金屬浸塑技術及其前景

金屬浸塑技術及其前景金屬浸塑技術及其前景TechnologyofMetalDipandItsProspects供稿|陸剛/LUGang浸塑是一種塑料涂覆工藝，將塑料涂裝在金屬基體上,通過加熱將塑料粉均勻地噴涂在金屬表面上形成一層塑料膜，或加熱浸塑液，放入金屬件，使之冷卻后塑料即包覆在金屬表面。浸塑技術是防腐技術的新發(fā)展，也是高分子聚合物材料的新使用。金屬浸塑技術用于防腐節(jié)材、美化環(huán)境，具有顯著的經濟效益和社會效益。文章根據金屬浸塑涂覆技術的應用領域和市場前景，介紹了金屬浸塑制品的突出特點，闡述了金屬浸塑涂裝原理及浸塑工藝流程，以及大型金屬網板、隔離柵熱浸塑涂裝。內容導讀作者單位：廣東省江門材料公司，廣東江門市529100浸塑是一種塑料涂覆工藝，將塑料涂裝在金屬基體上,通過加熱金屬將塑料粉均勻地噴涂在金屬表面上形成一層塑料膜，或加熱浸塑液，放入金屬件，使之冷卻后塑料即包覆在金屬表面。該工藝因具有無需模具、加工成本低、成型容易、可加工各種外形等特點而被廣泛使用。例如:日常生活中晾衣服的衣架、鉗子的把手、剪刀上的膠套、各種扶手等。浸塑根據是否需要加熱，可以分為熱浸塑和冷浸塑；按照浸塑的原材料，又可以分為液體浸塑和粉體浸塑。金屬浸塑涂覆技術有著廣闊的發(fā)展前景。應用領域和市場前景金屬表面,特別是鋼鐵產品,如：鋼絲、鋼管、鋼板、焊接網、沖拉鋼板網,以及用這些基材加工成的各種產品,經浸塑后,可賦于其耐腐蝕、可裝飾、電氣絕緣等優(yōu)良性能。因此,金屬浸塑技術投入工業(yè)生產以來,廣泛應用于農牧設施、化工設施、電力設施、水利設施、交通設施、建筑工程、園林綠化、道路橋梁的金屬產品的防銹上。金屬浸塑技術用于防腐節(jié)材、美化環(huán)境，具有顯著的經濟效益和社會效益。金屬浸塑制品近年來悄然走俏，我國的金屬浸塑制品廣泛地應用于海港、船舶、礦山、油田、公路、鐵路、機場、農漁業(yè)、旅游（旅游論文）業(yè)、住宅建設、城市管理、郵電通訊、醫(yī)藥衛(wèi)生以及城市道路、園林綠化、名勝景區(qū)等防護性或裝飾隔離柵的工程設施等各個領域。例如：自改革開放以來，我國城市建設日新月異，在眾多的新興城市基礎設施中，市政工程用浸塑圍欄異軍突起，成為現(xiàn)代城市中一道靚麗的風景線。城市基礎設施中常采用鋼制柵欄，根據需要設計成各種形狀、任意大小，然后再噴上各種顏色的油漆，但以前鋼制柵欄的主要應用僅局限于道路的人車隔離，同時，由于油漆的防護性較差，因此油漆涂敷的鋼質柵欄維護費用較高，耐候性較差，裝飾效果不是很好。正是由于這些問題，聚乙烯粉末涂料涂敷（浸塑）市政工程用圍欄悄然興起，方興未艾。金屬浸塑涂覆技術的發(fā)展歷史（歷史論文）并不長。1952年德國的KnapsackGriesheim公司發(fā)明了流化床浸塑工藝。利用流化狀粉未塑料，在金屬表面形成有機薄膜，從而獲得具有裝飾、防腐、絕緣等優(yōu)良性能的鋼塑復合產品。當時所采用的涂裝材料為聚乙烯。142011年第5期金屬防腐1957年日本從KnapsackCrisheim公司引進浸塑設備，并進行了改良。我國在浸塑方面的研究比靜電噴涂稍晚一些，20世紀60年代初，對熱固性環(huán)氧粉末進行了流化床涂裝研究，并取得成功，但其應用領域局限于機電產品的絕緣與防腐。1987年，我國從日本仲田株式會社引進了大型自動浸塑生產線，浸塑產品擴展至高速公路隔離柵、商場貨架、養(yǎng)殖籠網及生活用品等。金屬浸塑工藝因其自動化強度高、耐候性強，且無污染，現(xiàn)已成為涂裝業(yè)中的一枝奇葩，有著廣闊的發(fā)展前景。隨著我國金屬浸塑行業(yè)的快速發(fā)展，浸塑生產核心技術應用與研發(fā)成為業(yè)內企業(yè)關注的重點。浸塑原料及制品特點金屬浸塑主要適用于加工由網狀、管狀結構所組成的金屬制品構件金屬表面防腐處理，其金屬表面可牢固地附著一層厚度為mm色澤適宜的聚乙烯樹脂膜，且平滑有光澤。金屬浸塑制品的突出特點是防腐性強，具有耐酸堿、耐鹽霧等獨特的優(yōu)良品質，同時，還具有裝飾性、絕緣性等優(yōu)點。浸塑樹脂的性能：用乙烯為原料，由引發(fā)劑在高溫高壓條件下進行管式聚合成無色、圓柱形的樹脂顆粒浸塑樹脂具有良好的化學（化學論文）穩(wěn)定性，在一般情況下耐酸、堿、鹽類及水溶液的腐蝕作用，具有一定的機械性能、抗水性能及透氣性能。浸塑樹脂柔軟、有彈性、無毒、無臭、無味，表面光滑，且在較寬的溫度范圍內能保持其機械性能，適用于各類浸塑制品的生產。金屬浸塑產品包括金屬浸塑隔離柵系列產品，主要有電焊網結構、鋼板網結構、電焊鋼管結構等的多種組合形式和規(guī)格，門類齊全用途各異。金屬浸塑產品還有其他系列產品，如休閑桌椅、植栽花箱、垃圾桶、樹根罩、隔離欄柵、公路護欄板等戶外產品和設施。用戶可根據需要選擇或要求設計不同種類規(guī)格的產品。金屬浸塑產品，外觀顏色靚麗，質地堅韌，即使在戶外環(huán)境長期使用也不易褪色，而且樹脂溶膠材料中添加有阻燃成分。因此所有產品的耐用性都很高，也易于維護保養(yǎng)，非常適合作為公共場所的設施使用。金屬浸塑產品的常用顏色主要有綠、白、黃、灰、黑等,用戶也可依照需要指定特殊顏色。利用金屬浸塑技術使經過加工后的金屬產品表面形成樹脂溶膠護膜,使金屬得到很好的防銹效果。金屬浸塑產品表面的樹脂涂層,不易受到外力的破壞剝離,產品的耐用年限可達8年以上。浸塑原理及浸塑工藝金屬浸塑是一種新型的金屬表面防腐處理工藝方式。浸塑技術是防腐技術的新發(fā)展，也是高分子聚合物材料的新使用。通常金屬浸塑設備主要由走軌、預熱箱、固化箱、液壓升降、料斗（用于液體浸塑設備）、流化床（用于粉體浸塑設備)、節(jié)拍式物流輸送線及電氣控制系統(tǒng)(多用于自動線）組成。金屬浸塑工藝流程：工藝前處理上工件預烘（預熱320370,15min）浸料（振動，除余粉）固化（180200,10min）下工件。金屬部件在進行浸塑前,要求經過必要的磷化除銹處理,而后還要通過一道特殊的粘膠底處理,以使金屬制件表面與樹脂膜之間緊密粘著,從而提高浸塑產品的質量。浸塑過程是個加熱過程，包括金屬預熱、浸料、固化等環(huán)節(jié)。在浸料時，加熱的金屬粘住周圍的浸塑樹脂材料，金屬越熱（溫度越高），浸料時間越長，粘料的厚度就越大。金屬件加熱溫度和浸料外形是決定粘住浸塑樹脂多少的關鍵。金屬浸塑工藝中，粉體浸塑發(fā)源于流化床法，有時候仍稱為“流化床包覆法”。粉體浸塑過程是把粉末浸塑樹脂加入底部多孔透氣的容器中，由鼓風機從下部送入經過處理的壓縮空氣，使粉末浸塑樹脂翻動達到“流化狀況”，成為均勻分布的細散粉末。流化床是固體流態(tài)的第二階段（第一階段為固定床階段，第二階段為氣流輸送階段），在固定床的基礎上繼續(xù)增大流速，流化床床層振動，粉末顆粒被迫浮起，脫離原來位置作一定程度的移動，流化床內粉末的懸浮率最高可達30%50%。工件經過除油預熱到粉末浸塑樹脂熔融點以上，浸漬到流化床中后浸塑樹脂粉會均勻粘附，然后塑化成鋼塑復合制品。知識園地.浸塑樹脂是指各種塑料粉末浸塑粉：一是民用粉，主要用于衣掛、自行車車筐、廚房用具等的涂裝,有較好的光澤；二是工程粉，用于高速公路及鐵路護欄、市政工程柵欄、儀器儀表、超市網架、電冰箱內的擱架、電纜以及其他雜品等的涂裝，耐久性、耐腐蝕性強。粉末浸塑樹脂具有遇熱軟化，冷卻后又能固化成膜的特性，主要是物理性熔融塑化成膜過程。浸塑工藝中絕大部分浸塑樹脂采用熱塑性浸塑粉，典型的原料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氯乙烯，適用于無毒浸塑涂層，即一般裝飾、防腐、耐磨涂層。熱塑性浸塑粉體種類主要有PE通用型浸塑粉、PE工程型浸塑粉、PE管道型浸塑粉、PE冰箱專用浸塑粉、PE衣架專用浸塑粉等。金屬網板浸塑及隔離柵浸塑金屬網板為了保證浸塑涂層的質量，金屬網板浸塑采用工件高溫預熱，粉末流化床快速浸塑，對浸塑形成的涂層再進行高溫塑化（固化）的工藝方法。金屬網板浸塑工藝流程為：工件前處理上工件高溫預烘浸塑余粉清理高溫固化下工件。金屬網板浸塑生產一般在熱浸塑涂裝線上進行。金屬網板浸塑設備由高溫預熱烘道、粉末流化床、流化床快速升降裝置、固化烘道和懸掛鏈形式的輸送裝置等組成，設備具有可編程控器進行自動控制，保證連續(xù)浸塑生產，并具有獨立手工控制，供工藝調試和檢測之用。兩套烘道分別采用燃油型熱交換裝置和熱風循環(huán)式間接加熱。粉末流化床置于地坑內，當工件由輸送鏈輸送到位時，升降裝置將流化床快速升起；待工件浸塑完成，流化床即下降至原位，擊打裝置將清除工件部分位置堆積的余粉。為減輕升降負荷，增大升降平穩(wěn)度，流化床由鋼索吊連相同重量的配重塊，升降驅動電機由電子變頻器控制，并采用升降速率調整控制，以達到快速、平穩(wěn)的要求。懸掛輸送鏈采用環(huán)形式輸送，將工件送入預烘烘道加熱，粉末流化床浸塑，固化烘道塑化，當工件冷卻后，輸送至下工件處下件。輸送鏈運行速度由電子變頻器控制，整線采用節(jié)拍式運行，在輸送工件時，預熱烘道及固化烘道的四扇氣動隔溫門將同時開啟，輸送鏈將已預熱的工件送至浸塑工位，已浸塑的工件送至固化烘道，已固化的工件送至自然冷卻工位。該節(jié)拍動作完成后，輸送鏈輸送停止(等待)，等待狀態(tài)結束后進入下一節(jié)拍工作周期。整個節(jié)拍工作時間和等待時間共約5min，該段時間內將完整地完成上述動作及上工件工作。輸送鏈每副掛勾允許勾掛14片金屬網板；預烘烘道總長度可容納3掛工件，預熱時間為15min；固化烘道長度可容納2掛工件，固化時間約10min；每個節(jié)拍時間約為5min，其中輸送工件、開啟隔溫門、浸塑等時間約為30s，其余時間均為等待時間。大型金屬網板大型金屬網板主要用于高速公路、鐵路、機場、運動場、住宅區(qū)等場所的隔離網板，其表面涂裝除傳統(tǒng)的油漆和鍍鋅方法外，目前更趨向于使用高厚度浸塑涂裝（聚乙烯、純聚酯等），其浸塑涂層外觀飽滿美觀、耐沖擊和抗紫外線輻照，戶外使用壽命長。由于網板浸塑涂層厚度要求達到1mm左右，因此必須采用高溫預熱浸塑的工作形式。大型金屬網板熱浸塑涂裝流水線專門用于大型金屬網板表面的高厚度粉末涂裝，由預烘烘道、固化烘道、流化浸塑設備、輸送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等五大部分組成。大型粉末流化床可以進行多片網板同時浸塑；多采用電加熱方式；整套設備采用可編程控制器（PLC）進行運行控制；使用流化床升降變頻式控制和輸送精確定位控制,同時還采用了氣動式隔溫門和無觸點式位置檢測,設備連續(xù)運行穩(wěn)定性好。大型金屬網板熱浸塑具有無污染、溫度分布均勻、工藝一致性好、涂層質量好、無色差、自動化程度高、生產效率高、節(jié)省能源、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。隔離柵隔離柵浸塑采用優(yōu)質金屬盤條作為原材料制成焊接式卷網或片網，經由PVC粉體防腐處理，使隔離柵具有防腐、防銹、耐酸堿、防潮、絕緣、耐老化、手感好、環(huán)保、壽命長等特點。隔離柵金屬浸塑網美觀、實用，而且運輸和安裝方便；地形適應性強，隔離柵網與立柱連.接主要用特制的塑料卡子或高強度鋼絲卡子連接，連接位置可以隨地面起伏而上下調整；隔離柵金屬網在橫向加上幾道折彎加強筋，在整體成本增加不多的情況下，能使網面強度和美感顯著增加。隔離柵主要用于道路護欄、高速護網、機場護網、園林小區(qū)別墅護欄、民用住宅防護網、五金工藝架、欄籠、體育健身器材等。隔離柵可采用浸塑和噴塑兩種方式進行防腐處理。浸塑產品多用于室外,噴塑產品多用于室內。隔離柵浸塑處理是以金屬焊接網片為基體，浸塑樹脂為外層（厚mm），通過金屬網浸塑設備進行金屬表面防腐處理的工藝方式。隔離柵浸塑是傳統(tǒng)油漆、鍍鋅等涂膜的更新?lián)Q代產品，用途廣泛。隔離柵噴塑處理是用靜電噴粉設備把粉末涂料噴涂到工件的表面上，在靜電作用下，粉末會均勻的吸附于工件表面，形成粉狀的涂層；粉狀涂層經過高溫烘烤和固化處理，變成效果各異的最終涂層。隔離柵噴塑噴涂效果在機械強度、附著力、耐腐蝕、耐老化等方面優(yōu)于噴漆工藝，成本則較噴漆低。結束語金屬浸塑是對金屬表面進行防腐處理的一種新型技術和新型處理