel de luchtdruk en het debiet van het poeder onder controle om de uniformiteit te behouden.

Voordelen:

Complex gevormde onderdelen worden gelijkmatig bedekt omdat coatings goed werken.

Nadelen:

Er is behoefte aan de juiste aandacht om met spanning en afstand om te gaan.

3. Uitharden:

De bakstap vindt plaats na het aanbrengen van poeder. Hierbij verwarmt het personeel het object in een oven of gebruikt infrarood (IR) verwarming.

Als het poeder thermohardend is, dan hardt het uit bij 300-400°F en duurt het 10-20 minuten in een oven. De crosslinking zorgt ervoor dat de coating harder en duurzamer wordt.

Omgekeerd smelt dit soort thermoplastisch poeder meestal bij 350-450°F. Ze smelten samen tot een gladde laag.

Met de IR-methode verhitten de stralen het onderdeel snel, in slechts 2-5 minuten.

In principe zijn uithardingsschema's de parameters die de hardheidsniveaus beïnvloeden. Ze variëren meestal van 2H tot 9H op de potloodhardheidsschaal.

Temperatuurregeling en vochtigheid

De onjuiste temperatuur en vochtigheid zijn om te beginnen al grote problemen. Dat verbrandt uiteindelijk de coating bij oververhitting of veroorzaakt onvolledige uitharding bij te weinig warmte.

Bovendien moet de vochtigheid onder 50% worden gecontroleerd om defecten te voorkomen.

4. Koeling en behandeling:

Om nauwkeurige resultaten te krijgen, moeten uitgeharde onderdelen een afkoelingsproces ondergaan.

Koelmethoden

Koelfasen omvatten gewoonlijk twee methoden. Dat zijn luchtkoeling en afschrikken met water.

Luchtkoeling werkt gedurende 10-15 minuten. Ondertussen is blussen met water de snelste manier, maar het kan op de een of andere manier een thermische schok veroorzaken.

Behandeling:

Ga voorzichtig om met gecoate aluminium onderdelen. Daarnaast kun je handschoenen dragen en gewatteerde rekken gebruiken. Deze behandelingstechnieken voorkomen krassen of deuken.

5. Maatregelen voor kwaliteitscontrole:

Kwaliteitstests zorgen ervoor dat de gecoate onderdelen voldoen aan de gestelde normen. Deze omvatten:

• Filmdikte: De diktemeter helpt bij het meten van de film van de coating. Het ideale bereik ligt onder de 2-4 mijl.
• Hechting: Je controleert hoe goed de coating hecht aan oppervlakken met een kruissnijdtest. De coating mag niet afschilferen om deze test te doorstaan.
• Slagvastheid: De valgewichttest meet hoe een gecoat onderdeel reageert op een impact.
• Zoutneveltests: Dit controleert de corrosiebestendigheid van aluminium.

Veelvoorkomende toepassingen van aluminium poedercoating

Architectonische componenten:

De UV-stralen en weersbestendigheid zijn de kenmerken die poedercoating ideaal maken voor gordijnen, muren en leuningen.

Het vervaagt niet en gaat langer mee. Ook de kleuropties en afwerkingen helpen bij het verkrijgen van een mooie uitstraling.

Auto-onderdelen

Er is het voordeel van de taaiheid en krasbestendigheid van coatings voor autowielen en sierlijsten. Bovendien gaan de impact en de chemische weerstand (strooizout) niet ten koste van de visuele kwaliteit.

Ruimtevaart Onderdelen

In een aluminium poedercoating,

hebben de beste eigenschappen: ze zijn licht van gewicht en bestand tegen hoge temperaturen. Daarom zijn ze geschikt voor beugels en panelen. Vliegtuigonderdelen krijgen namelijk te maken met intense omstandigheden.

Hardware

Om de impact van zoutwatercorrosie te stoppen, gebruikt de marine coating voor bootrails en fittingen. De coating doorstaat dan ook de zoutsproeitest en kan zware maritieme omgevingen aan.

Meubels en apparaten

Het reinigingsproces van de coating is zeer eenvoudig, zodat het kan worden gebruikt voor buitenmeubilair en -apparaten.

De andere eigenschappen, zoals kras-, UV- en schokbestendigheid, zijn gunstig voor deze onderdelen en maken ze duurzamer.

Conclusie

Naast duurzaamheid, een mooi uiterlijk en milieuvoordelen, voldoet aluminium poedercoating aan de genoemde kwaliteiten. Verschillende industrieën, zoals de auto-industrie, lucht- en ruimtevaart, scheepvaart en meubelindustrie, profiteren ervan. Voordat je het aanbrengt, moet je alle parameters afwegen. Het gaat om de technieken en processen die resulteren in betere en duurzame afwerkingen.