Thuis / Nieuws / Industrie nieuws / Poedercoating verbergt goed bij normale dikte – waarom komt het door bij dunne film?
Industrie nieuws
Poedercoatings · Apparaten · Aluminiumprofielen · Technische machines
Poedercoaten met een normale laagdikte geeft een goede kleur en dekkracht, maar wanneer de laagdikte wordt verminderd om het materiaalverbruik te verlagen, bloedt de kleur van het substraat door, verschijnen er lokale kleurvlekken en kan de algehele dekking onvoldoende zijn. Dit probleem komt vaak voor bij donkere, lichte en zeer decoratieve poedercoatingformuleringen.
De reactie van veel mensen is het verhogen van de hoeveelheid poeder die wordt aangebracht, maar als het vermogen van het product om de dunne film te verbergen zelf onvoldoende is, lost het eenvoudigweg vergroten van de laagdikte het probleem niet echt op. Het verbeteren van de prestaties van dunne films vereist onderzoek van de poederformulering, de pigmentdispersie en het spuitproces samen.
1 · Waarom is dunne film bijzonder gevoelig voor doorschijnen?
Nadat de poedercoating een film heeft gevormd, hangt de vraag of het substraat volledig verborgen kan worden af van zowel de filmdikte als het dekvermogen van de coating zelf. Wanneer de filmdikte afneemt, neemt ook de hoeveelheid pigment en vulstof per oppervlakte-eenheid af; het vermogen van de coating om de substraatkleur te bedekken neemt op natuurlijke wijze af. Dit geldt vooral voor lichtgekleurde poedercoatings: als de substraatkleur diep is, is doorschijnen waarschijnlijker na dunne applicatie. Het doorschijnen van dunne films betekent niet noodzakelijkerwijs een slechte poederkwaliteit; het kan betekenen dat de filmdikte al onder het bereik is gedaald dat de huidige formulering stabiel kan dekken.
2 · Slechte pigmentverspreiding – problemen zijn duidelijker bij dunne films
Pigment bij poedercoaten is er niet zomaar bij en klaar. Als het pigment tijdens de extrusie en het mengen onvoldoende wordt gedispergeerd, waardoor plaatselijke agglomeratie ontstaat, ontstaat er een niet-uniforme pigmentverdeling in de film. Bij een normale laagdikte is dit verschil misschien niet zo gemakkelijk op te merken, maar wanneer de laagdikte afneemt, is de kans groter dat gebieden met plaatselijk onvoldoende pigment door het substraat heen zichtbaar worden. Daarom heeft de uniformiteit van de pigmentdispersie bij het verbeteren van het verbergvermogen van dunne films gerichte aandacht nodig. Voor formuleringen waarin titaandioxide, roet of andere pigmenten met een hoge kleursterkte worden gebruikt, heeft de dispersietoestand een bijzonder significant effect op de uiteindelijke dekkingsprestatie.
3 · Het pigmentsysteem is niet 'meer is beter'
Het lijkt erop dat het verhogen van de pigmenttoevoeging de dekkracht verbetert, maar dit betekent niet dat meer pigment altijd beter is. Wanneer de pigmentverhouding te hoog is, kunnen de systeemviscositeit, de smeltvloei en de mechanische eigenschappen allemaal veranderen. Tegelijkertijd kan het verhogen van de hoeveelheid, als het pigment niet voldoende is gedispergeerd, meer agglomeratie veroorzaken. Wat echt aandacht behoeft is: het pigmenttype, de toevoegingsverhouding, de dispersietoestand, het harssysteem – en niet alleen het verhogen van het pigmentgehalte.
4 · De poederdeeltjesgrootte heeft ook invloed op de prestaties van dunne films
Poederdeeltjes die te groot zijn of een onredelijke deeltjesgrootteverdeling hebben, kunnen tijdens het spuiten een niet-uniforme poederafzetting veroorzaken. Bij een lagere filmdikte worden de verschillen in poederdekking in verschillende zones duidelijker. Als de poederdeeltjesgrootte onstabiel is, kunnen de poederopnamesnelheid, de smeltspreiding en de uiteindelijke filmdikteverdeling ook veranderen. Daarom mag bij dunnefilmproducten de poederdeeltjesgrootte zelf niet over het hoofd worden gezien.
5 · Slechte smeltvloei kan ook plaatselijke doorschijning in dunne films veroorzaken
Nadat poeder op het werkstukoppervlak is gespoten, vormt het niet direct de uiteindelijke film. Na het bakken moet het poeder smelten, vloeien en geleidelijk een continue coating vormen. Als de smeltvloeibaarheid onvoldoende is en poederdeeltjes niet volledig kunnen samensmelten, kan de film plaatselijk dunne zones ontwikkelen. In een dunnefilmtoestand wordt dit soort probleem gemakkelijker versterkt. Daarom heeft de vloeiprestatie van poedercoating niet alleen invloed op het uiterlijk van het oppervlak, maar ook op de uiteindelijke continuïteit van de film.
6 · Het spuitproces zelf kan ook "schijnbare doorschijnen" veroorzaken
Soms heeft de formulering geen duidelijk probleem, maar treedt er toch doorschijning op na het daadwerkelijke spuiten. Op dit punt is het noodzakelijk om de aarding van het werkstuk, de pistoolparameters, de spuitafstand en de poederopnamestatus te controleren. Als poeder zich op verschillende werkstukposities ongelijkmatig afzet, kan dit het volgende vormen: plaatselijk onvoldoende laagdikte → verminderde dekkracht → substraatkleur komt door. Vooral aan randen, groeven en hoeken van complexe werkstukken is de kans groter dat er onvoldoende laagdikte ontstaat. Daarom stellen dunnefilmproducten doorgaans hogere eisen aan de spuituniformiteit.
7 · Hoe kunnen additieven dit helpen verbeteren?
Als de spuitfilmdikte en apparatuurproblemen zijn geëlimineerd, kan de formuleringskant zich richten op het matchen van additieven in het poedersysteem. Bijvoorbeeld het verbeteren van de pigmentdispersie zodat de kleurende componenten gelijkmatiger verdeeld worden in het harssysteem; het nivelleringssysteem zo aanpassen dat gesmolten poeder zich vollediger in een film kan verspreiden. Voor poedersystemen die gevoelig zijn voor kratervorming en andere oppervlaktedefecten moeten ook de ontgassing en oppervlaktedefecten in evenwicht worden gebracht. Met andere woorden: de prestaties van dunne films worden niet bepaald door één enkel additief; het is het gecombineerde resultaat van dispersie, nivellering, ontgassing en de samenwerking van het pigmentsysteem.
8 · Hoe diagnosticeer ik dunne-film doorschijnen?
Als het product een normale dekking heeft bij standaardlaagdikte, maar doorschijnen alleen optreedt bij dunne film, kan het onderzoek deze volgorde volgen: controleer eerst de werkelijke laagdikte → controleer de spuituniformiteit → controleer de pigmentdispersie → analyseer het pigmentsysteem → controleer de deeltjesgrootte van het poeder → pas vervolgens de smeltstroom en het additiefsysteem aan. Als alle gebieden een uniforme doorschijning vertonen, heeft het probleem waarschijnlijk te maken met het vermogen om de formulering te verbergen; Als er slechts plaatselijke plekken zichtbaar zijn, moeten de spray, de poederopname en de structuur van het werkstuk met voorrang worden onderzocht. Met dit soort onderzoek is de kans groter dat de ware oorzaak wordt gevonden dan alleen het verhogen van de poederconsumptie.
Samenvatting
Het doorschijnen van dunne films bij poedercoaten is niet zomaar een 'te dunne film'. Het vermogen om pigmenten te verbergen, de uniformiteit van de dispersie, de deeltjesgrootte van het poeder, de smeltvloei en de uniformiteit van de spray hebben allemaal invloed op het uiteindelijke dunne-filmeffect. Als een goede dekking behouden moet blijven terwijl de filmdikte wordt verminderd, moeten zowel de formulering als het proces tegelijkertijd worden geoptimaliseerd. Voor poedercoaten is een echt dunnefilmsysteem niet simpelweg afhankelijk van het vergroten van het pigment of het vergroten van de filmdikte; het betekent dat zelfs een beperkte filmdikte een uniforme, continue coatinglaag kan vormen met voldoende dekkend vermogen.
Dunne film ≠ onvoldoende verbergen altijd formuleringsfout
Uniformiteit van de pigmentdispersie is van cruciaal belang bij dunne film
Pigment is niet beter als het in grotere hoeveelheden wordt gebruikt
De deeltjesgrootte van het poeder beïnvloedt de uniformiteit van de dekking van de dunne film
Een slechte smeltvloeiing veroorzaakt plaatselijk dunnefilmzones
De spuituniformiteit heeft een aanzienlijke invloed op het dunnefilmresultaat
Veelgestelde vragen
Is er een minimale laagdiktedrempel waaronder een poederformulering doorschijnt?
Ja – elke poedercoatingformulering heeft een minimale laagdikte waaronder dekking onvoldoende is, ongeacht de pigmentlading of kwaliteit. Deze drempel wordt bepaald door de optische eigenschappen van het pigmentsysteem (verstrooiingscoëfficiënt en absorptiecoëfficiënt), de uniformiteit van de pigmentverdeling in de uitgeharde film en de filmcontinuïteit. De minimale dekkingsdikte kan worden verminderd door een betere pigmentdispersie en een geoptimaliseerde smeltvloei, maar kan niet volledig worden geëlimineerd: het is een fundamenteel kenmerk van het optische systeem.
Waarom is de doorschijning van dunne films vaak slechter aan de randen en hoeken dan op vlakke oppervlakken?
Randen en hoeken zijn inherent zones met een lagere poederafzetting als gevolg van de elektrostatische veldverdeling tijdens het spuitproces; het kooi-effect van Faraday vermindert de penetratie van poeder in de concave geometrie. Gecombineerd met het oppervlaktespanningseffect tijdens het smelten, waardoor coatingmateriaal van de randen wordt weggetrokken, is de filmopbouw in deze zones doorgaans lager dan in aangrenzende vlakke gebieden. Dit maakt rand- en hoekzones de eerste locaties waar het verbergen van dunne films mislukt, zelfs als de gemiddelde filmdikte over het flatpanel boven de verborgen drempel ligt.
