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催化焚烧红外辐射固化技能在轮毂粉末涂装范畴的运用,188金博宝在线,xpj5o33i.com
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催化焚烧红外辐射固化技能在轮毂粉末涂装范畴的运用
2019年05月27日    阅览量:38675    新闻来源:188金博宝在线 xpj5o33i.com  |  投稿
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摘要


本文针对轮毂涂装范畴现状,提出选用催化焚烧红外辐射办法进行粉末188金博宝固化。研讨了红外辐射固化进程中涂膜温度改变,测验涂膜固化度ΔTg= 1.44℃。涂膜初始附着力、CASS、耐砾石冲击、耐水实验均满意功能指标要求188金博宝在线xpj5o33i.com。红外固化后的轮毂延伸率与热风固化适当,抗拉强度及屈从强度优于热风固化工艺。经能耗剖析,催化焚烧红外辐射固化可节约天然气本钱76万元/年,节约63%的占地空间。催化焚烧红外辐射固化具有外观优异,漆膜功能优秀,基体资料功能安稳,能耗低、节约空间等很多优势,适用于轮毂涂装范畴。


1 前语


轮毂出产工艺为熔炼-压铸-机加工-涂装,现有铝合金轮毂涂装出产线首要选用天然气热风循环固化技能,该技能为直接加热,能耗高,热量从工件的外表缓慢传递到涂层内部,热效率低于30%。热风固化是由表向里的热传导加热,在固化进程中所发作的气体易留在涂层中构成气泡,一起因为有活动空气,固化进程简单形成尘埃二次污染,然后导致涂层质量下降。


催化焚烧红外辐射加热技能最早在1953年由法国森吉仕玛泰公司研制并运用于188金博宝固化职业。该技能选用贵金属、稀土氧化物、钙钛矿等为催化剂,天然气在催化剂外表发作无火焰焚烧,能量简直彻底以红外辐射办法开释,特定波长的红外线与有机188金博宝分子共振,使188金博宝敏捷升温固化,焚烧能量得到最充沛和最有用的运用。红外固化与传统热风固化办法比较,具有很多长处:


(1)动力运用率高。

红外固化以辐射的方法直接效果于涂层,可削减热量在传递进程中的丢失;发作的红外线波长与粉末188金博宝吸收波长匹配,而铝基体简直不吸收,然后完成只加热涂层而不加热铝基体的效果。


(2)漆膜固化质量高。

红外固化不需要快速循环风,可减小空气中粉尘的影响。


(3)占地面积小。

红外线辐射固化加热速度快,所需间隔短,占地面积远小于热风循环烘箱。


(4)环保。

燃气红外催化面板使可燃物在催化剂的效果下发作无火焰焚烧,产品为水和二氧化碳,没有废气、粉尘等污染物排出。


(5) 固化时刻短。

红外辐射加热热量直接效果于涂层,加热速度快,传热效率高,可缩短漆膜固化时刻,漆膜红外线辐射固化时刻约为热风循环加热固化时刻的1/2~1/10。


结合催化焚烧红外辐射固化的很多优势,其在轮毂涂装范畴有较大发展潜力。

 

2 实验资料与设备


实验所用资料、设备均为市道购买或克己。


2.1 实验资料


Tab. 1实验所用资料

2.2 实验设备


催化焚烧红外辐射固化烘箱、热风循环固化烘箱、差热剖析仪(DSC)、盐雾实验箱、水浸实验箱、碎石冲击实验台、拉伸实验机。

 

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3 实验办法



3.1 粉末固化工艺


工艺1:铝车轮→预处理→110℃烘干后备用。

工艺2:铝车轮→预处理→喷涂通明粉→ 热风200℃固化38min。

工艺3:铝车轮→预处理→喷涂通明粉→ 红外200℃固化12min。


3.2 差热剖析仪测验程序


Tg1:20℃→10℃/min速率升温至80℃→10℃/min速率升温至250℃


Tg2:250℃→10℃/min速率降温至20℃→恒温1min至20℃→10℃/min速率升温至150℃。


3.3 漆膜功能实验


3.3.1附着力测验


参照GB/T 9286-1998。

断定条件:特性值≤1


3.3.2CASS实验


参照GB/T 10125-2012,氯化钠含量:50 ± 5g/L,PH值:3.1-3.3,温度:50 ± 2℃,喷盐量:1.0-2.0ml/h,CuCl2·H2O含量:0.26 ± 0.02g/L;实验时刻:168h。


断定条件:划线处腐蚀宽度双方总和CMax≤3mm。


3.3.3耐砾石冲击实验

参照SAE J400(2012-10)实验办法,温度: 25±5℃,鹅卵石体积:0.5L,空气压力:(483±21)KPa,冲击视点:90°,打针时刻:(10±1)s。断定条件≥4B


3.3.4耐水实验


参照GB/T 30648.2-2015,温度:40±1℃浸泡240h,断定条件:二次附着力特性值≤1

 

4 成果与谈论



4.1 外观


 

Fig. 1热风固化及红外固化通明粉轮毂外观比照


如Fig.1所示,工艺2热风固化与工艺3红外辐射固化制造的通明粉轮毂外观杰出,均无显着杂质缺点。


4.2 固化度


轮毂外表通明粉的固化程度是衡量催化焚烧红外辐射固化工艺的重要点评规范,通明粉彻底固化试确保漆膜功能的前提条件。


4.2.1 炉温曲线

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Fig. 2 红外固化进程中涂层温度及空气温度


选用炉温仪测验红外固化设备正常作业状态下轮心、轮辐及空气温度温度改变曲线。设置温度200℃,加热时刻12min,测验成果别离如Fig. 1所示(赤色曲线代表轮缘温度,蓝色曲线代表轮心温度,黑色曲线代表空气温度)。成果显现在红外固化进程中轮缘温度最高为203℃,轮心温度最高为 181℃,空气温度最高约为167℃。轮心温度低于轮缘温度是因为轮心处基体厚度较大然后吸收了较多的来自于涂膜的热量所造成的,因而需将轮心设置为温度基准点,使得整个轮毂外表粉末涂层均可彻底固化。空气温度低于轮毂外表涂膜35℃左右,证明了红外辐射能量首要效果于涂层,空气吸收较少能量,然后完成节约动力的意图。


4.2.2 DSC测验

实验完毕后取出样轮,刮取轮辐正面涂膜,进行DSC测验以确认漆膜固化程度,实验成果见Fig. 3。


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Fig. 3 红外固化涂膜DSC成果


玻璃化转变温度(Tg)对错晶高分子聚合物的重要参数,热固性188金博宝发作交联固化反响前后,Tg随之改变,若反响彻底则对应Tg不再发作改变。工程上,ΔTg<2℃为断定涂层彻底固化的规范。如图所示,Tg1=71.35℃,Tg2=72.79℃,ΔTg=Tg2-Tg1=72.79-71.35=1.44℃, DSC成果证明运用催化焚烧红外辐射办法可使粉末188金博宝彻底固化。


4.3 漆膜功能


对热风固化、红外固化制造的轮毂进行初始附着力初始、CASS实验、耐砾石冲击实验和耐水实验,测验成果见Tab. 2。

Tab. 2 漆膜功能成果

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如Tab. 2所示,红外固化办法得到的轮毂在初始附着力、CASS、耐砾石冲击功能及耐水功能均与热风固化轮毂体现出了平等水平。初始附着力0级,无涂层脱落,证明该固化办法得到的涂膜与基体结合力杰出。CASS实验双方腐蚀宽度1.3mm,证明该固化办法得到的涂膜抗腐蚀功能优异。耐砾石冲击实验评级4B,碎片规范1-3mm,数量50-74个,证明该固化办法得到的涂膜耐耐性较好,具有优秀的抗碎石冲击才能。耐水实验后涂层外表无改变,证明该固化办法得到的涂膜抗水分子浸透才能较强,可完成对基体的较好维护。


4.4 资料功能成果


三种工艺轮毂各取根轮辐进行抗拉强度(Rp0.2)、屈从强度(Rm)、延伸率(A)测验。


将数据取平均值后,成果见Fig. 3。


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Fig. 4 三种工艺下资料功能比照


如Fig. 4所示,经热风固化后,轮毂的抗拉强度及屈从强度均有必定提高,别离为37MPa、16Mpa。与热风固化趋势相似,红外固化后轮毂的抗拉强度及屈从强度别离提高了44Mpa和18MPa。188金博宝烘烤固化后,基体延伸率下降,热风固化工艺下降2.1%,红外固化工艺下降2.2%。与热风固化比较,红外固化工艺对轮毂资料功能影响较小,一起增加了铝合金的抗拉强度及屈从强度,证明该工艺适用于轮毂涂层烘干固化。

 

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5 能耗剖析



5.1天然气耗费


根据某轮毂出产车间所供给的粉末烘箱热风循环固化实践能耗及本红外辐射固化烘箱能耗对二者进行比照,成果如Tab. 3热所示。

Tab. 3热风固化与红外固化能耗比照


为到达粉末彻底固化,热风固化时刻为38min,红外固化为12min预算,热风固化所需线长106m,红外固化所需线长33m,可节约约69%的占地空间,热风固化天然气耗费约为106m3/h,红外固化天然气耗费约为84m3/h,可节约约21%的天然气耗费,若每天按运营24小时,每个月运营30天,天然气价格按4元/m3核算,每年每个粉烘箱因燃气节约可获得的经济效益如下:

燃气节约=22*24*30*12*4=760320 元/年


5.2占地剖析


热风固化烘箱有用长度约为106m,红外固化烘箱有用长度约为33m,可节约约69%的占地空间;热风固化冷却段长度约为47m,红外固化因为直接效果于漆膜,轮毂自身温度远低于漆膜温度,红外固化烘箱冷却段约可节约约50%的空间,长度约为24m。热风固化烘箱有用总长度约为153m,红外固化烘箱有用总长度约为57m,红外辐射固化可节约约63%的占地空间。

 

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6 定论


(1)催化焚烧红外辐射固化可得到外观优异的轮毂产品。

(2)催化焚烧红外辐射固化办法可完成通明粉末彻底固化。

(3)催化焚烧红外辐射固化得到的涂膜初始附着力、CASS、耐砾石冲击、耐水实验均满意功能指标要求。

(4)催化焚烧红外辐射固化后轮毂延伸率与热风固化适当,抗拉强度及屈从强度优于热风固化工艺。

(5)比较于热风循环固化,催化焚烧红外辐射固化可节约天然气本钱76万元/年,节约63%的占地空间

作者:杜云鹏 张林 张胜超 雷圆(中信戴卡股份有限公司,河北,秦皇岛,066011)


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