Методы проведения реакции полимеризации весьма разнообразны. Далее »

Когда порошок отверждаемого материала подвергается повышенной температуре, он начинает таять. Когда материал начинает таять, он вытекает и затем вступает в химическую реакцию, в процессе которой образуется полимер с более высокой молекулярной массой в сетчатой структуре. Этот процесс отверждения, названный сшивание или полимеризация, требует определенной температуры в течение определенного отрезка времени, иначе не возможно достигнуть полного отверждения и определенных свойств пленки, соответствующих назначению материала. Применение энергии к продукту, который должен быть отвержден, может быть достигнуто с помощью конвекционной вулканизационной печи или инфракрасной вулканизационной печи.

Конвекционная  печь полимеризации.Конвекционная печь использует источник высокой температуры, чаще всего газовую горелку, и вентилятор для нагрева внутри изолированного материала. Различные порошковые полимерные  материалы требуют различных температур отверждения, обычно в диапазоне между 177 - 204°С. Эта часть нагревается горячим воздухом в печи и в свою очередь проводит высокую температуру в покрытие. Покрытие должно быть полимеризовано при высокой температуре в течение определенного периода времени, чтобы достигнуть полного отверждения. Таким образом, цикл отверждения – столько-то минут при такой-то высокой температуре. Время, затраченное на нагрев металла до определенной температуры, должно быть добавлено к требуемому времени отверждения, чтобы определить полное время цикла в печи. Процесс отверждения с помощью конвекции может занимать всего лишь 10 минут или целых 30 минут, в зависимости от массы основы и требований для отверждения порошка. Процесс отверждения с помощью конвекции надежен и гибок. Печь может быть отрегулирована по полному диапазону температурных требований, а скорость линии может быть отрегулирована в соответствии с требованиями по времени.

Деталь может обрабатываться в течение более длительного периода времени, чем запрашивается, обычно без изменений в цвете, блеске или внешнем виде  полимерного покрытия. Потребление энергии зависит от объема закладываемых заготовок, количества изоляции и объема выпуска отработанных газов. Как правило, газовая печь очень эффективна и экономна в использовании.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК В  БЕЛАРУСИ
+375296151445
+375172026595

Внутренняя обшивка печи должна быть изготовлена из алюминизированной стали, поскольку ее сопротивление высокой температуре превосходит гальванизированную сталь или сталь холодного проката (CRS). Внешняя обшивка печи может быть изготовлена из гальванизированной, алюминизованной или окрашенной CRS. Сталь должна быть толщиной 20 размера. Весь корпус печи должен быть из того же металл, что и кожух.

Теплоизоляция

Теплоизоляцией должна быть минеральная вата плотности № 4 или аналогичное стекловолокно, толщина должна быть равной произведению 1 дюйма на каждые 100°Ф (37.8 °C) или на частное от 100°Ф. Если максимальная температура печи превышает 500°Ф (260°С), обшивка печи должна быть 6 дюймов толщиной. Толщина верха и стенок должна равняться толщине обшивки, а основание может быть изготовлено из простого бетона, алюминированного кожуха или обшивки печи с изоляцией. Приподнятые печи должны иметь изолированное основание. Печи, установленные на полу, должны иметь изоляции толщиной 2 – 3дюйма (5 – 8 сантиметров). Возможно использование стальной обшивки без изоляции, но в таком случае неизбежны существенные потери тепла через основание.

Дизайн трубы

Система труб вулканизационной печи должна быть сконструирована так, чтобы воздух циркулировал таким образом, чтобы в печи поддерживалась постоянная высокая температура во всех ее частях, но при этом не создавалась турбулентность. Чрезмерная скорость движения воздуха в вулканизационной печи может привести к тому, что порошок будет сдуваться с деталей. Также это может привести к тому, что детали будут качаться и ударяться о другие детали или стенки печи.

Лучшее местоположение для трубы - потолок, расположенный в углах и между проходами в печи с большим количеством проходов, поток воздуха должен направляться вниз по направлению к основанию. Отводные воронки или патрубки используются для регулировки объема и скорости воздуха на выходе. Возвращаясь в центр, воздух будет проходить вверх через детали. Основание - также приемлемое месторасположение, если труба установлена под конвейером так, что воздух проходит вверх через детали. Однако труба в основании будет мешать чистке печи и может быть повреждена в случае, если детали упадут с конвейера.

В отличие от сушильной камеры, столкновение воздуха о детали не желательно в вулканизационной печи. Оно может ускорить процесс вулканизации, но поток воздуха также может сдуть порошок с деталей и нанести на них грязь. Необходимо избегать высокой скорости внутри вулканизационной печи, используемой для отверждения порошковых материалов.

Размер печи  полимеризации будет зависеть от размера и массы производимой продукции и объема производства. Размеры печи должны быть такими, чтобы при загрузке максимального по размеру изделия мощности горелки было достаточно для обработки максимального объема продукции.

Цикл обработки одной партии в печи обычно занимает приблизительно 15 - 20 минут. Внутренняя камера печи должна быть достаточно большой, чтобы вместить партию продукции на 20 минут. В некоторых случаях требуются две печи для поддержания уровня производства.

Внутренний размер печи полимеризации  для системы, снабженной конвейерами, будет зависеть от максимального размера деталей и скорости производственной линии. Фактическая длина конвейера будет равна времени вулканизации плюс время, необходимое для нагрева основы, умноженные на скорость линии. Если на нагрев металла детали до необходимой температуры затрачивается 5 минут, а на вулканизацию порошка требуется 15 минут времени, полный цикл печи будет равен двадцати минутам. Если линия движется со скоростью 10 футов в минуту (3 метра/минута), то для такой печи необходим конвейер длинной 200 линейных футов (60 метров).

Время нагрева + время полимеризации = время цикла

Время цикла x скорость линии = длина конвейера для печи

Балансирование печи

Постоянный поток воздуха и температурный баланс важны для работы конвекционной печи. Если есть области, в которых температура не постоянна, покрытие может вулканизироваться неоднородно, возможна неоднородность в цвете и блеске. Для того, чтобы убедиться, что печь равномерно нагрета, необходимо использовать устройство, записывающее температуру в печи, по крайней мере, один раз в месяц. При проведении нескольких исследований температуры воздуха и деталей сверху донизу оператор может определить, вероятно ли возникновение каких-либо проблем и где в печи есть отклонения в температуре. С их помощью также можно определить, сколько времени требуется для нагрева металла, чтобы вычислить время цикла вулканизации. В таком случае можно использовать регуляторы системы отводных труб, чтобы создать постоянное распределение энергии печи, производимой источником тепла, и отрегулировать скорость конвейера, необходимую для соблюдения надлежащего времени в печи полимеризации порошковой краски.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК В  БЕЛАРУСИ. ПО ВСЕМ ВОПРОСАМ ОБРАЩАЙТЕСЬ К НАМ, МЫ СМОЖЕМ ВАМ ПОМОЧЬ!

+375296151445

+375172026595

Некоторые изготовители предлагают вариант печи, которую можно использовать и для сушки, и для полимеризации. Такой вариант более экономичен в плане затрат на капитальное оборудование, и некоторые изготовители могут утверждать, что он экономит энергию. Однако, сушка и полимеризация  не должны производиться в одной печи. Испаряющаяся влага может повлиять на процесс полимеризации, а не отвердевший порошок может попасть на детали в сушильном отсеке и вызвать дефекты (грязь). Требования к воздушному потоку и температуре для сушки и для вулканизации разные.

Что касается энергосбережения, количество топлива, необходимое для сушки и полимеризации деталей, - неизменно, независимо от того, используется одна горелка или две. Двухцелевая печь с одним блоком горелки будет потреблять так же много мощности горелки и вентилятора, как и печь с отдельными тепловыми источниками.

Фактически, использование двух-целевой печи может стоить больше, потому что в ней температура сушки должна быть такой же, как температура полимеризации. Во многих же случаях температура в сушильном шкафу может быть намного ниже температуры полимеризации.

В целях экономии разумно строить две печи рядом и разделять их стеной для уменьшения потери излучаемого тепла. Для наилучшего управления процессом и достижения наилучших результатов у них всегда должны быть отдельные вентиляторы, горелки и пульты управления.

Топливо

Газ, электричество и пар – все они могут использоваться для работы печи. Выбор зависит от цены топлива и доставки. Если возможно, лучше использовать природный газ или пропан, так как они являются, безусловно, самыми экономичными видами топливом.

Газ

Газ наиболее часто используется в печах, так как он наиболее доступный вид топлива; его легко регулировать, а также он дешевле других видов топлива. A высококачественные газовые горелки имеют коэффициент отключения 40:1. Это означает, что производительность горелки печи соответствует внутренним условиям в печи и регулирует объем сжигаемого газа, обеспечивая правильный температурный уровень.

Чем больше продукции проходит через печь, тем больше газа сжигается. Когда печь загружена не сильно или вообще пуста, пламя горелки уменьшается или горелка переключается в холостой режим до тех пор, пока термопара не подаст сигнал о потребности в большем количестве БТЕ (Британская термальная единица).

В качестве вентилятора может использоваться соответствующих размеров встраиваемый  вентилятор или вентилятор DWDI (Двойная Ширина, Двойной Воздухозаборник). Чаще всего используется вентилятор DWDI. Газовая горелка устанавливается в стенке блока горелки, по направлению вверх от вентилятора и выходных отверстий вентилятору к переходу печи и отводной трубе. Блок горелки может быть установлен вверху на печи, на стенке, в днище, или под печью. При выборе места установки отводной трубы и входного отверстии для возвратного воздуха необходимо учесть местонахождение конвейера и исключить такие варианты, при которых возможно раскачивание деталей на стойках или сдувание не отвердевшего порошка. Течение струи воздуха и изменение температуры в зоне вулканизации должны быть рассчитаны с учетом того, что детали будут проходить через печь. В процессе вулканизации детали нельзя трогать, а  тепло должен быть постоянным и равномерным. Максимальная температурная разница в печи не должна превышать 15°Ф  по сравнению с температурой в зоне полимеризации.

Электричество

Печь может весьма успешно эксплуатироваться на электричестве, а ее конструкция в таком случае будет очень похожа на конструкцию блока газовой горелки. Электрические элементы нагревания располагаются на место газовой горелки в нагревателе пакетного типа со встроенным центробежным вентилятором рециркуляции. Электрической печи требуется больше времени для нагрева до необходимой температуры и для остывания, и она, по крайней мере, в 3 раза дороже газовой. При использовании электричества не образуются какие-либо побочные продукты сгорания.

Пар

Подобно газовой и электрической, система нагрева с помощью пара является рециркуляционным типом  конвекции. Обратный воздух должен очищаться с помощью высокоэффективного фильтра, чтобы предотвратить засорение парового теплообменника. Паровой теплообменник должен использоваться с автономным регулятором с индикатором. Регулятор должен иметь фильтр для защиты клапана. Для надлежащего управления теплом необходимо установить обвод, так же как и дроссельный автономный парораспределительный клапан. Использование пара не типично для вулканизации порошковых покрытий. Как правило, он используется только в том случае, если уже имеется котел со свободными мощностями.

Полимеризация с помощью инфракрасного излучения заключается в применении световой энергии к поверхности детали прямо от излучателя. Часть излучаемой энергии отражается от поверхности, часть поглощается полимером, и еще часть передается в основание. Такая прямая передача энергии вызывает незамедлительную реакцию в полимере, и сшивание начинается сразу же, как только поверхность попадает под излучатель.

Общая информация о конструкции и работе печи

Есть некоторые общие правила, придерживаясь которых можно добиться неплохих успехов в конструкции и работе печи. Соблюдение этих правил необходимо для Машины для нанесения порошкового покрытия, так как именно таким образом можно добиться и поддерживать надежную работу печи.

Чистка печи полимеризации

Обслуживание печи – важный пункт работы  печи полимеризации. Внутреннюю камеру печи  полимеризации необходимо регулярно чистить, так что у Вас должен быть доступ к трубе, внутри и снаружи, а поверхности должны быть гладкими, чтобы их можно было мыть или пылесосить. Печь необходимо чистить внутри один раз в неделю, чтобы предотвратить накопление грязи.

Безопасность

Количество и размеры выпускных желобков на случай взрыва должны рассчитываться при соотношении 1 квадратный фут на каждые 15 кубических футов объема печи. Они должны быть установлены в верхней панели печи или другой части, вблизи от которой не работают люди.

Горелки печи полимеризации оборудованы устройствами безопасности, которые должны предотвратить любую проблему, связанную с газом. Такие устройства безопасности должны проверяться два раза в год, чтобы убедиться, что они находятся в надлежащем рабочем состоянии.

Выхлопная труба печи для отработанных газов должна быть достаточно большой, чтобы удалять газы, которые являются естественным вторичным продуктом процесса полимеризации.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК В  БЕЛАРУСИ
+375296151445
+375172026595

Обучите операторов надлежащему управлению печью или сушилкой и специальным процедурам по контролю безопасности. Инструкции по эксплуатации должны быть доступными для персонала в любой момент.

Автоматическая система обеспечения безопасности гарантирует лишь частичную защиту от пожаров и взрывов. Операторы должны придерживаться разумных предосторожностей. Поддерживайте все оборудование в хорошем состоянии.

Система обеспечения безопасности требует правильного обслуживания в соответствии с инструкцией изготовителя, должна периодически осматриваться и проверяться.

Несоблюдение этих условий может закончиться не только пожаром или взрывом, или травмами персонала, но и стать причиной случайных простоев в производстве или убытков.

Клапаны отключения, предохранители и другие устройства безопасности могут работать со сбоями, и оператор не будет знать об этом до тех пор, пока такие сбои не приведут к серьезным поломкам и остановке оборудования. Некоторые операторы могут даже отключать дефектные устройства безопасности, не сообщая о поломках.

Периодически осматривайте и тестируйте устройства безопасности. Персонал, знакомый с оборудованием и специфическими функциями устройств, должен проводить испытания. Обычно лучше иметь постоянный обслуживающий персонал, а не приходящих операторов печи для проведения осмотра печи и тестирования.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК В  БЕЛАРУСИ. ПО ВСЕМ ВОПРОСАМ ОБРАЩАЙТЕСЬ К НАМ, МЫ СМОЖЕМ ВАМ ПОМОЧЬ!

+37529 670 70 49

Городской
+375 (17) 272-50-61
+375 (17) 272-50-62

Мобильные
+375 (29) 105-70-88
+375 (33) 320-70-88

(ссылка на сайт обязательна)

Еженедельно:

1. Система обнаружения неисправностей горелки.
2. Функционирование зажигателя и горелки.
3. Анализ горючего газа и автоматические предохранители.

Ежемесячно:

1. Предохранительные клапаны системы подачи горючего на предмет утечек.
2. Предохранители вентилятора и системы подачи воздуха.
3. Устройство отложенного выключения.
4. Предохранители конвейера.
5. Регулятор температуры.
6. Блокиратор двери и выключатель увлажнителя.
7. Клапаны сброса на случай взрыва.
8. Масло: (a) Предохранители давления топлива и температуры.

(b) Предохранители системы распыления

Для газа: (a) Газоочиститель и конденсатопровод.

(b) Предохранители высокого и низкого давления топлива.

Один раз в полгода или в год (по необходимости):

1. Компоненты зажигателя и горелки.
2. Система подачи воздуха к горелке.
3. Компоненты системы  контроля горения.
4. Трубы, провода и соединения всех предохранителей и клапанов отключения.
5. Система контроля горения.
6. Калибровка измерительных приборов и записывающих устройств.
7. Проверки автоматического горения.
8. Проверки последовательности операций процесса, все компоненты.

Для любой печи необходима продувка воздухом в количестве, в четыре раза превышающем объем печи, прежде чем разжигать горелку. Так как цикл чистки обычно занимает около 30 минут, желательно добавить еще одну выхлопную трубу, чтобы производить продувку печи быстрее. Если для запуска требуется короткий цикл продувки, это должно быть предусмотрено в ее конструкции. Для ускорения продувки можно использовать рециркуляционный вентилятор, включив увлажнитель и сбрасывая воздух от вентилятора в атмосферу, а не в печь. Когда цикл продувки закончен, переключите увлажнитель обратно на режим рециркуляции.

Монтаж печи

Печи могут быть установлены на полу, на поднятой платформе внутри помещения или на крыше. Место установки печи – вопрос экономии места и финансов.

Установленная на полу печь не требует серьезных изменений в конструкции помещения, ее легче всего обслуживать, к тому же ее монтаж - наименее дорогой. Печь, установленная на поднятой платформе внутри помещения, экономит площади, она может быть установлена на небольшой высоте, главное - обеспечить вход/выход в печь со стороны основания.

Свободные площади под печью можно использовать для хранения продукции и других предметов. Вход со стороны основания обеспечит превосходное сохранение тепла.

Печь, установленная на уровне крыши, быстрее и проще выводит тепло от процесса вулканизации из здания, а также экономит площади внутри помещения. Поднятая печь может стоить значительно больше, чем печь, установленная на полу, из-за расходов на монтаж на высоте.

Фильтрация обратного воздуха

Печи - источники грязи, которая может оседать на продукции. Еженедельная уборка пылесосом внутренней камеры печи  поможет предотвратить накопление грязи в печи и связанных с ней проблем.

Другой способ избавиться от проблемы грязи в печи - фильтрация воздуха.

Система фильтрации встраивается в отверстие для обратного воздуха в блоке горелки. Ряд фильтров с 30%-ой эффективностью действует как первый слой, второй слой – фильтры с 90 %-ой эффективностью. Такая система защищает воздуходувку от нагнетания грязи на детали и постоянно очищает печь.

Хорошо сконструированная печь должна обладать следующими характеристиками: легкий доступ и простота обслуживания, например,  платформы, лестницы, лазы, лампы и т.д. Удостоверьтесь, что ваша печь проста в обслуживании и в ней нет ничего, что могло бы затруднить ее нормальное обслуживание.

Никогда не делайте печь слишком маленькой; процесс можно удлинить, понизив температуру, но если Ваша печь слишком короткая, это может стать проблемой, особенно, если увеличение объемов производства потребует увеличения скорости движения линии.

Тепло в рабочей камере должно быть равномерно распределено и откалибровано в соответствии с показателями терморегулятора. Если температура повышается и понижается в течение цикла вулканизации, или если тепло неравномерно распределено от верха до основания, покрытие может иметь неравномерный цвет или блеск. Например, если в верхней части печи температура выше, чем у основания, блеск может быть сильнее в нижней части стойки.

Холодные и горячие зоны могут возникать во время цикла вулканизации в печи, если печь не сбалансирована должным образом. Балансировка печи достигается регулированием объема  и скорости поступающего воздуха в выпускных желобках. Если печь хорошо сбалансирована, температура в цикле вулканизации колеблется в пределах 10°Ф (-12°С) от установленной температуры.

В системах использования покрытий из порошковых материалов часто используются печи со сложным маршрутом конвейера. Если входное и выходное отверстия расположены в одной стенке печи, возможны утечки тепла в момент, когда конвейер проходит около отверстий. Чтобы избежать этих потерь, необходимо установить стенки, разделяющие повороты на 180° от отверстий, как показано ниже.

Критерии по выбору печей для отвердения порошков должны включать требования по ряду устройств контроля температуры во время цикла вулканизации.

Иногда светлые порошки желтеют в печи. Это результат чрезмерного температурного воздействия или скопления грязи внутри печи.

Для того чтобы убедиться, что время и температура являются подходящими для порошкового покрытия, необходимо один раз в месяц прогонять в печи записывающее температуру устройство. Регистрирующее устройство покажет, как много времени необходимо для нагрева основы и как долго она остается горячей. Также оно зарегистрирует любые горячие или холодные зоны в печи.

Загрязнение печи происходит при слишком низком уровне выхлопа. Контролируйте,

чтобы данные выхлопа (СFM - кубические футы в минуту) соответствовали количеству порошка, поступающему в печь. Иногда увеличение объемов производства увеличивает количество оседающего порошка и ведет к скоплению грязи в печи. Сверяйтесь с формулой, приведенной в разделе анализа затрат в данной инструкции, чтобы проверить, верно ли установлен у Вас уровень выхлопа.

Правила вулканизации порошка:

• в процессе цикла вулканизации температура в печи может колебаться в пределах 10°Ф (-12 °С) от установленной;

• для управления производственным процессом часто измеряйте температуру;

• содержите печь в чистоте: пылесосьте и протирайте ее один раз в неделю;

• часто проверяйте цвет и блеск продукции;

• блок горелки печи должны обслуживать квалифицированные специалисты  сервисной службы каждые шесть месяцев.