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焊縫保護(hù):涂層和固化工藝的技術(shù)和設(shè)備
(1) 液體涂料焊縫補(bǔ)涂工藝 液體涂料的補(bǔ)涂帶示意圖如圖3-54所示,它可覆蓋焊縫區(qū)域。為了達(dá)到此目的,有多種工藝方法。
①噴涂工藝:常用的方法是無(wú)空氣噴涂。無(wú)空氣噴涂的工作原理:由一個(gè)高壓泵將液體涂料從涂料桶中抽出,并加壓到2~5MPa,經(jīng)過(guò)濾器后,根據(jù)液體涂料的工藝要求,涂料在管路中循環(huán)加熱m至40~65℃,以提高液體涂料的固體含量,同時(shí)降低涂料黏度,由一個(gè)具有特殊形狀的噴嘴產(chǎn)生霧化后,呈扇形噴出,所謂無(wú)空氣,是指產(chǎn)生涂料霧化噴出過(guò)程不需要其它氣壓來(lái)產(chǎn)生霧化,見(jiàn)圖3-55。兩罐之間的過(guò)噴涂料,由吸抽裝置抽走。所用涂料的黏度,要根據(jù)涂料供應(yīng)商提供的要求或?qū)嶒?yàn)效果確定。一般在15~30g,4號(hào)黏度杯(容100mL,4mm的孔)。無(wú)空氣噴涂示意圖見(jiàn)圖3-56、圖3-57和圖3-58。圖3-59顯示,液體涂料流量相同,但補(bǔ)涂帶的寬度厚度不同。由圖3-60可見(jiàn),不同型號(hào)的噴嘴,涂料帶的效果不同。以及調(diào)整參數(shù)不同,如黏度,涂料溫度,所用涂料管路中的壓力,液體涂料帶的厚度寬度也不同。
另一種噴涂為有空氣噴涂,其工作原理是由氣壓將液體涂料從涂料罐壓到噴嘴處,再通過(guò)另一氣壓吹噴嘴出口處的涂料,使液體涂料霧化噴出,所以稱有空氣噴涂,因此工藝方法對(duì)涂料的適應(yīng)性較差,補(bǔ)涂效果也較差,過(guò)噴較大,目前在制罐業(yè)已很少采用。
②滾涂焊縫補(bǔ)涂工藝:滾涂方法分為罐內(nèi)涂裝置和外涂裝置。此種方法是將液體涂料通過(guò)一個(gè)滾輪抹到罐身焊縫上,內(nèi)外涂工作原理相似,液體涂料從涂料罐中被氣壓輸送到涂料盒中,涂料盒中有一涂料輪浸在涂料中,通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)將液體涂料帶在涂料輪表面,當(dāng)焊后的罐身由傳送帶輸送到補(bǔ)涂輪處,補(bǔ)涂輪將液體涂料涂在焊縫區(qū)域,進(jìn)行焊縫補(bǔ)涂,形成均勻的補(bǔ)涂帶,滾輪的涂料量可通過(guò)一個(gè)刮料器(偏心塊)調(diào)整控制,以達(dá)到控制涂層的厚度,使涂料層的厚度可調(diào),補(bǔ)涂輪的速度與罐身通過(guò)的速度相同。涂料輪系統(tǒng)裝在一個(gè)涂料盒中,并帶有涂料液面檢測(cè)裝置。對(duì)內(nèi)涂裝置,涂料盒裝在一個(gè)與焊臂相連的涂料臂上。涂料的黏度,需根據(jù)效果確定,一般在30~70s(4號(hào)黏度杯,容積100mL,4mm的孔)。
噴涂補(bǔ)涂盒內(nèi)部示意圖如圖3-61所示,內(nèi)滾涂過(guò)程見(jiàn)圖3-62。
外涂涂料盒裝在一個(gè)支架上,涂料液位控制非常簡(jiǎn)單,利用涂料瓶?jī)?nèi)外氣壓平衡的原理。滾涂方法的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì),節(jié)省涂料,干凈整潔,適合于小罐徑,薄馬口鐵,相配于中低焊速焊機(jī),同時(shí),大部分著名廠商的涂料都可以適用此方法。
(2)影響補(bǔ)涂效果的參數(shù)
①鐵皮的厚度與搭接的高度是確定涂膜厚度,并避免出現(xiàn)涂膜微
孔的因素(見(jiàn)圖3-63)。
②涂料的黏度也是確定涂膜厚度,及避免出現(xiàn)微孔的因素,黏度
越大,涂料層越厚,保護(hù)效果越好,但是在涂布時(shí),難度越大,易起氣泡,不易固化,需要長(zhǎng)的烘烤固化設(shè)備;黏度越小,涂料的涂層薄,保護(hù)效果差,補(bǔ)涂固化后,在焊縫處,易形成斷層和微孔銹蝕。但固化時(shí)不易起氣泡(見(jiàn)圖3-64)。
③涂料的特性與表面張力的效應(yīng),也決定了補(bǔ)涂的效果,表面張
力效應(yīng)就是涂料排斥馬口鐵焊縫邊緣和尖點(diǎn)的一種傾向,易造成焊縫尖點(diǎn)涂層太薄。表面張力是永遠(yuǎn)不會(huì)消除而只能加以控制的物理現(xiàn)象,這種現(xiàn)象很大程度上取決于涂料在烘干固化過(guò)程中黏度的變化,給涂料加一些添加劑,可以改善(見(jiàn)圖3-65)。
④溶劑、涂料與起泡的形式,也影響補(bǔ)涂的效果,起泡的形式與
涂層微孔的發(fā)生頻率在很大程度上取決于溶劑與涂料的混合比例。
⑤補(bǔ)涂后的涂層附著力。如附著力不好,它影響后續(xù)的工序,翻邊封口,涂料層易被破壞。
⑥在罐身焊接后,焊縫的冷卻,對(duì)液體涂料層也有影響,焊縫區(qū)域過(guò)熱,會(huì)造成液體涂料層流動(dòng),使焊縫中間區(qū)域變薄,影響焊縫的補(bǔ)涂效果。
優(yōu)質(zhì)的涂料應(yīng)具備以下條件和特性:涂料對(duì)所裝內(nèi)容物不起化學(xué)作用。涂料在補(bǔ)涂固化后,具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性,柔韌性,硬度,附著力。涂料在補(bǔ)涂固化后,分子密度高,分子不會(huì)因某種條件變化(如高溫殺菌)而發(fā)生化學(xué)變化。聚合反應(yīng)(固化)溫度相對(duì)較低。
下列參數(shù)也會(huì)影響補(bǔ)涂的工作;
液體涂料的固體含量
涂料的溫度繳感性
涂料層單位面積的質(zhì)量
因表面張力而形成的涂層的分布狀況
固化后的視覺(jué)效果
液體涂料的種類很多,常用類型如下:
有機(jī)溶膠型
環(huán)氧樹(shù)脂型
乙烯基涂料
丙烯酸涂料
酚醛樹(shù)脂型