PL200262B1 - Sposób tworzenia powłoki na przewodzącym podłożu, urządzenie do realizacji tego sposobu i powleczone podłoże - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób tworzenia pow loki na przewodz acym pod lo zu, który obejmuje etapy: stalania z lo za fluidyzacyjnego kompozycji do powlekania proszkowego, dokonuj ac przez to trybo- statycznego ladowania kompozycji do powlekania proszkowego, przy czym z lo ze fluidyzacyjne ma komor e fluidyzacyjn a, której przynajmniej cz esc jest przewodz aca, przyk ladania napi ecia do przewodz a- cej czesci komory fluidyzacyjnej, zanurzania pod lo za, ca lkowicie albo cz esciowo, w z lo zu fluidyzacyjnym, przez co na ladowane cz astki kompozycji do powle- kania proszkowego przywieraj a do pod lo za, przy czym pod lo ze jest albo elektrycznie izolowane albo uziemione, wyci agania pod lo za ze z lo za fluidyzacyj- nego i formowania przyklejonych cz astek w ci ag l a pow lok e przynajmniej na cz esci pod lo za, przy czym sposób realizuje si e bez zjawiska jonizacji albo ulotu w z lo zu fluidyzacyjnym. Przedmiotem wynalazku jest tak ze urz adzenie do realizacji tego sposobu, oraz powleczone pod lo ze. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób tworzenia powłoki na przewodzącym podłożu poprzez nakładanie na podłoża kompozycji do powlekania proszkowego, urządzenie do realizacji tego sposobu oraz podłoże powleczone tym sposobem.

Powłoki proszkowe są stałymi kompozycjami, nakładanymi zwykle sposobem nakładania elektrostatycznego, w którym cząstki powłoki proszkowej są naładowane elektrostatycznie i przywierają do podłoża, zwykle metalicznego i elektrycznie uziemionego. Ładowanie cząstek powłoki proszkowej prowadzi się zwykle drogą oddziaływania cząstek ze zjonizowanym powietrzem (ładowanie ulotowe) lub drogą tarcia (ładowanie tryboelektryczne, trybostatyczne lub „trybo”) stosując pistolet natryskowy. Naładowane cząstki transportuje się w powietrzu w kierunku podłoża, a na ich ostateczne osadzenie mają wpływ, między innymi, linie pola elektrycznego tworzące się między pistoletem natryskowym i podłożem.

Niedogodność procesu ładowania ulotowego polega na tym, że istnieją trudności powlekania podłoży o złożonych kształtach, a zwłaszcza podłoży, które mają zagłębione części, wynikające z ograniczonego dostępu linii pola elektrycznego do zagłębionych miejsc w podłoż u (zjawisko osłony elektrostatycznej). To zjawisko jest mniej oczywiste w przypadku trybostatycznego procesu ładowania, lecz ten proces ma także szereg niedogodności.

Alternatywnie do elektrostatycznych procesów rozpyłowych kompozycje do powlekania proszkowego można stosować w procesach, w których podłoże ogrzewa się wstępnie (typowo do temperatury 200-400°C) i pogrąża w złożu fluidyzacyjnym kompozycji do powlekania proszkowego. Cząstki proszku, które stykają się ze wstępnie ogrzanym podłożem, topią się i przywierają do powierzchni podłoża. W przypadku termoutwardzalnych kompozycji do powlekania proszkowego początkowo powleczone podłoże można poddawać dalszemu ogrzewaniu w celu zakończenia utwardzania nałożonej powłoki. Takie dodatkowe ogrzewanie może nie być konieczne w przypadku termoplastycznych kompozycji do powlekania proszkowego.

Procesy fluidyzacyjne eliminują zjawisko osłony elektrostatycznej umożliwiając przez to powlekanie zagłębionych części w obrabianym elemencie podłoża i są atrakcyjne także pod innymi względami, przy czym wiadomo jednak, że wykazują niedogodność polegającą na tym, że nałożone powłoki są znacznie cieńsze niż powłoki uzyskiwane drogą procesów powlekania elektrostatycznego.

Inną alternatywną techniką nakładania kompozycji do powlekania proszkowego jest tak zwany elektrostatyczny proces fluidyzacyjny, w którym powietrze jonizuje się za pomocą elektrod ładujących rozmieszczonych w komorze fluidyzacyjnej, a jeszcze korzystniej w komorze sprężonego powietrza leżącej poniżej porowatej przepony do rozdziału powietrza. Zjonizowane powietrze ładuje cząstki proszku, które unoszą się na ogół do góry w wyniku elektrostatycznego odpychania jednakowo naładowanych cząstek. Efekt polega na tym, że nad powierzchnią złoża fluidyzacyjnego tworzy się chmura naładowanych cząstek proszku. Podłoże jest zwykle uziemione i wprowadza się je do chmury cząstek proszku, z których niektóre osadzają się na powierzchni podłoża drogą przyciągania elektrostatycznego. W elektrostatycznym procesie fluidyzacyjnym nie jest konieczne żadne wstępne ogrzewanie podłoża.

Elektrostatyczny proces fluidyzacyjny nadaje się zwłaszcza do powlekania małych wyrobów, ponieważ szybkość osadzania się cząstek proszku zmniejsza się w miarę jak wyrób oddala się od powierzchni naładowanego złoża. Podobnie, jak w przypadku tradycyjnego procesu fluidyzacyjnego, proszek jest zamknięty w obudowie i nie ma konieczności przewidywania wyposażenia do zawracania i ponownego mieszania nadmiaru rozpylonego materiału, który nie osadza się na podłoż u. Jednak, jak w przypadku elektrostatycznego procesu ł adowania ulotowego, istnieje silne pole elektryczne pomię dzy elektrodami ładującymi i podłożem, w wyniku czego ma miejsce do pewnego stopnia zjawisko osłony elektrostatycznej, które prowadzi do słabego osadzania się cząstek proszku w zagłębionych miejscach na podłożu.

Zgodnie z obecnym wynalazkiem opracowano sposób tworzenia powłoki na przewodzącym podłożu, obejmujący etapy:

- ustalania złoża fluidyzacyjnego kompozycji do powlekania proszkowego, dokonując przez to trybostatycznego ładowania kompozycji do powlekania proszkowego, przy czym złoże fluidyzacyjne ma komorę fluidyzacyjną, której przynajmniej część jest przewodząca,

- przykł adania napię cia do przewodzą cej części komory fluidyzacyjnej,

- zanurzania podłoża, całkowicie albo częściowo, w złożu fluidyzacyjnym, przez co naładowane cząstki kompozycji do powlekania proszkowego przywierają do podłoża, przy czym podłoże jest albo elektrycznie izolowane albo uziemione,

PL 200 262 B1

- wycią gania podł o ż a ze zł o ż a fluidyzacyjnego i

- formowania przyklejonych cząstek w ciągłą powłokę przynajmniej na części podłoża, przy czym sposób realizuje się bez zjawiska jonizacji albo ulotu w złożu fluidyzacyjnym. Korzystnie w sposobie nie występuje wstępne ogrzewanie podłoża przed zanurzeniem w złożu fluidyzacyjnym.

Korzystnie przyłożone napięcie jest napięciem stałym.

Korzystnie napięcie jest napięciem dodatnim lub ujemnym.

Korzystnie przyłożone napięcie jest takie, że maksymalny gradient potencjału istniejący w złożu fluidyzacyjnym leży poniżej gradientu potencjału jonizacji gazu w złożu fluidyzacyjnym.

Korzystnie maksymalny gradient potencjału istniejący w złożu fluidyzacyjnym wynosi 29, 27,5, 25, 20, 15, 10, 5, 1 albo 0,05 kV/cm.

Korzystnie gradient potencjału w złożu fluidyzacyjnym wynosi co najmniej 0,01 kV/cm albo co najmniej 0,05 kV/cm.

Korzystnie przyłożone napięcie wynosi od 10 V do 100 kV, korzystniej od 100 V do 60 kV, szczególnie od 100 V do 30 kV a zwłaszcza od 100 V do 10 kV.

Korzystnie podłoże składa się z metalu.

Korzystnie podłoże jest długim drutem metalowym, zwłaszcza w postaci zwoju.

Korzystnie podłoże jest blachą stalową, zwłaszcza w postaci wsadu w postaci zwoju.

Korzystnie okres czasu zanurzenia podłoża w komorze fluidyzacyjnej w stanie naładowania wynosi do 30 minut, 20 minut, 10 minut, 5 minut albo 3 minut.

Korzystnie okres czasu zanurzenia podłoża w komorze fluidyzacyjnej w stanie naładowania wynosi co najmniej 10 milisekund, 500 milisekund albo l sekundę.

Korzystnie grubość nałożonej powłoki wynosi do 500 mikronów albo do 200, 150, 100 albo 80 mikronów.

Korzystnie grubość nałożonej powłoki wynosi co najmniej 5 mikronów albo co najmniej 10, 20, 50, 60 albo 80 mikronów.

Korzystnie grubość nałożonej powłoki wynosi od 20 do 50 mikronów, od 25 do 45 mikronów albo od 50 do 60 mikronów.

Korzystnie podłoże wstrząsa się albo poddaje drganiom w celu usunięcia luźnych cząstek.

Korzystnie kompozycja do powlekania proszkowego jest układem termoutwardzalnym.

Korzystnie polimer błonotwórczy w składniku albo w każdym składniku do powlekania proszkowego kompozycji do powlekania proszkowego jest jednym albo więcej niż jednym składnikiem wybranym spośród żywic poliestrowych z karboksylową grupą funkcyjną, żywic poliestrowych z hydroksylową grupą funkcyjną, żywic epoksydowych i żywic akrylowych z grupą funkcyjną.

Korzystnie kompozycja do powlekania proszkowego jest układem termoplastycznym.

Korzystnie kompozycja do powlekania proszkowego zawiera, w wyniku dodatkowego mieszania, jeden albo więcej dodatków wspomagających płynność.

Korzystnie kompozycja do powlekania proszkowego zawiera jako dodatek wspomagający płynność połączenie tlenku glinowego i wodorotlenku glinowego.

Korzystnie podłoże jest całkowicie zanurzone w złożu fluidyzacyjnym.

Urządzenie do realizacji sposobu według wynalazku składa się z:

- komory fluidyzacyjnej, której przynajmniej część jest elektrycznie przewodząca,

- ś rodka do poddawania fluidyzacji kompozycji do powlekania proszkowego w komorze fluidyzacyjnej, tak aby ustalić złoże fluidyzacyjne kompozycji do powlekania proszkowego, dokonując w ten sposób trybostatycznego ładowania kompozycji do powlekania proszkowego bez zjawiska jonizacji albo ulotu w złożu fluidyzacyjnym,

- środka do zanurzania przewodzącego podłoża, całkowicie albo częściowo, w złożu fluidyzacyjnym, przy czym podłoże jest albo elektrycznie izolowane albo uziemione,

- ś rodka do przykł adania napięcia do elektrycznie przewodzą cej części komory fluidyzacyjnej w ciągu przynajmniej części okresu zanurzenia podłoża, przez co naładowane cząstki kompozycji do powlekania proszkowego przywierają do podłoża, które to napięcie wywołuje gradient potencjału które nie jest wystarczające do tworzenia jonizacji i wyładowania koronowego w złożu fluidalnym,

- środka do wyciągania ze złoża fluidyzacyjnego podłoża zawierającego przyklejone cząstki, oraz

- ś rodka do przekształcania przyklejonych cząstek w ciągłą powłokę.

PL 200 262 B1

Korzystnie urządzenie zawiera środek do wstrząsania albo poddawania drganiom podłoża w celu usunięcia luź nych cząstek.

Przedmiotem wynalazku jest także powleczone podłoże otrzymane sposobem jak opisany wyżej albo za pomocą urządzenia jak opisane wyżej.

Podłoże składa się z metalu (na przykład aluminium lub stali) albo innego przewodzącego materiału i może mieć w zasadzie każdy pożądany kształt i wielkość. Podłoże korzystnie oczyszcza się chemicznie albo mechanicznie przed nałożeniem kompozycji, a w przypadku podłoży metalowych poddaje się je korzystnie chemicznej obróbce wstępnej, na przykład fosforanem żelaza, fosforanem lub chromianem cynku.

W sposobie według niniejszego wynalazku cząstki kompozycji do powlekania proszkowego przywierają do podłoża w wyniku ładowania na skutek tarcia (ładowanie tryboelektryczne, trybostatyczne albo „trybo”) cząstek, gdy ocierają się one o siebie przy krążeniu w złożu fluidyzacyjnym.

Podłoże jest korzystnie uziemione.

Sposób według niniejszego wynalazku prowadzi się bez zjawiska jonizacji albo ulotu w złożu fluidyzacyjnym.

Napięcie przyłożone do komory ze złożem fluidyzacyjnym jest wystarczające do spowodowania powlekania podłoża przez frykcyjnie naładowane cząstki powłoki proszkowej, dając w wyniku maksymalny gradient potencjału, który nie jest wystarczający do powodowania zjawiska jonizacji albo ulotu w złoż u fluidyzacyjnym. Jako gaz w złoż u fluidyzacyjnym służ y zwykle powietrze pod ciśnieniem atmosferycznym, przy czym można jednak stosować także i inne gazy, na przykład azot albo hel.

W porównaniu z elektrostatycznym procesem fluidyzacyjnym, w którym pomię dzy elektrodami ładującymi i podłożem wytwarza się znaczne pole elektryczne, sposób według niniejszego wynalazku stwarza możliwość uzyskania dobrej powłoki w obszarach podłoża, które stały się niedostępne w przypadku zjawiska osłony elektrostatycznej, zwykle widocznej w podłożach przewodzących.

W porównaniu z tradycyjnymi procesami stosowania zł oż a fluidyzacyjnego sposób wedł ug wynalazku stwarza możliwość nakładania cieńszych powłok w regulowany sposób, ponieważ ładowanie międzycząstkowe staje się bardziej skuteczne, gdy wielkości cząstek zmniejszają się.

Zwiększenie skuteczności w miarę zmniejszania się wielkości cząstek stoi w przeciwieństwie do procesu powlekania proszkowego z zastosowaniem pistoletu tryboelektrycznego, w którym skuteczność zmniejsza się w miarę zmniejszania się wielkości cząstek.

Jednorodność powłoki można polepszyć drogą wstrząsania albo poddawania podłoża drganiom w celu usunięcia luźnych cząstek.

Przekształcenie przyklejonych cząstek w ciągłą powłokę (tam, gdzie jest to właściwe, włącznie z utwardzaniem nał oż onej kompozycji) moż na przeprowadzić drogą obróbki cieplnej i ewentualnie za pomocą energii promienistej, a mianowicie promieniowania podczerwonego, nadfioletowego albo wiązki elektronowej. W porównaniu z tradycyjną technologią nakładania w złożu fluidyzacyjnym wstępne ogrzewanie podłoża nie jest zasadniczym etapem w sposobie według wynalazku i korzystnie brak jest wstępnego ogrzewania podłoża przed zanurzaniem go w złożu fluidyzacyjnym.

Ponieważ napięcie przyłożone do komory fluidyzacyjnej jest niewystarczające do wywołania zjawiska jonizacji albo ulotu w złożu fluidyzacyjnym, to jest nieprawdopodobne, aby komora fluidyzacyjna pobierała jakikolwiek prąd elektryczny, gdy podłoże jest elektrycznie izolowane, a skutkiem tego jest nieprawdopodobne pobieranie jakiejkolwiek energii elektrycznej, gdy podłoże jest elektrycznie izolowane. Należy oczekiwać, że gdy podłoże jest elektrycznie uziemione, to pobrany prąd będzie mniejszy niż 1 mA.

Napięcie przyłożone do komory fluidyzacyjnej w sposobie według niniejszego wynalazku jest korzystnie napięciem stałym, albo ujemnym albo dodatnim, przy czym jednak możliwe jest napięcie przemienne, na przykład drogą przykładania napięcia w sposób przerywany w momentach, gdy jest ono dodatnie, albo w momentach, gdy jest ono ujemne. Przykładane napięcie może zmieniać się w szerokich granicach mię dzy innymi zgodnie z wielkoś cią zło ża fluidyzacyjnego, wielkoś cią i zł o żonością podłoża i pożądaną grubością cienkiej warstewki. Na tej podstawie przyłożone napięcie będzie wynosić na ogół od 10 woltów do 100 kilowoltów, zwykle od 100 woltów do 60 kilowoltów, korzystnie od 100 woltów do 30 kilowoltów, a zwłaszcza od 100 woltów do 10 kilowoltów napięcia dodatniego albo ujemnego. Zakresy napięcia obejmują od 10 do 100 woltów, od 100 woltów do 5 kilowoltów, od 5 do 60 kilowoltów, od 15 do 35 kilowoltów, od 5 do 30 kilowoltów, przy czym zadowalające może być od 30 do 60 kilowoltów.

PL 200 262 B1

Napięcie stałe można przykładać do komory fluidyzacyjnej w sposób ciągły albo przerywany, a biegunowość przyłoż onego napięcia moż e zmieniać się w czasie powlekania.

Przy przerywanym przykładaniu napięcia komora fluidyzacyjna może być naelektryzowana przed zanurzeniem podłoża w złożu fluidyzacyjnym i nieodłączana aż do wyjęcia podłoża ze złoża. Alternatywnie napięcie może być przykładane dopiero po zanurzeniu podłoża w złożu fluidyzacyjnym. Napięcie można ewentualnie odłączać przed wyciągnięciem podłoża ze złoża fluidyzacyjnego. W czasie powlekania wielkość przyłożonego napięcia może zmieniać się.

W celu wykluczenia warunków sprzyjających jonizacji i ulotowi maksymalny gradient potencjału w zło żu fluidyzacyjnym jest niż szy niż potencjał jonizacji powietrza albo innego gazu fluidyzacyjnego. Czynniki określające maksymalny gradient potencjału obejmują przyłożone napięcie i odstęp pomiędzy komorą fluidyzacyjną i podłożem i innymi elementami urządzenia.

W przypadku powietrza pod ciśnieniem atmosferycznym gradient potencjału jonizacji wynosi 30 kV/cm i zgodnie z tym maksymalny gradient potencjału przy stosowaniu powietrza jako gazu fluidyzacyjnego pod ciśnieniem atmosferycznym powinien być niższy niż 30 kV/cm. Podobny maksymalny gradient potencjału byłby także odpowiedni przy stosowaniu azotu albo helu jako gazu fluidyzacyjnego.

W oparciu o te rozważ ania maksymalny gradient potencjał u istnieją cy w zł o ż u fluidyzacyjnym może wynosić 29, 27,5, 25, 20, 15, 10, 5 albo 0,05 kV/cm.

Minimalny gradient potencjału będzie wynosić na ogól co najmniej 0,01 kV/cm albo co najmniej 0,05 kV/cm.

W czasie procesu powlekania podłoże zanurza się korzystnie całkowicie w złożu fluidyzacyjnym.

Jak stwierdzono wyżej, w sposobie według niniejszego wynalazku ładowanie cząstek proszku dokonuje się drogą tarcia pomiędzy cząstkami w złożu fluidyzacyjnym. Tarcie pomiędzy cząstkami w zł o ż u fluidyzacyjnym prowadzi do dwubiegunowego ładowania cząstek, co oznacza, ż e pewna część cząstek będzie mieć ładunek ujemny, a pewna część cząstek będzie mieć ładunek dodatni. Obecność zarówno dodatnio, jak i ujemnie naładowanych cząstek w złożu fluidyzacyjnym może okazać się niekorzystna, zwłaszcza wtedy, gdy do komory fluidyzacyjnej przykłada się napięcie stałe, przy czym sposób według wynalazku można przystosować do dwubiegunowego ładowania cząstek.

W przypadku, gdy do komory fluidyzacyjnej przykłada się napię cie stałe o danej biegunowości, to siły elektrostatyczne mają skłonność do przyciągania do podłoża cząstek powłoki proszkowej o przeważ ającej jednej biegunowości. Moż na oczekiwać , ż e uzyskiwane usuwanie dodatnio albo ujemnie naładowanych cząstek z różnymi szybkościami może prowadzić do postępującego zmniejszania się udziału cząstek o szczególnej biegunowości w masie proszku, przy czym ustalono, że w praktyce pozostał e cząstki proszku dostosowują swoje względne biegunowości w miarę jak postępuje wyczerpywanie się i utrzymuje się równowaga ładunków.

Korzystny okres czasu zanurzenia podłoża z komorą fluidyzacyjną w stanie naładowania będzie zależeć od wielkości geometrycznej złożoności podłoża, wymaganej grubości warstewki i wielkości przyłożonego napięcia i wynosi na ogół od 10 milisekund do 10, 20 lub 30 minut, zwykle od 500 milisekund do 5 minut, a zwłaszcza od 1 sekundy do 3 minut.

Podłoże przesuwa się korzystnie w regularny albo przerywany sposób w czasie swojego zanurzenia w złożu fluidyzacyjnym, przy czym ten ruch może być na przykład liniowy, obrotowy i ewentualnie oscylacyjny. Jak wskazano wyżej, w celu usunięcia cząstek przywierających tylko luźno do podłoża można je dodatkowo wstrząsać albo poddawać drganiom. Alternatywnie względem pojedynczego zanurzenia podłoże można wielokrotnie zanurzać i wyciągać aż do osiągnięcia wymaganego całkowitego okresu czasu zanurzenia.

Ciśnienie gazu fluidyzacyjnego (normalnie powietrza) będzie zależeć od masy proszku poddawanego fluidyzacji, sypkości proszku, wymiarów złoża fluidyzacyjnego i różnicy ciśnień w porowatej membranie.

Rozkład wielkości cząstek w kompozycji do powlekania proszkowego może wynosić od 0 do 150 mikronów, na ogół do 120 mikronów, ze średnią wielkością cząstek od 15 do 75 mikronów, korzystnie co najmniej od 20 do 25 mikronów, korzystniej nie przekraczając 50 mikronów, a zwłaszcza od 20 do 45 mikronów.

Korzystne mogą być drobniejsze rozkłady wielkości, zwłaszcza wtedy, gdy wymagane są stosunkowo cienkie nałożone warstewki, na przykład kompozycji, w których jest spełnione jedno albo więcej następujących kryteriów:

a) 95-100% objętościowo < 50 μm

b) 90-100% objętościowo < 40 μm

c) 45-100% objętościowo < 20 μm

PL 200 262 B1

d) 5-100% objętościowo < 10 um, a zwłaszcza 10-70% objętościowo < 10 um

e) 1-80% objętościowo < 5 um, a zwłaszcza 3-40% objętościowo < 5 um

f) d(v)50 w zakresie 1,3-32 um, a zwłaszcza 8-24 um.

D(v)50 jest średnią wielkością cząstek kompozycji. Bardziej ogólnie, objętość procentowa d(v)x jest zawartością procentową całej objętości cząstek, która leży poniżej ustalonej wielkości cząstek d. Takie dane można uzyskać stosując laserowe urządzenie do rozpraszania światła Mastersize X, produkowane przez Malvern instruments. Jeżeli jest to wymagane, to dane dotyczące rozkładu wielkości cząstek osadzonego materiału (przed spiekaniem/utwardzaniem) można uzyskać zdrapując z podłoża przywierający osad i wprowadzając go do Mastersizer.

Grubość nałożonej powłoki może wynosić od około 5 do 500 mikronów albo od 5 do 200 mikronów albo od 5 do 150 mikronów, a zwłaszcza od 10 do 150 mikronów, na przykład od 20 do 100 mikronów, od 20 do 50 mikronów, od 25 do 45 mikronów, od 50 do 60 mikronów, od 60 do 80 mikronów albo od 80 do 100 mikronów albo od 50 do 150 mikronów. Głównym czynnikiem wpływającym na grubość powłoki jest przyłożone napięcie, przy czym na wynik wpływa także okres czasu trwania zanurzenia z komorą fluidyzacyjną w stanie naładowania oraz ciśnienie powietrza fluidyzacyjnego.

Na ogół sposób powlekania według wynalazku można scharakteryzować jedną albo więcej charakterystycznych cech:

(i) Proces powlekania jest procesem trójwymiarowym z możliwością wnikania do wgłębień.

(ii) Przyłożone napięcie i odstęp pomiędzy podłożem i komorą fluidyzacyjną dobiera się w taki sposób, aby maksymalny gradient potencjału był niższy niż gradient potencjału jonizacji powietrza albo innego gazu fluidyzacyjnego i zgodnie z tym nie występują żadne zjawiska jonizacji ani ulotu.

(iii) Grubość powłoki proszkowej zwiększa się ze wzrostem napięcia przyłożonego do komory fluidyzacyjnej. Wzrost grubości można uzyskiwać bez utraty jakości do pewnego punktu, przy czym widoczna jest jednak ewentualnie postępująca utrata gładkości.

(iv) Powlekanie można prowadzić w temperaturze pokojowej.

(v) Jednorodną powłokę na podłożu można uzyskać niezależnie od tego, czy powłoka znajduje się w zagłębieniu, na części wystającej, czy na płaskiej powierzchni podłoża.

(vi) Otrzymać można gładkie powleczone krawędzie.

(vii) Powłokę proszkową o dobrej jakości można uzyskać pod względem gładkości i braku skaz punktowych albo kawałkowości.

(viii) W porównaniu z tryboelektrycznym procesem w złożu fluidyzacyjnym, w którym do podłoża przykłada się napięcie, można otrzymywać bardziej rozległe i zgodne pokrycie, a dobre pokrycie można uzyskać szybciej.

(ix) Sposób nadaje się do powlekania drutu, który następnie zwija się, a także do powlekania zwoju (blachy metalowej) dzięki szybkości powlekania i braku elektryzowania się podłoża.

Sposób jest skuteczny przy proszkowym powlekaniu podłoża przewodzącego o jakimkolwiek kształcie. Podłoże jest korzystnie uziemione, chociaż może być także elektrycznie izolowane, to jest bez połączenia elektrycznego (podłoże elektrycznie „pływające”, co oznacza, że jego potencjał elektryczny jest nieokreślony).

Odstęp pomiędzy podłożem i komorą fluidyzacyjną jest w przybliżeniu taki sam jak w tryboelektrycznym procesie fluidyzacyjnym, w którym napięcie przykłada się do podłoża, tak aby gradienty potencjału były porównywalne z tym procesem, to jest dobrze poniżej potencjału jonizacji płynu (najczęściej powietrza) stosowanego w urządzeniu.

Sposób według wynalazku daje szczególne korzyści w dziedzinie samochodowej i innych dziedzinach, w których jest wymagane powlekanie wyrobu, takiego jak nadwozie, przy dostatecznej grubości warstewki w celu zapewnienia odpowiedniego pokrycia w przypadku jakichkolwiek defektów metalu przed nakładaniem odpowiedniej warstwy wierzchniej. W celu zapewnienia odpowiedniego przygotowania dla wierzchniej powłoki zgodnie z dotychczasową praktyką było konieczne nakładanie na takie wyroby dwóch oddzielnych powłok. Stąd powszechna praktyka polegała na nakładaniu pierwszej powłoki farby elektrostatycznej otrzymując warstewkę barierową na całej powierzchni metalu, a następnie drugiej powłoki szpachlówki podkładowej w celu zapewnienia właściwego pokrycia wszelkich widocznych defektów. Tytułem kontrastu niniejszy wynalazek daje możliwość otrzymywania odpowiedniego ochronnego i estetycznego pokrycia, nawet wyrobów o złożonej

PL 200 262 B1 geometrii, za pomocą pojedynczej powłoki nałożonej sposobem według wynalazku. Jeżeli jest to konieczne, to sposób powlekania można przystosować także do wytwarzania w jednej operacji warstewki o stosunkowo dużej grubości.

Zgodnie z wynalazkiem opracowano także sposób powlekania samochodowych części składowych, w którym pierwszą powłokę pochodzącą z kompozycji do powlekania proszkowego nakłada się, jak tu określono, sposobem według wynalazku, a następnie na powłokę proszkową nakłada się powłokę wierzchnią.

Należy tu także wspomnieć o zastosowaniach sposobu według wynalazku w przemyśle lotniczym i kosmonautycznym, w którym jest on szczególnie korzystny, ponieważ na podłoża (zwłaszcza podłoża aluminiowe albo ze stopów aluminiowych) o szerokim zakresie konfiguracji geometrycznych w ekologicznie zgodny sposób można nakładać jednorodne powłoki przy minimalnych ciężarach warstewek.

Sposób według wynalazku można stosować w takich wyrobach jak promienniki, kosze druciane i półki chłodnicze, które mają spoiny i wystę py, zapewniając jednorodną powłokę proszkową na spoinach i występach, jak również na reszcie wyrobu, bez nadmiernego pokrywania występów.

Wynalazek nadaje się zwłaszcza do proszkowego pokrywania metalowego drutu albo blachy, z których każ de ma korzystnie posta ć zwoju, dzię ki brakowi po łączenia elektrycznego z podł o ż em i szybkości powlekania proszkowego, jaką się osiąga.

Kompozycja do powlekania proszkowego według wynalazku może zawierać pojedynczy proszkowy składnik błonotwórczy zawierający jedną albo więcej żywic błonotwórczych albo może zawierać mieszaninę dwóch albo więcej takich składników.

Żywica błonotwórcza (polimer) działa jako spoiwo, które ma właściwość zwilżania pigmentów i zabezpieczania siły spójności pomiędzy cząstkami pigmentu oraz zwilżania albo wiązania z podłożami i które topi się i płynie w procesie twardnienia/suszenia piecowego po nałożeniu na podłoże z utworzeniem jednorodnej warstewki.

Składnik albo każdy składnik do powlekania proszkowego kompozycji według wynalazku będzie na ogół układem termoutwardzalnym, chociaż w zasadzie można stosować zamiast niego układy termoplastyczne (oparte na przykład na poliamidach).

Gdy stosuje się żywicę termoutwardzalną, to stały polimeryczny układ wiążący zawiera na ogół stały środek utwardzający dla żywicy termoutwardzalnej, przy czym alternatywnie można stosować dwie współreaktywne błonotwórcze żywice termoutwardzalne.

Polimer błonotwórczy stosowany przy wytwarzaniu składnika albo każdego składnika termoutwardzalnej kompozycji do powlekania proszkowego według wynalazku może być jedną albo więcej niż jedną żywicą wybraną spośród poliestrowych żywic z karboksylowymi grupami funkcyjnymi, poliestrowych żywic z hydroksylowymi grupami funkcyjnymi, żywic epoksydowych i żywic akrylowych z grupami funkcyjnymi.

Składnik do powlekania proszkowego kompozycji może być oparty na przykład na stałym układzie spoiwa polimerycznego, zawierającym poliestrową błonotwórczą żywicę z karboksylowymi grupami funkcyjnymi, stosowaną z poliepoksydowym środkiem utwardzającym. Takie poliestrowe układy z karboksylowymi grupami funkcyjnymi są aktualniej najpowszechniej stosowanymi materiał ami do powlekania proszkowego. Poliester ma na ogół liczbę kwasową wynoszącą 10-100, średni wagowo ciężar cząsteczkowy Mn od 1500 do 10000 i temperaturę przejścia w stan szklisty Tg od 30° do 85°C, a zwłaszcza co najmniej 40°C. Poliepoksyd może być na przykład niskocząsteczkowym związkiem epoksydowym, takim jak izocyjanuran trójglicydylu (TGIC), związkiem takim jak eter glicydylowy bisfenolu A skondensowany z tereftalanem glicydylu albo trwałą wobec światła żywicą epoksydową. Taka błonotwórczą żywica poliestrowa z karboksylowymi grupami funkcyjnymi może być alternatywnie stosowana ze środkiem utwardzającym na bazie bis(beta-hydroksyalkilo-amidu), takim jak tetrakis(2-hydroksyetylo)adypamid.

Alternatywnie stosować można poliester z hydroksylowymi grupami funkcyjnymi ze środkiem utwardzającym z zablokowaną izocyjanianową grupą funkcyjną albo kondensatem aminowo-formaldehydowym, takim jak na przykład żywica melaminowa, żywica mocznikowo-formaldehydowa albo żywica glikolo-mocznikowo-formaldehydowa, na przykład materiał „Powderlink 1174” dostarczany przez Cyanamid Company, albo sześciohydroksymetylomelamina. Środek utwardzający z zablokowaną grupą izocyjanianową dla poliestru z hydroksylowymi grupami funkcyjnymi może być na przykład środkiem zablokowanym wewnętrznie, takim jak środek typu uretdionu, albo może być typu zablokowanego kaprolaktamu, na przykład izoforonodwuizocyjanianem.

PL 200 262 B1

Jako dalsza możliwość żywicę epoksydową można stosować ze środkiem utwardzającym z aminową grupą funkcyjną, takim jak na przykład dwucyjanodwuamid. Zamiast środka utwardzającego z aminową grupą funkcyjną dla żywicy epoksydowej stosować można materiał fenolowy, korzystnie materiał utworzony drogą reakcji epichlorohydryny z nadmiarem bisfenolu A (to jest polifenol utworzony drogą addukcji bisfenolu A i żywicy epoksydowej). Żywica epoksydowa z grupą funkcyjną, na przykład żywica z karboksylową, hydroksylową albo epoksydową grupą funkcyjną może być stosowana z odpowiednim środkiem utwardzającym.

Stosować można także mieszaniny polimerów błonotwórczych, na przykład poliester z karboksylową grupą funkcyjną można stosować z żywicą akrylową z karboksylową grupą funkcyjną i ś rodkiem utwardzają cym, takim jak bis(betahydroksyalkiloamid), który służy do utwardzania obydwóch polimerów. Jako dalsze możliwości, w przypadku mieszanych układów spoiw, można stosować żywicę akrylową z karboksylową, hydroksylową albo epoksydową grupą funkcyjną z żywicą epoksydową albo żywicą poliestrową (z karboksylową albo hydroksylową grupą funkcyjną). Takie połączenia żywic można wybierać w taki sposób, aby współutwardzały na przykład żywicę akrylową z karboksylową grupą funkcyjną , współutwardzoną z żywicą epoksydową, albo poliester z karboksylową grupą funkcyjną, współutwardzony z żywicą akrylową z glicydylową grupą funkcyjną. Jednak częściej takie mieszane układy spoiw komponuje się w taki sposób, aby utwardzały się z pojedynczym środkiem utwardzającym (na przykład stosowanie zablokowanego izocyjanianu do utwardzania żywicy akrylowej z hydroksylową grupą funkcyjną i poliestru z hydroksylową grupą funkcyjną). Inne korzystne komponowanie polega na stosowaniu innego środka utwardzającego dla każdego spoiwa mieszaniny dwóch spoiw polimerycznych (na przykład żywica epoksydowa z utwardzoną grupą aminową, stosowana w połączeniu z utwardzoną żywicą akrylową z hydroksylową grupą funkcyjną i zablokowanym izocyjanianem). Inne polimery błonotwórcze, które można tu wymienić, obejmują fluoropolimery funkcyjne, fluorochloropolimery funkcyjne i funkcyjne polimery fluoroakrylowe, z których każde mogą zawierać hydroksylowe grupy funkcyjne albo karboksylowe grupy funkcyjne i można je stosować jako jedyny środek błonotwórczy albo w połączeniu z jednym albo więcej niż jednym funkcyjnym poliestrem akrylowym i ewentualnie żywicami epoksydowymi, z odpowiednimi środkami utwardzającymi do polimerów funkcyjnych.

Inne środki utwardzające, które można tu wymienić, obejmują nowolaki epoksydowo-fenolowe i nowolaki epoksydowo-krezolowe, izocyjanianowe ś rodki utwardzają ce zablokowane oksymami, takie jak izoforonodwuizocyjanian zablokowany metyloetyloketoksymem, czterometylenoksyleno-dwuizocyjanian zablokowany oksymem acetonu i Desmodur W (środek utwardzający na bazie dwucykloheksylometanodwuizo-cyjanianu) zablokowany metyloetyloketoksymem, odporne na światło żywice epoksydowe, takie jak „Santolink LSE 120” dostarczany przez Monsanto, oraz alicykliczne poli-epoksydy, takie jak „EHPE-3150” dostarczany przez Daicel.

Kompozycje do powlekania proszkowego do stosowania według wynalazku mogą być wolne od dodanych środków barwiących, przy czym jednak zawierają jeden albo więcej takich środków (pigmenty albo barwniki). Przykłady pigmentów, które można stosować, obejmują pigmenty nieorganiczne, takie jak dwutlenek tytanu, czerwony i żółty tlenek żelaza, pigmenty chromowe i sadza, oraz pigmenty organiczne, takie jak na przykład pigmenty ftalocyjaninowe, azowe, antrachinonowe, tioindygowe, izodwubenzantronowe, trój-fenodioksanowe i chinakrydynowe, kadziowe pigmenty barwne i laki kwasów, barwniki zasadowe i zaprawowe. Barwniki można stosować zamiast pigmentów albo jako pigmenty.

Kompozycja według wynalazku może zawierać także jeden albo więcej środków wypełniających albo wypełniaczy, które można stosować między innymi do zwiększania nieprzezroczystości, jednocześnie minimalizując koszty, albo jeszcze ogólniej jako rozcieńczalnik.

W przypadku pełnej zawartości pigmentów/wypełniaczy/środków wypełniających w kompozycji do powlekania proszkowego według wynalazku należy wymienić następujące zakresy (bez względu na dodane po mieszaniu dodatki):

od 0 do 55% wagowo, od 0 do 55% wagowo, od 10 do 50% wagowo, od 0 do 45% wagowo i od 25 do 45% wagowo.

Z cał ej zawartoś ci pigment/wypeł niacz/środek wypełniają cy zawartość pigmentu bę dzie wynosić na ogół < 40% wagowo całej kompozycji (niezależnie od dalszych dodatków), przy czym jednak może

PL 200 262 B1 wynosić do 45%, a nawet do 50% wagowo. Zwykle stosuje się zawartość pigmentu od 25 do 30 albo 35%, chociaż w przypadku ciemnych barw nieprzezroczystość można uzyskać z < 10% wagowo pigmentu.

Kompozycja według wynalazku może zawierać także jeden albo więcej dodatków polepszających działanie, na przykład środek polepszający płynięcie, plastyfikator, stabilizator, na przykład przed rozkładem pod wpływem UV, albo środek przeciwgazowy, taki jak benzoina, albo dwa albo więcej takich dodatków. W przypadku całkowitej zawartości polepszającego działanie dodatku w kompozycji do powlekania proszkowego według wynalazku należy wymienić następujące zakresy (bez względu na dalsze dodatki):

od 0 do 5% wagowo, od 0 do 3% wagowo i od 1 do 2% wagowo.

Jak opisano wyżej, na ogół środki barwiące, wypełniacze/środki wypełniające i dodatki eksploatacyjne nie będą wprowadzane drogą dodatkowego mieszania, lecz przed i ewentualnie w czasie procesu wytłaczania albo innego procesu homogenizacji.

Po nałożeniu na podłoże kompozycji do powlekania proszkowego przekształcenie otrzymanych przywierających cząstek w ciągłą powłokę (tam, gdzie jest to właściwe, włącznie z utwardzaniem nałożonej kompozycji) można przeprowadzić drogą obróbki cieplnej i ewentualnie za pomocą energii, promienistej, a mianowicie promieniowania podczerwonego, nadfioletowego albo wiązki elektronowej.

Proszek utwardza się na podłożu zwykle drogą doprowadzania ciepła (proces suszenia piecowego), przy czym cząstki proszku topią się i płyną i tworzy się cienka warstewka. Czasy i temperatury utwardzania są wzajemnie od siebie zależne zgodnie ze stosowanym składem kompozycji i moż na podać następujące zakresy:

Temperatura/°C Czas

280 do 100* 10 sek do 40 min

250 do 150 15 sek do 30 min

220 do 160 5 min do 20 min *Temperatury poniżej 90°C można stosować w przypadku niektórych żywic, a zwłaszcza niektórych żywic epoksydowych.

Kompozycja do powlekania proszkowego może zawierać, poprzez dodatkowe mieszanie, jeden albo więcej dodatków wspomagających płynność, na przykład dodatków znanych z dokumentu patentowego nr WO 94/11446, a zwłaszcza korzystne połączenie dodatków znane z tego opisu, składające się z tlenku glinowego i wodorotlenku glinowego, stosowanych typowo w proporcjach wynoszących od 1:99 do 99:1 wagowo, korzystnie od 10:90 do 90:10, a zwłaszcza od 20:80 do 80:20 albo od 30:70 do 70:30, na przykład od 45:55 do 55:45. W praktyce niniejszego wynalazku można stosować także i inne połączenia materiałów nieorganicznych znanych z dokumentu patentowego nr WO 94/11446 jako dodatki dodatkowo domieszane, na przykład połączenia zawierające krzemionkę. Tlenek glinowy i krzemionkę można ponadto wymienić jako materiały, które można stosować pojedynczo jako dodatki dodatkowo domieszane. Wymienić można także stosowanie krzemionki powleczonej woskiem jako dodatku dodatkowo domieszanego, jak opisano w dokumencie patentowym nr WO 00/01775, włącznie z ich połączeniami z tlenkiem glinowym i ewentualnie wodorotlenkiem glinowym.

Całkowita zawartość dodatku (dodatków) dodatkowo domieszanego, wprowadzonego z kompozycją do powlekania proszkowego będzie wynosić na ogół od 0,01 do 10% wagowo, korzystnie co najmniej 0,1% wagowo, nie przekraczając 1,0% wagowo (w stosunku do całkowitego ciężaru kompozycji bez dodatku (dodatków). Połączenia tlenku glinowego i wodorotlenku glinowego (i podobnych dodatków) stosuje się korzystnie w ilościach wynoszących od 0,25 do 0,75% wagowo, a zwłaszcza od 0,45 do 0,55% wagowo, w stosunku do ciężaru kompozycji bez dodatków. Stosować można ilości do 1 albo 2% wagowo, przy czym jednak jeżeli stosuje się ich zbyt dużo, to mogą pojawić się problemy, na przykład niewielkie tworzenie się i mniejsza skuteczność przenoszenia.

Określenie „domieszany dodatkowo” w stosunku do każdego dodatku oznacza, że dodatek został wprowadzony po wytłaczaniu albo po innym procesie homogenizacji stosowanym przy wytwarzaniu kompozycji do powlekania proszkowego.

Dodatkowe domieszanie dodatku można uzyskać na przykład drogą następujących sposobów mieszania na sucho:

a) bębnowanie do okruchów przed mieleniem,

b) wstrzykiwanie do młyna,

PL 200 262 B1

c) wprowadzanie w etapie przesiewania po mieleniu,

d) mieszanie po produkcji w „bębnie” albo innym odpowiednim urządzeniu do mieszania albo

e) wprowadzanie do złoża fluidyzacyjnego.

Ogólna postać urządzenia do tryboelektrycznego powlekania proszkowego w złożu fluidyzacyjnym, odpowiedniego do realizacji sposobu według wynalazku i kilka postaci sposobu według wynalazku, będą teraz opisane, tylko tytułem przykładu, w odniesieniu do załączonych rysunków, na których:

Figura 1 przedstawia w przekroju ogólną postać tryboelektrycznego urządzenia do powlekania proszkowego w złożu fluidyzacyjnym,

Figura 2 - w widoku perspektywicznym przewodzące podłoże metalowe stosowane w przykładzie, a

Figura 3 - w widoku perspektywicznym podłoże z Fig. 2 w stanie płasko rozciągniętym w celu oceny grubości warstewki i uzyskanego w przykładzie procentowego pokrycia.

Co się tyczy Fig. 1 na załączonych rysunkach, to tryboelektryczne urządzenie do powlekania proszkowego w złożu fluidyzacyjnym ma komorę fluidyzacyjną 1, która ma wlot powietrza 2 przy swojej podstawie i umieszczoną poprzecznie porowatą przegrodę do rozdzielania powietrza 3, tak że dzieli ona komorę na dolny przedział sprężonego gazu 4 i górny przedział fluidyzacji 5.

W czasie działania podłoże 6, które ma izolowaną podporę 7, a zwłaszcza sztywną podporę, zanurza się w złożu fluidyzacyjnym kompozycji do powlekania proszkowego przygotowanej w przedziale fluidyzacyjnym 5 za pomocą płynącego do góry strumienia powietrza wprowadzonego z przedziału sprężonego powietrza 4 przez porowatą przegrodę 3.

W przypadku przynajmniej części okresu czasu zanurzenia do komory fluidyzacyjnej 1 przykł ada się napięcie stałe za pomocą źródła napięcia zmiennego 8. Cząstki kompozycji do powlekania proszkowego stają się elektrycznie naładowane w wyniku działania tryboelektrycznego wśród cząstek. Jak przedstawiono na figurze, podłoże 6 nie ma połączenia elektrycznego („pływanie” elektryczne) i zamiast tego moż e być uziemione za pomocą odpowiedniego połączenia elektrycznego. Tryboelektrycznie naładowane cząstki kompozycji do powlekania proszkowego przywierają do podłoża 6, przy czym nie występują zjawiska jonizacji ani ulotu, a napięcie doprowadzone przez źródło napięcia 8 jest utrzymywane poniżej poziomu wymaganego do wywoływania takich zjawisk. Podłoże metalowe jest korzystnie uziemione.

Podłoże 6 może w czasie procesu powlekania przesuwać się w regularny oscylacyjny sposób za pomocą niepokazanego na Fig. 1 środka. Alternatywnie podłoże może przesuwać się do przodu przez złoże albo w sposób przerywany albo w sposób ciągły w czasie zanurzenia albo może być zanurzane i wyciągane wielokrotnie aż do osiągnięcia wymaganego całkowitego okresu czasu zanurzenia. Istnieje także możliwość stałego utrzymywania podłoża i poruszania proszku drogą wibracji złoża albo mieszania złoża za pomocą odpowiedniego mieszadła śmigłowego.

Po wymaganym okresie czasu zanurzenia podłoże jest wyciągane ze złoża fluidyzacyjnego i ogrzewa się je w celu stopienia i zlania się ze sobą przywierają cych czą stek kompozycji do powlekania proszkowego i zakończenia powlekania.

Źródło napięcia 8 jest zasilane z sieci, a napięcie wyjściowe mierzy się względem sieciowego potencjału ziemi.

Następujący przykład ilustruje sposób według wynalazku i realizowano go korzystając z urządzenia przedstawionego na Fig. 1 z jednostką fluidyzacyjną dostarczoną przez Nordson Corporation, która ma na ogół cylindryczną komorę 1 o wysokości 25 cm i średnicy 15 cm.

W tym przykładzie podłoże 6 zamontowano na izolującym nośniku 7 postaci pręta o długości 300 mm. Podłoże umieszczano centralnie wewnątrz jednostki fluidyzacyjnej wywołując maksymalny gradient potencjału, co do którego oczekuje się, że nie będzie większy niż 3 kV/cm, gdy do komory fluidyzacyjnej 1 przykłada się napięcie 3 kV. Oznacza to, że zadowalające wyniku uzyskuje się w przypadku gradientów potencjału dobrze poniżej potencjału jonizacji, który dla powietrza wynosi 30 kV/cm. Stąd będzie oczywiste, że podłoże nie będzie musiało być wiele bliżej niż odległość do ścianki jednostki fluidyzacyjnej, aby maksymalny gradient potencjału wynosił 30 kV/cm, gdy do komory fluidyzacyjnej przykłada się napięcie 3 kV (maksymalne stosowane napięcie). Maksymalny gradient potencjału, gdy stosowane napięcie wynosi 0,5 kV, ocenia się na 0,13 kV/cm, a przy napięciu 0,2 kV oszacowany maksymalny gradient potencjału wynosi około 0,05 kV/cm. W przypadku umożliwienia oscylacji albo drgań podłoża przewiduje się, że zadowalające wyniki uzyska się w warunkach zapewniających maksymalne gradienty potencjału w zakresie od 0,05 do 1 kV/cm, prawdopodobnie od 0,05 do 5 kV/cm i ewentualnie od 0,05 do 10 kV/cm.

Wszystkie czasy zanurzenia są w przykładzie podane w sekundach.

PL 200 262 B1

Co się tyczy Fig. 2, to stosowane w przykładzie przewodzące podłoże metalowe 6 jest panelem aluminiowym złożonym w taki sposób, aby w widoku z góry miał kształt litery U (mając środkowe zagłębienie), i ma następujące wymiary:

a = 10 cm b = 7,5 cm c = 5 mm.

Podłoże 6 jest trzymane przez metalowy zacisk 10 zamontowany na ramieniu 7. Podłoże jest uziemione za pomocą przewodu 18.

Na Fig. 3 przedstawiono w widoku perspektywicznym podłoże 6 w stanie płaskiego rozciągnięcia w celu oceny grubości warstewki i pokrycia procentowego uzyskanego w tym przykładzie.

Dwie kompozycje do powlekania proszkowego, oznaczone A i B, otrzymywano z konwencjonalny sposób drogą wytłaczania, śrutowania do postaci okruchów i mielenia.

Skład każdej kompozycji był następujący:

Części wagowo

Dwutlenek tytanu (rutyl) 321

Wypełniacz (dolomit) 107

Żywica poliestrowa z karboksylową grupą funkcyjna 374

Środek utwardzający na bazie żywicy epoksydowej 152

Katalizator 30

Wosk 3

Modyfikator płynięcia 10

Benzoina 3

Ogółem 1000

Kompozycja A miała większą maksymalną wielkość cząstek niż kompozycja B.

Ogólne warunki robocze były następujące:

Ciężar proszku załadowanego do złoża: 700-800 g Swobodny czas fluidyzacji dla osiągnięcia stanu równowagi złoża: 30 min przy ciśnieniu 0,5 bara Standardowy czas spiekania i utwardzania odłożonego materiału: 15 min w temperaturze 180°C Uzyskane wyniki są zebrane w następującej tabeli:

Układ powlekania	Przyłożone napięcie, wolty	P, bary	Czas zanurzenia, sek	INcov, %	OUT cov %	Grubość, IN μτ	STDEV- IN	Grubość, OUT, μτ	STDEV- OUT
A	-3000	3	300	100	100	60,4	13,9	74,4	35,1
A	-2000	3	300	85	100	49,3	12,1	70,1	28,3
A	+3000	3	500	100	100	57,3	11,2	69,8	25,1
B	-2000	3	120	88	100	49,3	12,1	69,0	17,8
B	-2000	3	180	100	100	65,1	13,2	91,2	15,1
B	-2000	5	120	100	100	57,5	15,3	69,0	14,3
B	-3000	2	90	100	100	70,0	14,8	90,5	16,7
B	+2000	3	300	100	100	46,9	12,1	65,7	11,8
B	+2000	3	150	51	95	45,0	11,4	63,0	10,3

Pomiary grubości warstewki na U-kształtnym podłożu z Fig. 2 prowadzi się rozciągając najpierw płasko podłoże, jak przedstawiono na Fig. 4, umożliwiając dostęp do wszystkich części podłoża włącznie ze środkowym załębieniem 11. Pomiary grubości warstewki wykonuje się w każdym z punktów zaznaczonych 'X' zarówno na licowej, jak i odwrotnej stronie rozciągniętego płasko panelu, otrzymując ogółem 18 odczytów dla każdej strony licowej i ogółem 36 odczytów dla całego panelu. Skróty stosowane w powyższej tabeli mają następujące znaczenia:

PL 200 262 B1

Grubość IN jest średnią z pomiarów grubości warstewki, wykonanych na wewnętrznych licowych powierzchniach podłoża.

STDEV-IN jest odchyleniem standardowym pomiarów grubości warstewki, wykonanych na wewnętrznych licowych powierzchniach podłoża.

Grubość OUT jest średnią z pomiarów grubości warstewki, wykonanych na zewnętrznych licowych powierzchniach podłoża.

STDEV-OUT jest odchyleniem standardowym pomiarów grubości warstewki, wykonanych na wewnętrznych licowych powierzchniach podłoża.

INcov jest pokryciem w zagłębionej powierzchni (wewnętrzne powierzchnie licowe) podłoża i ustala się je optycznie.

OUTcov jest pokryciem w zewnętrznej powierzchni (zewnętrzne powierzchnie licowe) podłoża i ustala się je optycznie.

Claims (30)

1. Sposób tworzenia powłoki na przewodzącym podłożu, znamienny tym, że obejmuje etapy: ustalania złoża fluidyzacyjnego kompozycji do powlekania proszkowego, dokonując przez to trybostatycznego ładowania kompozycji do powlekania proszkowego, przy czym złoże fluidyzacyjne ma komorę fluidyzacyjną, której przynajmniej część jest przewodząca, przykładania napięcia do przewodzącej części komory fluidyzacyjnej, zanurzania podłoża, całkowicie albo częściowo, w złożu fluidyzacyjnym, przez co naładowane cząstki kompozycji do powlekania proszkowego przywierają do podłoża, przy czym podłoże jest albo elektrycznie izolowane albo uziemione, wyciągania podłoża ze złoża fluidyzacyjnego i formowania przyklejonych cząstek w ciągłą powłokę przynajmniej na części podłoża, przy czym sposób realizuje się bez zjawiska jonizacji albo ulotu w złożu fluidyzacyjnym.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e nie wystę puje wstę pne ogrzewanie podł o ża przed zanurzeniem w złożu fluidyzacyjnym.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przyłożone napięcie jest napięciem stał ym.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, ż e napię cie jest napięciem dodatnim.

5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, ż e napięcie jest napięciem ujemnym.

6. Sposób wedł ug jednego z zastrz. 1 do 5, znamienny tym, ż e przył o ż one napię cie jest tego rodzaju, że maksymalny gradient potencjału istniejący w złożu fluidyzacyjnym leży poniżej gradientu potencjału jonizacji gazu w złożu fluidyzacyjnym.

7. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 6, znamienny tym, ż e maksymalny gradient potencjału istniejący w złożu fluidyzacyjnym wynosi 29, 27,5, 25, 20, 15, 10, 5, 1 albo 0,05 kV/cm.

8. Sposób wed ług jednego z zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że gradient potencjału w złożu fluidyzacyjnym wynosi co najmniej 0,01 kV/cm albo co najmniej 0,05 kV/cm.

9. Sposób wedł ug jednego z zastrz. 1 do 8, znamienny tym, ż e przył o ż one napięcie wynosi od 10 V do 100 kV.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że przyłożone napięcie wynosi od 100 V do 60 kV.

11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że przyłożone napięcie wynosi od 100 V do 30 kV.

12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że przyłożone napięcie wynosi od 100 V do 10 kV.

13. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 12, znamienny tym, że podłoże składa się z metalu.

14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że podłoże jest długim drutem metalowym, korzystnie w postaci zwoju.

15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że podłoże jest blachą stalową, korzystnie w postaci wsadu w postaci zwoju.

16. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 15, znamienny tym, że okres czasu zanurzenia podłoża w komorze fluidyzacyjnej w stanie naładowania wynosi do 30 minut, 20 minut, 10 minut, 5 minut albo 3 minut.

17. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 16, znamienny tym, że okres czasu zanurzenia podłoża w komorze fluidyzacyjnej w stanie naładowania wynosi co najmniej 10 milisekund, 500 milisekund albo 1 sekundę.

PL 200 262 B1

18. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 17, znamienny tym, że grubość nałożonej powłoki wynosi do 500 mikronów albo do 200, 150, 100 albo 80 mikronów.

19. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 18, znamienny tym, że grubość nałożonej powłoki wynosi co najmniej 5 mikronów albo co najmniej 10, 20, 50, 60 albo 80 mikronów.

20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że grubość nałożonej powłoki wynosi od 20 do

50 mikronów, od 25 do 45 mikronów albo od 50 do 60 mikronów.

21. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 20, znamienny tym, że podłoże wstrząsa się albo poddaje drganiom w celu usunięcia luźnych cząstek.

22. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 21, znamienny tym, że kompozycja do powlekania proszkowego jest układem termoutwardzalnym.

23. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że polimer błonotwórczy w składniku albo w każdym składniku do powlekania proszkowego kompozycji do powlekania proszkowego jest jednym albo więcej niż jednym składnikiem wybranym spośród żywic poliestrowych z karboksylową grupą funkcyjną, żywic poliestrowych z hydroksylową grupą funkcyjną, żywic epoksydowych i żywic akrylowych z grupą funkcyjną.

24. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 21, znamienny tym, że kompozycja do powlekania proszkowego jest układem termoplastycznym.

25. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 24, znamienny tym, że kompozycja do powlekania proszkowego zawiera, drogą dodatkowego mieszania, jeden albo więcej dodatków wspomagających płynność.

26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że kompozycja do powlekania proszkowego zawiera jako dodatek wspomagający płynność połączenie tlenku glinowego i wodorotlenku glinowego.

27. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 26, znamienny tym, że podłoże jest całkowicie zanurzone w złożu fluidyzacyjnym.

28. Urządzenie do realizacji sposobu jak określony w zastrz. 1-27, znamienne tym, że składa się z:

(a) komory fluidyzacyjnej, której przynajmniej część jest elektrycznie przewodząca, (b) środka do poddawania fluidyzacji kompozycji do powlekania proszkowego w komorze fluidyzacyjnej, tak aby ustalić złoże fluidyzacyjne kompozycji do powlekania proszkowego, dokonując w ten sposób trybostatycznego ładowania kompozycji do powlekania proszkowego bez zjawiska jonizacji albo ulotu w złożu fluidyzacyjnym, (c) środka do zanurzania przewodzącego podłoża, całkowicie albo częściowo, w złożu fluidyzacyjnym, przy czym podłoże jest albo elektrycznie izolowane albo uziemione, (d) środka do przykładania napięcia do elektrycznie przewodzącej części komory fluidyzacyjnej w ciągu przynajmniej części okresu zanurzenia podłoża, przez co naładowane cząstki kompozycji do powlekania proszkowego przywierają do podłoża, które to napięcie wywołuje gradient potencjału które nie jest wystarczające do tworzenia jonizacji i wyładowania koronowego w złożu fluidalnym, (e) środka do wyciągania ze złoża fluidyzacyjnego podłoża zawierającego przyklejone cząstki i (f) środka do przekształcania przyklejonych cząstek w ciągłą powłokę.

29. Urządzenie według zastrz. 28, znamienne tym, że zawiera środek do wstrząsania albo poddawania drganiom podłoża w celu usunięcia luźnych cząstek.

30. Powleczone podłoże otrzymane sposobem jak określony w jednym z zastrz. 1 do 27 albo za pomocą urządzenia jak określone w jednym z zastrz. 29 albo zastrz. 30.