FI100314B - Paperikoneen telan pinnoittaminen ja telan pinnoite - Google Patents
Paperikoneen telan pinnoittaminen ja telan pinnoite Download PDFInfo
- Publication number
- FI100314B FI100314B FI920501A FI920501A FI100314B FI 100314 B FI100314 B FI 100314B FI 920501 A FI920501 A FI 920501A FI 920501 A FI920501 A FI 920501A FI 100314 B FI100314 B FI 100314B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- coating
- plasma
- roll
- powder
- roller
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000007761 roller coating Methods 0.000 title 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 40
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 6
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 claims description 6
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 6
- 229920013744 specialty plastic Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 2
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 claims 4
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 claims 4
- 229920008285 Poly(ether ketone) PEK Polymers 0.000 claims 2
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 claims 2
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 abstract description 12
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 abstract description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 9
- 239000011195 cermet Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 11
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 11
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 6
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 238000009730 filament winding Methods 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 238000001175 rotational moulding Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004813 Perfluoroalkoxy alkane Substances 0.000 description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 2
- -1 Polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 2
- 229920006217 cellulose acetate butyrate Polymers 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000007590 electrostatic spraying Methods 0.000 description 2
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920011301 perfluoro alkoxyl alkane Polymers 0.000 description 2
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 description 2
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- OUPZKGBUJRBPGC-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(oxiran-2-ylmethyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound O=C1N(CC2OC2)C(=O)N(CC2OC2)C(=O)N1CC1CO1 OUPZKGBUJRBPGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000557639 Araucaria bidwillii Species 0.000 description 1
- DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N Cellulose propionate Chemical compound CCC(=O)OCC1OC(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C1OC1C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(COC(=O)CC)O1 DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 229920006218 cellulose propionate Polymers 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001657 poly(etheretherketoneketone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
- D21F3/02—Wet presses
- D21F3/08—Pressure rolls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
- B05D1/08—Flame spraying
- B05D1/10—Applying particulate materials
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/02—Rolls; Their bearings
- D21G1/0233—Soft rolls
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/02—Rolls; Their bearings
- D21G1/0246—Hard rolls
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49544—Roller making
- Y10T29/4956—Fabricating and shaping roller work contacting surface element
- Y10T29/49563—Fabricating and shaping roller work contacting surface element with coating or casting about a core
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Paper (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Description
100314
Paperikoneen telan pinnoittaminen ja telan pinnoite Beläggning av en vals i en pappersmaskin samt valsbeläggning 5 Keksinnön kohteena on menetelmä paperikoneen telan pinnoittamiseksi kesto- ja/tai erikoismuovipulverilla sekä menetelmällä tehty tela.
Pinnoitettuja teloja käytetään paperikoneissa ja paperin jälkikäsittelylaitteissa hyvin erilaisissa käyttökohteissa. Käyttökohteista voidaan mainita esim. puristintelat, imutelat, 10 kalenterien sekä superkalanterien pehmeät telat ja vastaavat. Telan pinnoitteelle kohdistuu eri käyttökohteissa ja eri prosesseissa erilaisia laatuvaatimuksia. Tavanomaisia pinnoitteen laatutekijöitä ovat mm. kovuus tietyssä lämpötilassa, lämpötilan kestävyys, puristuksen kestävyys, kemiallinen kestävyys, pinnan sileys, kestävyys mekaanisia vaurioita vastaan, elastisuus, pintaenergia, paperin irrotusominaisuudet, sähkönjohtavuus 15 ja vanhenemattomuus.
Perinteisesti paperikoneen teloja on pinnoitettu kumilla, polyuretaanilla tai epoksilla. Nämä polymeerimateriaalit ovat erityisen sopivia valmistustekniseltä kannalta suurien telojen pinnoittamiseen. Polyuretaani ja epoksia saa yksi- tai kaksikomponenttisina 20 juoksevassa muodossa, jolloin niiden valaminen muottiin tai rotaatiovalaminen on mahdollista. Näitä polymeerimateriaaleja on myös varsin helppo seostaa erilaisilla täyte- ja seosaineilla ja näin saada pinnoitemateriaalille uusia ominaisuuksia. Muotti- ja : rotaatiovalun lisäksi polyuretaanille ja epoksille sopivia valmistustekniikoita (pin- i · · • » · ♦ ,·· ·, noitustekniikoita) ovat ekstruusio, ruiskutus, filament winding, tape winding, keskipako- • · · ;\ . 25 valu ja erilaiset impregnoidut matot.
··· I · • *
Epoksi (kertamuovi) ja polyuretaani (kertamuovi tai elastomeeri) ovat materiaaleja, joiden käyttöön telapinnoitteina on valmistusteknisten etujen lisäksi vaikuttanut näiden • · *v polymeerien eräät hyvät ominaisuudet. Polyuretaanilla on hyvät dynaamiset- ja 30 kulumisominaisuudet ja epoksi on taijonnut hyvät korroosio-ominaisuudet ja epoksin , ominaisuudet ovat säilyneet myös korotetuissa lämpötiloissa.
2 100314
Kestomuovien käyttöä telapinnoitteina on rajoittanut pääasiassa niiden ominaisuuksien romahtaminen lämpötilan noustessa sekä valmistustekniset vaikeudet (koskien nimenomaan suurien telojen pinnoittamista).
5 Kestomuovien puolella on kuitenkin viimeisen kymmenen vuoden aikana tapahtunut voimakasta kehitystä. Kuvassa 1 on esitetty nykyisten kestomuovien jako karkeasti.
MUOVIEN LYHENTEET
10 Hlnt* I
Ominaisuudet /k / ! \ I ERIKOISMUOVIT / 0l|PEKj'\^
/pesii peTij L2i /[päb fps5^|[ppsl IupIJV
/ θ ! P, \ TEKNISET / ,-. CT r-ri \ MUOVIT / |MPPOl [MJ \ / | lg°*3 \ -----jL—^_{Äesj---- ms»- / («) θ ! fpEHSl \ 20 muovct/_Eäl j \
amorfiset } kiteiset_J
. Käyttöaste 1 ·»· · e » · • · ♦ « • « « • · * » i • e· r 25 «
Kuva 1. Kestomuovien jako standardimuoveihin, teknisiin muoveihin ja erikois- • ♦ ·.'·· muoveihin.
• · e ; · Seuraavassa taulukossa 1 on ISO 1043-1 :n mukainen lista eräiden polymeerien lyhen- : : 30 teistä ja nimistä. Kyseessä ovat homopolymeerit.
• · 3 100314
Taulukko 1.
CA Selluloosa-asetettaatti CAB Selluloosa-asetaattibutyraatti 5 CN Selluloosanitraatti CP Selluloosapropionaatti EP Epoksi eli epoksidi MF Melamiiniformaldehydi PA Polyamidi (laji ilmaistaan numerolla) 10 PAI Polyamidi-imidi PAN Polyakryylinitriili PB Polybuteeni-1 PBT Polybuteenitereftalaatti PC Polykarbonaatti 15 PCTFE Polyklooritrifluorieteeni PDAP Polydiallyyliftalaatti PE Polyeteeni PEI Polyeetteri-imidi PEK Polyeetteriketoni 20 PEEK + johdannaiset Polyeetterieetteriketoni PES Polyeetterisulfoni PET Polyeteenitereftalaatti PF Fenoliformaldehydi PFA Perfluorialkoksialkaani 25 PI Polyimidi PIB Polyisobuteeni PMI Polymetakryyli-imidi PMMA Polymetyylimetakrylaatti PMP Poly-4-metyylipenteeni-1 30 POM Polyoksimeteeni eli polyasetaali PP Polypropeeni PPE Polyfenyleenieetteri, aikaisemmin polyfenyleenioksidi
PPO
.**·. PPS Polyfenyleenisulfidi 35 PS Poly styreeni PSU Polysulfoni :1;1 PTFE Polytetrafluorieteeni PUR Polyuretaani PVC Polyvinyylikloridi 40 PVDC Polyvinyylideenikloridi ,·1· PVDF Polyvinyylideenifluoridi PVF Polyvinyylifluoridi : , SI Silikoni λ / UF Ureaformaldehydi 45 UP Tyydy tty mätön polyesteri 4 100314
Erikoismuovien ryhmä on erityisen mielenkiintoinen. Tähän ryhmään kuuluville muoveille tyypillisiä ominaisuuksia ovat hyvä lämpötilan kesto (260°C), hyvät mekaaniset ominaisuudet, ominaisuuksien säilyminen korkeissakin lämpötiloissa, korkeasta vetolujuudesta ja suuresta kovuudesta huolimatta säilynyt elastisuus sekä pieni 5 veden imeytyminen. Taulukossa 2 on esitetty erikoismuovin PEEKK ominaisuuksia lämpötilan funktiona.
TAULUKKO 2 10 Lämpötila- -40°C 23°C 80°C 120°C 150°C 220°C Yksikkö ominaisuus
Vetolujuus 129 108 76 56 49 - N/mm2
Murtovenymä 4 6 6,5 9 10 - % 15 Repimislujuus 109 86 69 55 48 35 N/mm2
Repimisvenymä 30 28 100 124 128 142 %
Veto-E-Moduuli 4150 4000 3490 3340 3100 230 N/mm2
Taivutusjännitys 131 120 107 91 84 8 N/mm2 : (3,5 %) φ · · ♦ ·· · C.: 20 Taivutus-E-Mo- 3860 3640 3370 3120 3010 240 N/mm2 « e V : duuli < · ♦ ♦ · · ---- --------- - —- i. | «
Lovi-iskusitkeys 9 9 mJ/mm2 (Charpy) • ·« • · _____ • · · • ♦ · 1
II
♦ • · 5 100314
Erikoismuovien hyvät ominaisuudet korkeissa lämpötiloissa perustuvat perinteisen alifaattisen sidoksen korvautumiseen aromaattisella sidoksella.
Erikoismuovit taijoavat ominaisuuksia, jotka sopivat telapinnoitteille esim. paperikoneis-5 sa, kartonkikoneissa ja paperinjalostuskoneissa. Niitä voidaan käyttää joko lujittamatto-mina tai lujitettuina.
Erikoismuovit ovat kuitenkin kestomuoveja ja niiden prosessointimenetelmät ovat kestomuoveille tyypillisiä. Erikoismuoveja saa granulaattimuodossa, joista ruisku- ja 10 suulakepuristamalla valmistetaan sellaisia puolivalmisteita kuin kalvot, levyt, putket, tangot.
Kestomuoveja saa myös pulverimuodossa, jolloin seuraavia valmistustekniikkamahdolli-suuksia ovat dispersioruiskutus, sähköstaattinen pulveriruiskutus, leijukerrospinnoitus 15 liekkiruiskutus, plasmaruiskutus ja rotomolding.
Filament winding ja Tape winding ovat tyypillisiä kertamuoveille sopivia valmistustekniikoita, mutta viime aikoina näiden kahden tekniikan käyttö myös kestomuoveille on yleistynyt.
20 . ·", Kestomuoveja ja myös erikoismuoveja saa siis pulverimuodossa.
• · t « I • * · • · · ·
Muovipulverilla suuria teloja voidaan pinnoittaa: • · : r· 25 1) Sähköstaattisesti ruiskuttamalla, mutta vain suhteellisen ohuita pinnoitteita. Pinnoit- teiden huokoisuus on tällöin suuri ja erikoismuovien tapauksessa telarunkojen esi-!/.; lämmitys-/jälkilämmityslämpötilat ovat korkeita, mikä ei ole edullista paperi- • φ · konetelojen (kartonki-ja paperinjal.) kannalta.
j 30 I « · 6 100314 2) Leijukerrospinnoituksella. mutta kuten sähköstaattisen ruiskutuksen tapauksessa, vain ohuita pinnoitteita, joilla on suuri huokoisuus. Telarunkojen esilämmitys-/jälkilämmityslämpötilat ovat korkeita. Menetelmään liittyy myös valmistusteknisiä vaikeuksia.
5 3) Dispersioruiskutuksella. jossa tekniikassa muovipulveri on disperisona jonkin sopivan liuottimen seassa. Seosta ruiskutetaan työkappaleen pinnalle. Liuotin haihtuu/haihdutetaan pois = > työkappaleen pinnalle jää erittäin ohut pinnoitekal-vo, joka usein vaatii vielä lämpökäsittelyn. Toinen mahdollisuus on sekoittaa 10 muovipulveri jonkin yksi- tai kaksikomponenttisen polymeerin sekaan. Yksi- tai kaksikomponenttisen polymeerin reagoidessa siitä muodostuu matriisi johon muovipulveri jää.
4) Rotomoulding-tekniikalla. joka on tarkoitettu sisäpuolisten pintojen pinnoittamiseen, 15 joten sitä ei voi käyttää telojen ulkopuoliseen pinnoittamiseen.
5) Liekki ruiskutuksella, johon liittyviä vaikeuksia on esitetty seuraavassa.
Ainoastaan standardimuoveja (esim. PE, EVA, PP) voi jossakin määrin ruiskuttaa 20 työkappaletta esilämmittämättä. Nämä muovit eivät kuitenkaan sovellu teknisesti , vaativiin telapinnoitteisiin.
• « « · · • · · • · « ·
Erikoismuovia liekkiruiskuttaessa on työkappale kuumennettava niin korkeaan lämpö- ··· tilaan kuin mahdollista, kun pyritään paksuihin pinnoitteisiin. Lämpötilaa ei kuitenkaan :T. 25 voi nostaa sen rajan yli, missä muovi palaa. Myös telakonstruktio voi asettaa rajan lämpötilalle. Ohutseinämäiset kappaleet tarvitsevat korkeamman esilämmityslämpötilan • · kuin massiiviset kappaleet. Erityisen vaikeata on liekkiruiskuttaa vaihtelevia ainepak- • · · suuksia omaavia kappaleita.
: ; 30 Muovipinnoite ruiskutetaan kerroksittain. Esilämmityksen teho ja vaikutus vähenee . .·. huomattavasti ensimmäisen ruiskutuskerroksen jälkeen. Kappale on jäähtynyt, koska 7 100314 sen lämpötilaa ei pyritä pitämään. Vaikka lämpötilaa pyrittäisiinkin pitämään, muodostuu syntyvä pinnoite paksuuntuessaan eristeeksi. Jäähtymisnopeuserojen takia lämpöerot ovat kasvaneet. Ensimmäinen muovikerros eristää työkappaleesta tulevan lämmön, mikä rajoittaa pinnoitepaksuutta.
5
Liian paksu ja lämpöenergian puutteesta kärsineen muovipinnoitteessa uloimmassa kerroksessa sulapisarat erottuvat, jolloin sen rakenne tulee huonoksi, sisäinen lujuus heikoksi ja kiteytymisaste vääräksi.
10 Myös perinteiseen plasmaruiskutukseen liittyy samantapaisia vaikeuksia. Konventionaalisessa plasmaruiskutuksessa ruiskutuksen lämpöteho synnytetään siten, että sähköenergia synnyttää valokaaren volframikatodin ja rengasmaisen kuparianodin välille. Valokaareen johdetaan kaasu tai kaasuseos, joka kuumenee voimakkaasti ja kaasumole-kyylit hajoavat atomeiksi ja atomit edelleen ioneiksi ja elektroneiksi. Kaasu on muuttu-15 nut plasmaksi. Näin sähköenergia on siirtynyt kaasuun (plasmaan) ja nostanut sen sisäistä energiaa. Tätä sisäistä energiaa käytetään hyväksi muovipulverien sulatuksessa siten, että pulveri syötetään ulosvirtaavaan plasmaan, (kuva 2), jossa se plastisoituu. Plasmasuihku kiihdyttää sulapisarat suurella nopeudella pinnoitettavan kappaleen pintaan.
...: 20 .·" Plasmasuihkun lämpötila on hyvin korkea: 7000-15000°C:sta. Suuresta lämpötilasta : johtuen plasman lämpösäteily on erittäin suurta. Muovipulverien sulatuksessa tästä • · · · säteilyenergiasta on etua, koska se nostaa työkappaleen lämpötilaan, joka polymeroitu- • ·« misen ja siten pinnoitteen muodostumisen kannalta on edullista.
* · • · · _ _ : · 25
Konventionaalisen plasmaruiskutuksen epäkohtana on se, että plasmallekin lämpötila on • · muovin kannalta liian korkea, jolloin muovi pyrkii hapettumaan. Edelleen konventionaa- • · · lisen plasmaruiskun puutteena on hidas kaasun virtausnopeus ja se, että liekin lämpöte-ho ei riitä massiivisten kappaleiden lämpimänäpitämiseen. Konventionaalisella :' ‘': 30 plasmalla ruiskutetaan yleensä taulukon 3 muoveja; ei siis erikoismuoveja.
TAULUKKO 3 8 100314 5 VERTAILU TAVALLISISTA PULVERIMAISISTA PÄÄLLYSTYSTYYPETSTÄ
_KERTAMUOVEJA__KESTOMUOVEJA
10 Epoksi Polyes- Polyesteri Hybridi Akryli Nailon PVC
teri TGIC
Uretaani
Levitys/ 120-122 150-200 140-200 140-220 140-200 180-320 170-290
Kovettumis-
lämpötila °C
Kalvon pak- <1-12 <1-3,0 <1-4,0 <1-4,0 <1-3,0 4-12 10-20
15 suus (1) I_ I
Kovuus HB-5H HB-5H HB-2H H-2H 2H-5H
Ulkoinen - + + - + + 0 kesto Säänkestä- - + + - + + - 20 vyys QUV kestä- +0 0 - +00 vyys __
Liuotinkestä- + 0 0 0 0 + - vyys ; ‘; 25 Kemiallinen + + + + + + + .,, kestävyys . Iskulujuus + + + + 0 + + • · · 1 i ,’^ιΐΒ 1 "' ~ Βί^^^Βι .i # 1 · · • · · • 1 • · 30 • · · • · 1 (1) Normaali paksuusalue - Eräistä materiaaleista voidaan käyttää paljon paksumpia • 1 · < kalvoja, · * · « • · · • ·
Merkkien selitykset: + Yleensä suositeltava/hyväksyttävä 35 0 Joskus suositeltava/hyväksyttävä •.. ‘ - Yleensä ei suositeltava/hyväksyttävä 9 100314
Keksinnön ensisijaisena tavoitteena on valmistaa entistä kestävämpiä ja samalla halutun ominaisuuden tai ominaisuuksien mukaisia pinnoitteita.
Lähemmin keksinnön tavoitteena on menetelmä, jossa voitetaan tekniikan tasoon 5 liittyvät haitat siten, että voidaan valmistaa tarpeeksi paksu pinnoite myös erikoismuovista.
Keksinnön mukainen menetelmä on tavoitteiden saavuttamiseksi pääasiassa tunnettu siitä, että pinnoittaminen tapahtuu ruiskuttamalla käyttämällä hyväksi hypersonista 10 plasmaa.
Keksinnön edullisilla suoritusmuodoilla on alivaatimusten mukaiset tunnusmerkit.
Hypersonisen plasmalaitteiston (kuvat 3 ja 4) ero perinteiseen kaasuplasmalaitteistoon 15 verrattuna taijoaa joitakin etuja, joita keksinnön mukaisesti voidaan hyödyntää muovi-pulverien ruiskutuksessa.
Erikoismuovipulverien ruiskutuksessa käytetään siis keksinnön mukaisesti hypersonista plasmaa, jolloin hyödynnetään kyseisen esimerkiksi kuvan 3 mukaisen plasmalaitteiston 20 suurta tehoa sen eri muodoissa (200 kW) (plasmaliekki, säteilylämpö, konvektio).
I | ,·" Työkappaleen esilämmityslämpötila pyritään pitämään niin alhaisena, ettei pinnoite- j ·*. muovi pala (riippuu muovista), mutta siitä huolimatta voidaan ruiskuttaa paksuja • M 9 200 ^m - 10 mm vahvuisia kerroksia. Paksutkin pinnoitteet voidaan keksinnössä saada «·( !*·,; kiteisyysasteeltaan oikeaksi, jolloin saavutetaan muovin optimiominaisuudet paksuissakin f · :]·* 25 pinnoitteissa. Ruiskutettavien pulverien raekoot ovat alueella 20 Mm - 1000 μτη.
Pinnoitettavat telat voivat olla taipumakompensoituja teloja, imuteloja, keskiteloja ja • · superkalanterien ja soft-kalanterien teloja.
9*9
Hypersonisen plasmaruiskun sulat hiukkaset tuottavat hyvin korkealla nopeudella :' '; 30 laadukkaita päällystyksiä, joilla on suuri tiheys, hyvä tarttuvuus, tasainen ja ruiskutettu . ,·, pinta ja joissa erittäin vähän hajoamista esiintyy. Ylisoonisella nopeudella liikkuvat • · t « 9 « a • ' t 10 100314 hiukkaset tuottavat hyvin tiheitä ja ei-huokoisia päällystyksiä myös osittain sulamattomassa tilassa.
Hypersonisen plasmaruiskun tuottamiseen on meneteltävä tietyllä tavalla. Jossain 5 määrin voidaan saada plasmaruiskuja suurella nopeudella tavanomaisella ruiskulla lisäämällä kaasun virtausta tai käyttämällä pienempää halkaisijaa suuttimessa. Jos plasman nopeutta kuitenkin lisätään, olisi kuitenkin huomattava, että pulverin viipymä-aika lyhenee samaan aikaan ja lämpösisältöä on myös lisättävä pulverien sulattamisek-si. Silloin pitää käyttää suurempaa tehoa, pääasiassa lisäämällä kaarivirtaa, koska 10 hyvin korkeata jännitystä, yli 100 V, ei voida saada tavanomaisella plasmaruiskulla. Noin 80 kW on se raja kuinka korkeata tehoa voidaan käyttää tavanomaisessa plasma-laitteessa. Suurempaa tehoa varten on käytettävä hypersonista plasmaa.
Keksinnössä käytetyssä kuvion 3 mukaisessa suurtehoplasmaruiskussa käytetään hyvin 15 suuria kaasuvirtauksia (jopa 30 m3), jolloin ulospurkautuvan kaasun nopeus nousee aina 2000 m/s asti. Suuremman kaasun virtausnopeuden ansiosta plasmallekin lämpötila laskee n. 6000 C:een. Näin ollen koska altistuslämpötila ja altistusaika ovat pienemmät tapahtuu suuretehoplasmaruiskussa vähemmän haitallista muovipartikkeleiden hapettumista kuin konventionaalisessa plasmaruiskussa. Suuremman kaasun virtausnopeuden ....: 20 ansiosta katodi ja anodi on viety kauemmas toisistaan, jolloin katodin ja anodin välinen jännite kasvaa noin 300-450 volttiin (kun se konventionaalisessa plasmaruiskussa on • :*: muutama kymmenen volttia). Suuremman jännitteen ansiosta liekin lämpöenergia • · · · saadaan nostettua aina 250 kW:iin asti (kun se konventionaalisissa ruiskuissa on • · · : muutama kymmenen kW:a). Tätä suurta lämpöenergiaa voidaan käyttää tehokkaasti • · ‘ v * 25 massiivisten kappaleiden lämmittämiseen.
Plasmaliekistä lämpö säteilee kaikkiin suuntiin, mutta säteilyä voidaan ohjata työkap- • · · paleen pintaan erilaisilla liekin taakse ja sivulle asetettavilla jäähdytetyillä peileillä : '.: hieman samalla tavoin kuin valoa heijastetaan lampuissa kuupilla.
J 30 11 100314
Edelleen liekin lämpötehoa voidaan säädellä käytettyjen kaasujen avulla siten, että virtausnopeuden nosto nostaa lämpötehoa. Lisäksi vedyn ja heliumin käytöllä saadaan nostettua lämpötehoa. Vastaavasti argonin avulla lämpötehoa saadaan laskettua.
5 Menetelmässä runko voidaan haluttaessa esilämmittää, mutta se ei useinkaan ole välttämätöntä eikä toivottua.
Hypersonisen plasman tuottamiseen voidaan myös käyttää esim. kuvion 4 mukaista ilmakehänpaineista plasmaa käyttävää uutta plasmaruiskutusjäijestelmää, jossa on 10 kaksoisanodit.
Tällä jäijestelmällä ajokustannuksia voidaan vähentää vähempään kuin 50 %:iin niistä, jotka aiheutuvat tavanomaisista järjestelmistä jopa tavallisesti käytettyjen materiaalien ollessa kyseessä. Myös sellaisista materiaaleista, joilla on korkea sulamis-15 piste, kuten Zr02, voidaan tehdä yhtä tiheä kalvo tällä ilmakehänpaineista plasmaa ruiskuttavalla järjestelmällä kuin matalapaineista plasmaa ruiskuttavalla tavanomaisella järjestelmällä. Kun kyseessä on kermetti, kuten WC-CU, voidaan tehdä erinomaisen kulutuskestävä kalvo, yhtä hyvä kuin edellä mainitulla hypersonisella plasmalaitteistol-la.
20
Laitteiston kaksoisanodit voivat kuumentaa ruiskutettavat materiaalit tehokkaasti : syöttämällä materiaalit suoraan plasmakaaren liekkikeskukseen ja ruiskutuskuviota • · · · : voidaan kaventaa. Siksi plasmaruiskutuksen tehokkuutta voidaan parantaa niin, että se on parempi kuin tavanomaisissa järjestelmissä.
O 25
Keksinnössä voidaan siis käyttää erikoismuoveja paksujenkin pinnoitteiden valmistuk- • 9 seen ja täten pinnoitteelle saadaan halutut optimaaliset ominaisuudet.
··· ♦ ♦ ·
Erityisesti voidaan säädellä pinnoitteen ominaisuuksia pinnoitteen paksuussuunnassa tai ·"/- 30 telan akselin suunnassa. Esim. voidaan säädellä kimmomodulia säätelemällä pinnoit- ; teen huokoisuutta kerrosten välillä. Haluttaessa pienempiä kimmomodulia niin pienen- 12 100314 netään lämmöntuontia. Pinnoitteen kimmomodulia voidaan säätää myös telan akselin suunnassa eli esim. telan päissä erilainen kimmomoduli keskialueeseen verrattuna. Lämmöntuonnin säätelymahdollisuudet - telan esilämmitys 5 - liekin säätö - sähkötehoa säätämällä - kaasun määrää säätämällä • kaasu suhteita säätämällä • liekin heijastamisella 10 · käyttämällä ulkopuolisia lisälämmittimiä (esim. IR ja induktio)
Esim. KONEPAJAMIES n:ossa 3, 1991, on esitetty keksinnössä käyttökelpoisia erikoismuoveja (kts. kuvio 1, sivulla 2).
15 Keksinnön mukaisella pinnoitteella pinnoitetaan esim. seuraavia kartonki- ja paperikoneen ja paperinjälkikäsittelykoneiden teloja: johtotelat, imutelat, puristintelat, keskitelat, sylinterit, kalanteritelat, leikkurintelat jne.
Keksinnön mukaisen menetelmän käyttökelpoisuutta lisää se, että valmistusmenetel-20 män mukaisia pinnoitteita voidaan modifioida yleisesti tunnetuilla teknisten muovien lujitusmenetelmillä, kuten ns. Whiskers-kuitulujitus (Whiskers-kuitu on hyvin pieni • : : erilliskidekuitu) tai jatkuvan kuidun kelaus (Filament Winding). Erityisesti Filament • · · ·
Winding-menetelmän käytöllä saadaan tehokkaasti nostettua pinnoitteen kehänsuuntaista · ί#ν lujuutta, millä on erityistä merkitystä pyrittäessä yhä suurempiin nippikuormiin.
0’: 25
Edelleen keksinnön mukaisen menetelmän etuja ovat, että samanaikaisesti erikois- • · muovin kanssa voidaan ruiskuttaa esim. metalli-, keraami- tai kermetpartikkeleita. Näin • # · , : r voidaan vaikuttaa pinnoitteen ominaisuuksiin esim. kulumiskestävyyteen. Tällöin on kyseisten partikkelien syöttökohta plasmaan nähden valittava niin, että ne tulevat 30 sulamislämpötilansa perusteella oikeaan kohtaan.
• » · 13 100314
Polymeerimateriaalien ongelmana on eräissä tapauksissa, että termisestä diffuusiosta johtuen kosteus pyrkii diffundoitumaan lämpimämmältä telapinnalta kylmempää runkoa kohti. Tämä asettaa rungolle erityisiä vaatimuksia korroosioneston suhteen. Keksinnön mukaisella menetelmällä telan runko voidaan tehokkaasti hoitaa siten, että 5 samalla ruiskulla, jolla polymeeripäällyspinnoite ruiskutetaan, ruiskutetaan myös metallinen korroosion suojakerros ennen polymeerikerrosta. Tässä suhteessa hypersoni-nen ruiskutus tarjoaa suuren liekinnopeutensa ansiosta ylivoimaisen edun perinteisiin menetelmiin verrattuna, koska suuresta nopeudesta johtuen pinnoitteesta tulee erityisen tiivis ja korroosion kestävä. Luonnollisesti aluskerroksena voidaan käyttää jotain 10 muutakin kerrosta, epoksitartuntakerrosta.
Keksinnön mukaisia pinnoitemateriaaleja on esitetty kuvassa 1 sivulla 2 ja pinnoitteen paksuus on edullisesti alueella 200 μπ\ - 10 mm.
15 Seuraavassa keksinnön mukainen menetelmä esitetään kuvioiden avulla, joiden ei ole tarkoitettu rajoittavan keksintöä.
Kuvio 2 esittää konventionaalista plasmaruiskua.
20 Kuvio 3 esittää erästä keksinnön mukaisessa menetelmässä käyttökelpoisen suurteho-plasmaruiskun toimintaperiaatetta.
* · • · · • · · • · · ·
Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävän ilmakehänpaineista • · :.*·· plasmaa käyttävän ruiskujäijestelmän periaatetta, joka sisältää kaksoisanodin.
• ·· V : 25
Kuviossa 2, joka esittää konventionaalista plasmaruiskua, jauheen syöttö tapahtuu # · :.**i kohdassa 1 ja kaasunsyöttö kohdassa 2. Wolframikatodi on merkitty viitenumerolla 3 ja • · · kuparianodi viitenumerolla 4. Osa, joka on merkitty viitenumerolla 5, on välieristin ja numerot 6 ovat sähkö- ja venttiililiitäntöjä. Plasmaruisku tulee ulos kohdasta 7 ja :,,,: 30 ruiskutetaan sulana hiukkasina 8 perusaineelle 9.
* f « • » 14 100314
Suurtehoplasmaruiskun rakenne on esitetty kuviossa 3. Kaari siirtyy elektrodista (-) pitkään sylinterimäiseen suuttimeen (+), mutta kaasuvirta pakottaa sen suuttimen keskukseen ja se etenee suuttimen ulkopuolelle ja palaa ulostulon pinnalle. Ulottuessaan yli 125 mm kaari käyttää hyvin korkeata jännitystä 500 V ja tuottaa ylisoonisen kor-5 keaenergisen plasmaruiskun. Laajennettu plasmakaarisuihku on hyvin yhteensuuntaistettu ja pysyy keskittyneenä hyvin pitkille etäisyyksille suuttimesta.
Laajan plasmakaaren teoria on seuraava. Plasmakaasun korkea virtaus 2’, pääasiassa typpeä, syötetään elektrodin ympäriltä kaasujakaimen läpi pitkään sylinterimäiseen 10 suuttimeen, joka tekee hyvin vahvan pyörteen. Hyvin korkeata avoimen piirin DC-jännitystä, 600 V, käytetään suuttimen (-) ja elektrodin (+) välillä. Korkea frekvenssi sytyttää ruiskun ja kaari siirtyy elektrodista suuttimeen, mutta vahva kaasuvirtaus pakottaa sen keskukseen ja se ulottuu kauas suuttimen ulkopuolelle ja palaa sen ulkopintaan, koska muuta kulkutietä ei ole. Erittäin pitkä kaari, yli 100 mm, nostaa jännityk-15 sen hyvin korkealle 400 V:n asti ja tehokkaasti kuumentaa plasmakaasun hyvin kuuman hypersonisen plasmaruiskun tuottamiseksi. Koska kaarelle saadaan hyvin korkea jännitys helposti tällä laajan plasmakaaren tuottavilla ruiskuilla, kaaren virtaus voidaan asettaa alhaiseksi, jotta voitaisiin käyttää hyvin korkeata tehoa ruiskussa.
20 Jim Browning’in suunnittelema hypersoninen plasmalaite koostuu ainoastaan viidestä komponentista, jotka ovat vedellä jäähdytetty elektrodi (-), jossa on kaasunjakoreikiä, ί vedellä jäähdytetty sylinterimäinen suutin (+) ja eristetty tila, ruiskun eturunko ja sen : eristetty takarunko. Jäähdytysvettä johdetaan sisään kohdasta 11 ja ulos kohdasta 12.
• t !.*·· Plasmaruiskua on merkitty viitenumerolla 7’ ja laajennettua kaarta numerolla 13 ja • ·« V 25 iskutimanttia numerolla 14.
Plasmaruisku on hyvin kontrolloitu ja keskittynyt pitkälläkin etäisyydellä suuttimen • · · • · ♦ pinnasta. Plasmaruisku, esim. wolframikarbidihiukkasista, etenee suorana enemmän kuin metrin ja on tällä etäisyydellä yhä hyvin keskittynyt. Se näyttää plasmaliekiltä 30 alhaisessa paineessa. Enemmän kuin 70 % sisäänsyötetystä sähkötehosta annetaan 15 100314 korkealle kaasuvirralle ja plasmaruiskun nopeus tulee ylisooniseksi yli 3000 m/sek ja havaitaan iskutimanteilla 14 suojalasin läpi.
Pulveri Γ syötetään suuttimen ulostulosta suoraan hyvin kuumaan laajennettuun 5 kaareen. Vedyn lisäys plasmakaasuun nostaa edelleen lämpöenergiaa. Tyypilliset käytetyt energia-arvot ovat - sähköteho 200 kW (400 V x 500 A) - kaasunvirtaus n. 230 SLM (500 SCFH) 10 - ulostulo entalpia 35 x 106 J/kg (15.000 BTU/Lb)
- plasman lämpötila 6000°C
- ruiskun nopeus 3000 m/sek
Laitteen yksityiskohtien osalta viitataan lisäksi artikkeliin "Coatings by 250 kW Plasma 15 Jet Spray System" T. MORISHITA, Plazjet Ltd, Tokyo, Japan. (Lähde: Proceedings of 2nd Plasma Tec. Syhmposium, June 5-7, 1991, Voi. 1 p- 137.)
Kaksoisanodin käsittävän ilmakehänpaineista plasmaa ruiskuttavan laitteen rakenne on esitetty kuviossa 4. Kaaren anodikohdan stabilisoimiseksi laite on varustettu yhdellä 20 katodipolttimella 15 ja kahdella anodipolttimella 16 niin, että anodipolttimet on jäljestetty symmetrisesti, kuten on esitetty kuviossa 4. Katodikohta ja anodikohta on suojattu .*·; inertillä kaasulla kuten Ar 17 tai N2. Tässä järjestelmässä kaari ei ole mitenkään • · ·
I I I
*1!.* epästabiilien, joka johtuisi anodikohdan kulumisesta tai anodikohdan liikkumisesta tai • · elektrodien kulumisesta, kun taas tällainen epästabilisuus on ongelma tavanomaisissa ,·; [ 25 järjestelmissä. Siten ruiskutusolosuhteet voidaan ylläpitää stabiilina pitkän aikaa.
• · ·
Kiihtyvä suutin 18 on irrotettava ja sen halkaisija ja pituus on asetettu etukäteen plasma- : ruiskutukselle tarkoituksenmukaisesti. Toisin sanoen plasman nopeutta ja lämpötilaa • · · • · voidaan säätää vaihtelemalla halkaisijaa, pituutta ja tehoa. Tämä suutin vastaa / . tavanomaisten pohtimien kuluvaa osaa. Mutta se ei kosketa kaarta suoraan ja sitä 30 yleensä ei tarvitse vaihtaa. Kuten on esitetty kuviossa 4, plasmakaari 19 muodostuu katodikaaresta katodipolttimen akselilla ja anodikaarista anodin polttimen akselilla.
16 100314
Vahva kylmä kotelo muodostuu jokaisen kaarillekin ympärille ja se lisää kaaren suuntausta ja lämmön keskitystä. Siten ylläpidetään stabiili olosuhde, vaikka pääkaari ylittää äänen nopeuden. Plasmakaasu, joka muodostaa pääkaaren, syötetään kammion ulkopuolelta, jossa katodi on suojattu inertillä kaasulla 17, kuten on esitetty kuviossa 4 5 ja ilmalla 20. Tämän tuloksena plasmakaasun nopeutta ja entalpiaa voidaan laajasti säätää teholla 10-100 kW. Tuotettu plasmaruisku on esitetty viitenumerolla 7", joka ruiskutetaan hiukkasina 8" substraatille 9" ja päällystykseksi 21. Laite on edullisesti myös varustettu plasmapuhdistuslaitteella 22 tasaisen laadun ylläpitämiseksi.
10 Teho syötetään sisään kohdasta 1". Laitteen tasavirtapiirit on myös merkitty kuvioon (D.C.). Pääasiallinen tehon syöttö tapahtuu suuremmassa piirissä. Laitteen osalta viitataan lisäksi artikkeliin A. BUNYA etc. "New Plasma Spraying System Twin Torch a". (Lähde NTSC 91/Pittsburg).
15 * , • · • 1 » • ♦ · • · 1 · « · 1 • · • · »·« • « • · « • · · • · • · 1 • · 4 · i • · • · · • · • · t I t · · • · ·
Claims (14)
1. Menetelmä paperikoneen telan pinnoittamiseksi kesto- ja/tai erikoismuovipulverilla, tunnettu siitä, että pinnoittaminen tapahtuu ruiskuttamalla käyttämällä hyväksi 5 hypersonista plasmaa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että plasmallekin lämpöenergia on 50-250 kW.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käyte tään hypersonista plasmaa, jonka lämpöenergia on noin 200 kW.
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään ilmakehän paineista hypersonista plasmaa, jonka lämpöenergia on n. 100 kW. 15
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ruiskutettavassa pulverissa käytetään amorfista tai kiteistä erikoismuovikomponenttia.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muovikom- ....: 20 ponentti on jokin seuraavista erikoismuoveista: polyamidi-imidi PAI, polyeetteri-imidi PEI, polyeetteriketoni PEK, polyeetterieetteriketoni PEEK, polyeetterisulfoni PES, • polyimidi PI, polymetakryyli-imidi PMI, polyfenyleenisulfidi PPS, polysulfoni PSU. • · · · • · · • · • · · ί\:
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että v ί 25 työkappaleen esilämmityslämpötila on 20°C - 300°C.
• · \*·: 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · · r ’ * ruiskutettavan pulverin raekoko on 20 μτη - 1000 Mm.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että . . pinnoite ruiskutetaan 200 Mm - 10 mm paksuuteen. •« · 100314
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukaisella menetelmällä tehty tela, tunnettu siitä, että sen pinnoite on tehty erikoismuovipulverista.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen tela, tunnettu siitä, että pinnoite koostuu 5 jostakin seuraavista muoveista: polyamidi-imidi PAI, polyeetteri-imidi PEI, polyeetteri- ketoni PEK, polyeetterieetteriketoni PEEK, polyeetterisulfoni PES, polyimidi PI, polymetakryyli-imidi PMI, polyfenyleenisulfidi PPS, polysulfoni PSU.
12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen tela, tunnettu siitä, että pinnoitteen 10 paksuus on 200 μπι - 10 mm.
13. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen tela, tunnettu siitä, että pinnoitteen kiteisyysaste on 0-100 %.
14. Jonkin patenttivaatimuksen 10-13 mukainen tela, tunnettu siitä, että se on taipumakompensoitu tela, imutela, keskitela tai super- tai softkalanterin tela. 4 , • · · • · · ··· · • ·· • · • « ·· · • · 4 · • ·· • · ·♦ • · · • ( • · • · · • · f • · ··· • · · 4 4 • · > · · 100314
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI920501A FI100314B (fi) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | Paperikoneen telan pinnoittaminen ja telan pinnoite |
| CA002088792A CA2088792C (en) | 1992-02-06 | 1993-02-04 | Coating of a roll in a paper machine using hypersonic plasma |
| EP98201307A EP0861694B1 (en) | 1992-02-06 | 1993-02-05 | Coating of a roll in a paper machine and a roll coating |
| AT93850022T ATE173186T1 (de) | 1992-02-06 | 1993-02-05 | Verfahren zur beschichtung einer papiermaschinenwalze und walzebeschichtung |
| EP93850022A EP0555195B1 (en) | 1992-02-06 | 1993-02-05 | Coating of a roll in a paper machine and a roll coating |
| DE69321977T DE69321977T2 (de) | 1992-02-06 | 1993-02-05 | Verfahren zur Beschichtung einer Papiermaschinenwalze und Walzebeschichtung |
| DE69333700T DE69333700T2 (de) | 1992-02-06 | 1993-02-05 | Verfahren zur Beschichtung einer Papiermaschinenwalze und Walzebeschichtung |
| AT98201307T ATE282480T1 (de) | 1992-02-06 | 1993-02-05 | Verfahren zur beschichtung einer papiermaschinenwalze und walzebeschichtung |
| US08/302,530 US5553381A (en) | 1992-02-06 | 1994-10-17 | Method for coating a roll of a paper machine |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI920501 | 1992-02-06 | ||
| FI920501A FI100314B (fi) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | Paperikoneen telan pinnoittaminen ja telan pinnoite |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI920501A0 FI920501A0 (fi) | 1992-02-06 |
| FI920501A FI920501A (fi) | 1993-08-07 |
| FI100314B true FI100314B (fi) | 1997-11-14 |
Family
ID=8534432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI920501A FI100314B (fi) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | Paperikoneen telan pinnoittaminen ja telan pinnoite |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5553381A (fi) |
| EP (2) | EP0555195B1 (fi) |
| AT (2) | ATE173186T1 (fi) |
| CA (1) | CA2088792C (fi) |
| DE (2) | DE69333700T2 (fi) |
| FI (1) | FI100314B (fi) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3008009B2 (ja) * | 1994-12-12 | 2000-02-14 | ヤマウチ株式会社 | 磁気記録媒体のカレンダー用樹脂ロールおよびその製造法 |
| US6182333B1 (en) * | 1996-08-27 | 2001-02-06 | Day International, Inc. | Drafting system spinning roller for producing thread |
| DE19705671A1 (de) * | 1997-02-14 | 1998-08-20 | Heidelberger Druckmasch Ag | Druckmaschine mit einem korrosionsgeschützten Druckwerkszylinder |
| DE19758443A1 (de) † | 1997-03-14 | 1998-09-24 | Voith Sulzer Finishing Gmbh | Glättwerk |
| FI112266B (fi) * | 1997-04-11 | 2003-11-14 | Metso Paper Inc | Keraamipinnoitteinen puristintela vaikeisiin korroosio-olosuhteisiin, menetelmä telan valmistamiseksi ja pinnoitekoostumus |
| US6409645B1 (en) * | 1997-06-13 | 2002-06-25 | Sw Paper Inc. | Roll cover |
| US5924967A (en) * | 1997-07-28 | 1999-07-20 | Eastman Kodak Company | Wear resistant transport roller |
| US6120854A (en) * | 1999-02-19 | 2000-09-19 | Northrop Grumman | Liquid crystal polymer coating process |
| DE10051802A1 (de) * | 2000-10-18 | 2002-04-25 | Voith Paper Patent Gmbh | Lamelle eines Stoffauflaufs einer Papier-, Karton- oder Tissuemaschine |
| US6752908B2 (en) | 2001-06-01 | 2004-06-22 | Stowe Woodward, Llc | Shoe press belt with system for detecting operational parameters |
| US20030165689A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-09-04 | Miller Edward A. | Articles spray coated with non-melting polymer |
| DE10303119C5 (de) * | 2003-01-27 | 2018-01-04 | DS Smith Paper Deutschland GmbH | Verfahren zur Beschichtung eines Walzenkörpers |
| US6874232B2 (en) * | 2003-05-21 | 2005-04-05 | Stowe Woodward, Llc | Method for forming cover for industrial roll |
| US20050204581A1 (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-22 | Metso Paper Karlstad Aktiebolag (Ab) | Drying section for a papermaking machine and associated apparatus and method |
| US10287731B2 (en) * | 2005-11-08 | 2019-05-14 | Stowe Woodward Licensco Llc | Abrasion-resistant rubber roll cover with polyurethane coating |
| US8167783B2 (en) | 2006-04-11 | 2012-05-01 | Pack-Tiger Gmbh | Machine for the manufacture of paper padding |
| US8784364B2 (en) * | 2008-09-15 | 2014-07-22 | Deka Products Limited Partnership | Systems and methods for fluid delivery |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1261787B (de) * | 1962-12-05 | 1968-02-22 | Metallurg Ges Mit Beschraenkte | Verfahren zum Aufbringen eines starken Kunststoffueberzuges auf Rotationskoerper |
| US3962486A (en) * | 1974-01-02 | 1976-06-08 | Eppco | Novel process for applying thermoset resinous coatings |
| US3958097A (en) * | 1974-05-30 | 1976-05-18 | Metco, Inc. | Plasma flame-spraying process employing supersonic gaseous streams |
| DE3527912A1 (de) * | 1985-08-03 | 1987-02-12 | Sigri Gmbh | Verfahren und herstellung eines walzenkoerpers |
| US4788402A (en) * | 1987-03-11 | 1988-11-29 | Browning James A | High power extended arc plasma spray method and apparatus |
| US4999225A (en) * | 1989-01-05 | 1991-03-12 | The Perkin-Elmer Corporation | High velocity powder thermal spray method for spraying non-meltable materials |
| FI890953A (fi) * | 1989-02-28 | 1990-08-29 | Valmet Paper Machinery Inc | Vals eller valsbelaeggning i cellulosamaskin, pappersmaskin eller efterbehandlingsmaskin foer papper och foerfarande foer framstaellning av denna samt anvaendning av denna. |
-
1992
- 1992-02-06 FI FI920501A patent/FI100314B/fi not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-02-04 CA CA002088792A patent/CA2088792C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-05 EP EP93850022A patent/EP0555195B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-05 DE DE69333700T patent/DE69333700T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-05 EP EP98201307A patent/EP0861694B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-05 AT AT93850022T patent/ATE173186T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-02-05 DE DE69321977T patent/DE69321977T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-05 AT AT98201307T patent/ATE282480T1/de not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-10-17 US US08/302,530 patent/US5553381A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0555195A1 (en) | 1993-08-11 |
| US5553381A (en) | 1996-09-10 |
| ATE173186T1 (de) | 1998-11-15 |
| EP0555195B1 (en) | 1998-11-11 |
| FI920501A0 (fi) | 1992-02-06 |
| DE69333700T2 (de) | 2005-09-08 |
| EP0861694A2 (en) | 1998-09-02 |
| CA2088792C (en) | 1999-11-09 |
| DE69321977T2 (de) | 1999-05-12 |
| EP0861694A3 (en) | 1998-10-28 |
| DE69333700D1 (de) | 2004-12-23 |
| ATE282480T1 (de) | 2004-12-15 |
| EP0861694B1 (en) | 2004-11-17 |
| FI920501A (fi) | 1993-08-07 |
| CA2088792A1 (en) | 1993-08-07 |
| DE69321977D1 (de) | 1998-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI100314B (fi) | Paperikoneen telan pinnoittaminen ja telan pinnoite | |
| Leivo et al. | Properties of thermally sprayed fluoropolymer PVDF, ECTFE, PFA and FEP coatings | |
| Petrovicova et al. | Thermal spraying of polymers | |
| KR100515608B1 (ko) | 분말 예열 장치가 구비된 저온 스프레이 장치 | |
| US5285967A (en) | High velocity thermal spray gun for spraying plastic coatings | |
| KR101446197B1 (ko) | 금속 파이프의 양면에 플라스틱 분체를 동시에 코팅하는 장치 및 이를 이용하여 양면에 플라스틱 분체를 코팅한 금속 파이프 | |
| EP1031384B1 (en) | Rotolining process | |
| US20080041979A1 (en) | Apparatus for thermal spray coating | |
| WO1991001220A1 (en) | Composite tubular article and its production method | |
| DK163573B (da) | Fremgangsmaade og apparat til overfladebehandling af formstofoverflader med en elektrisk koronaudladning | |
| JPH02107371A (ja) | プラスチック成形品を前処理する方法および装置、ならびに成形品 | |
| CA2782221C (en) | Flow-coatable pfa fuser topcoats | |
| AU752663B2 (en) | Liquid crystal polymer coating process | |
| SK284796B6 (sk) | Spôsob výroby plastových výrobkov pretláčaním a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu | |
| US20070272153A1 (en) | Apparatus for low-temperature plasma treatment | |
| KR101736551B1 (ko) | 접착방지기능을 갖는 3d 프린터용 익스트루더 | |
| US7658876B2 (en) | Method to fabricate a seamless tube | |
| JP5780502B2 (ja) | 溶射装置 | |
| EP2004332B1 (en) | Torch for thermal spraying of surface coatings, and coatings obtained thereby | |
| WO1993021006A1 (fr) | Rouleau de resine renforce de fibres metallisees et procede de production | |
| JPH0445253A (ja) | 溶射被膜およびその形成方法 | |
| RU2725785C1 (ru) | Устройство для нанесения металлополимерного покрытия | |
| US20110183074A1 (en) | Ozone applicator and method for polymer oxidation | |
| US20120237690A1 (en) | Continuous Powder Coating Method for Profiles Having Little or No Conductivity | |
| JPH06143512A (ja) | 複合管状物およびその製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired |