Como melhorar o fenômeno da “casca de laranja” no revestimento em pó?

Orange peel is a common and difficult leveling problem in the powder coating application process. There are many factors that greatly affect the smoothness of the coating film. The orange peel-like surface has a great influence on the decorative appearance of the product.

A casca de laranja é um problema urgente para os fabricantes de revestimento em pó que utilizam esses revestimentos. A ocorrência de casca de laranja em revestimentos em pó é inseparável das características desses revestimentos, ou seja, desempenho de nivelamento, a influência do equipamento na produção e o controle dos parâmetros do processo de revestimento. 

 

1. Influência das características do revestimento em pó

1.1 A influência de resinas de diferentes pesos moleculares em revestimentos em pó

1.2 A influência da distribuição granulométrica do pó

1.3 A influência dos agentes de nivelamento

1.4 Influência da estabilidade do pó

2. Análise de causas e solução do problema de casca de laranja causado por equipamentos na produção do processo de revestimento em pó

2.1 O impacto da pistola de pulverização

2.2 A influência do suporte

2.3 Influência do bico

3. Influência das condições do processo no problema de casca de laranja no processo de revestimento em pó e a solução

3.1 O efeito do tempo

3.2 Influência da temperatura

4. Análise de causas e solução do problema de casca de laranja causado por fatores ambientais

5. Análise de causas e soluções para problemas de casca de laranja causados por outros fatores

5.1 Influência da peça de trabalho

5.2 Influência do filme de fosfatação

6. Conclusão

7. XJY Silicones - Fornecedor preferencial de matéria-prima para revestimento em pó

1. Influência das características do revestimento em pó

1.1 A influência de resinas com diferentes pesos moleculares em revestimentos em pó

The choice of the molecular weight of the resin in the synthesis of powder coatings is important. Although the high molecular weight resin has good weather resistance, when the powder is leveled, the powder in the molten state has a higher viscosity and is more difficult to level, resulting in the appearance of orange peel. From the point of view of viscosity, the choice of low molecular weight resin is beneficial to improve the leveling performance of powder coatings. However, the low molecular weight resin has poor weather resistance, which requires powder coating manufacturers to comprehensively consider the selection of synthetic raw materials.

1.2 A influência da distribuição do tamanho das partículas do pó

De modo geral, quando a proporção de pó com granulometria superior a 75 μm é excessiva, isso causará a deterioração da performance de nivelamento do filme de revestimento em pó e facilitará a ocorrência do fenômeno de casca de laranja. Simultaneamente, reduz a área unitária de aplicação do pó, e durante o processo de aplicação, o efeito eletrostático do revestimento em pó piora, aumentando a propensão ao desprendimento do pó.

 

Quando partículas com granulometria inferior a 10 μm representam uma proporção significativa, devido à fluidez do pó seco do revestimento ser ligeiramente inferior, isso causará problemas na aplicação como pulverização desigual, acúmulo na pistola e outras dificuldades na aplicação por aspersão.

1.3 A influência dos agentes de nivelamento

Além da resina, existem muitos outros materiais que precisam ser misturados derretidos juntos, por exemplo, modificadores de fluxo, agentes de nivelamento e vários outros aditivos. Estes materiais irão todos influenciar os revestimentos em pó.

 

O agente de nivelamento é um aditivo importante na produção de revestimentos em pó. Os fabricantes, na produção de revestimentos em pó, adicionam agentes de nivelamento para melhorar o desempenho de nivelamento dos revestimentos em pó e até mesmo o desempenho do revestimento, melhorando a planaridade do filme de revestimento e reduzindo o fenómeno de casca de laranja.

1.4 Influência da estabilidade do pó

A estabilidade do revestimento em pó explica o fenómeno da reação de reticulação das moléculas do revestimento em pó sob condições de armazenamento; quanto mais intensa for a reação dereticulação do pó, maior se torna o peso molecular do pó, refletindo o aumento da viscosidade do pó sob temperatura de cura, as características de nivelamento tornam-se piores, e a casca de laranja é mais fácil de aparecer.

2. Análise da causa e solução do problema de casca de laranja causado pelo equipamento na produção do processo de revestimento em pó

2.1 O impacto da pistola de pulverização

À medida que o bico da pistola se desgasta, resulta em uma atomização deficiente da pistola de pulverização, fazendo com que a espessura do pó adsorvido na superfície da peça tenha um gradiente maior, revestimentos mais espessos nivelam com mais dificuldade e é fácil produzir o fenômeno de casca de laranja. Para esta situação, pode-se reduzir a quantidade de pó e aumentar a saída de ar comprimido para melhorar o desempenho de atomização da pistola.

2.2 A influência do suporte

Quando a peça entra na câmara de pulverização de pó, devido à deformação de suportes individuais, a peça desvia-se conforme a forma do suporte, fazendo com que a superfície da peça não fique perpendicular à pistola de pulverização, e a parte mais distante da pistola de pulverização tenha uma camada de pó muito fina, nivelamento deficiente e efeito casca de laranja grave.

 

Embora a parte mais próxima da pistola de pulverização tenha uma camada de revestimento espessa, o que é favorável ao nivelamento, a força de impacto do ar comprimido faz com que a camada espessa produza ondulações maiores, o que piora o nivelamento e causa um efeito casca de laranja.

 

Na produção, se for constatado que a peça suspensa está torcida e deformada, é necessário substituir o suporte em tempo hábil, assegurar que a peça esteja em bom estado de suspensão no suporte e garantir que a superfície da peça fique perpendicular à pistola de pulverização durante a aplicação do pó.

2.3 Influência do bico

Na produção, devido à colisão entre as partículas de pó e ao atrito entre as partículas de pó e o bico, a energia térmica gerada faz com que uma pequena quantidade de partículas de pó incruste no bico, causando entupimento e pressão de ejeção insuficiente. A saída diminui.

 

Correspondendo à diminuição da espessura do pó superficial na peça pulverizada pela pistola, o efeito casca de laranja também ocorre. Portanto, é necessário limpar o bico da pistola no final de cada produção para remover as incrustações em tempo hábil.

3. Influência das condições do processo no problema de casca de laranja no processo de revestimento em pó e a solução

3.1 O efeito do tempo

Se o tempo de nivelação for muito curto e o pó não tiver nivelado, as moléculas de resina no pó e o agente de cura sofrerão reações de policondensação e adição, formando uma estrutura de rede macromolecular. Isso inibe a nivelação do pó, piora o nivelamento e favorece o fenômeno casca de laranja. Reduzindo a velocidade da linha e prolongando o tempo de nivelação, pode-se obter uma superfície lisa do revestimento em pó e reduzir a ocorrência de problemas de casca de laranja.

3.2 Influência da temperatura

Durante a cura, o fluxo ascendente de ar quente e a radiação infravermelha direta tendem a ondular mais o plano vertical do que o plano horizontal. Se a taxa de aquecimento for muito rápida, as ondulações na superfície vertical aumentarão, a nivelação será deficiente e ocorrerá o fenômeno casca de laranja.
 

Portanto, é necessário controlar a temperatura superficial da peça entre o momento em que o pó derrete e o da polimerização das moléculas de resina. O gradiente de temperatura superficial não deve ser muito acentuado, e esse tempo deve ser de 7 a 10 minutos.

4. Análise da causa e solução do problema de casca de laranja causado por fatores ambientais

Durante a aplicação por pulverização, devido à ventilação excessiva, a velocidade do ar na cabine de pintura a pó é muito alta, de modo que as partículas de pó ejetadas pela pistola não só são impulsionadas pela força do campo elétrico, carga eletrostática, gravidade e ar comprimido, mas também são afetadas pela força externa do vento, e o modo de movimento do pó é alterado.

 

Isso causa espessura irregular do pó adsorvido na superfície da peça, prejudica a nivelação e gera casca de laranja. Portanto, durante a produção do revestimento, a ventilação na cabine de pintura a pó deve ser adequadamente mantida para reduzir e evitar a ocorrência de problemas de casca de laranja causados pela influência de fatores externos na operação de pulverização.

5. Análise da causa e soluções dos problemas de casca de laranja causados por outros fatores

5.1 Influência da peça de trabalho

Durante a fabricação de metal, o metal pode conduzir o circuito através do pó carregado. Mas a superfície da peça não é lisa, o que afeta a nivelação do revestimento em pó e favorece o surgimento de casca de laranja. Portanto, antes da aplicação, as partes irregulares da peça devem ser lixadas até um acabamento uniforme para atender aos requisitos, reduzindo assim a ocorrência de casca de laranja.

5.2 Influência do filme de fosfatação

Se o filme de fosfatização for áspero e irregular ou descontínuo, também pode aparecer casca de laranja após a aplicação do pó. Nesse caso, é necessário refazer a fosfatização na peça após o decapante. A aplicação do pó deve ser realizada após o filme de fosfatização atender aos requisitos de pulverização.

6. Conclusão

O fenômeno casca de laranja no processo de revestimento com pó é causado por muitos fatores. Especialmente para luz UV (ultravioleta) e sol em aplicações externas, mesmo o acabamento durável e o revestimento duro também sofrerão certo dano. Para reduzir e eliminar o problema de casca de laranja, fabricantes e usuários de revestimento em pó precisam trabalhar juntos para resolvê-lo.

 

Os fabricantes podem ajustar a fórmula do revestimento em pó para melhorar o desempenho de nivelação do próprio revestimento, evitando assim problemas de casca de laranja; fabricantes de revestimento em pó podem reduzir o fenômeno fortalecendo a gestão de equipamentos e a manutenção diária; ao mesmo tempo, aprimora-se o processo de pulverização para controlar efetivamente o problema e obter a aparência decorativa desejada.

XJY Silicones - Fornecedor preferencial de matéria-prima para revestimento em pó

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