رنگ کوره ای

رنگ کوره ای

در سال ۱۹۶۲ استفاده از روش رنگ کوره‌ای الکتروستاتیک(رنگ پودری) جهت رنگ آمیزی،توسط شرکت شِل در بریتانیا ابداع شد. انجام رنگ آمیزی به روش رنگ کوره‌ای الکتروستاتیک از آن سال به بعد،طیِ یک دهه رشدِ چشمگیری پیدا کرد و جزوِ صنایعِ کاربردی در صنعت رنگ گردید. پوشش رنگ کوره‌ای پودری از ترکیب رزین ،عامل شبکه کننده و بیگمنت ها حاصل می‌گردد. جهت ایجادِ پوشش رنگ کوره‌ای پودری، نخست مواد اولیه به صورت مذاب با همدیگر ترکیب میشوند، بعد از این مرحله مواد مذاب سرد شده و بعد از آن طیِ دو مرحله به ذراتی به میزان ده تا صد میکرون مبدل می شوند. در واقع ذرات ریز و خشکِ رزین در ترکیب با رنگدانه‌های موردنظر، تشکیلِ رنگ کوره‌ای پودری استاتیک را می دهند. پودر رزین بوسیله‌ی پاشنده‌ی پودر که تقریباً شبیه پیستوله رنگ مایع عمل می‌نماید، بر روی قطعاتِ مدنطر پاشیده می‌گردد و سطح مزبور از رنگ کوره‌ای پودری اشباع می‌شود. وقتی ذرات رزین بر سطح قطعه پاشیده می‌گردد، ذرات بلافاصله بر سطح فلز چسبیده و آماده کوره می‌گردد.این چسبندگی به خاطر اتصال قطعه کار به زمین است که در این حالت قطعه‌ی موردنظر،ذرات رنگ را به سان آهنربا به خود جذب می‌نماید.این ذراتِ چسبیده به سطح فلز، در کوره صنعتی تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد پخته می شوند. قطعه کار در کوره صنعتی که از رزین پوشش داده شده، قرار گرفته و رزینِ سطحِ قطعه، حالت مذاب به خود گرفته و در ادامه، این رزینِ مذاب با سطحِ فلز همجوش شده و ایجاد سطحی همسان،یکدست،مقاوم و ضخیم از رنگ بر روی سطحِ قطعه می‌نماید. نتیجه عملیات رنگ کوره‌ای ،سطحی زیبا، براق یا مات با مقاومتی مثال زدنی بر روی قطعه کار است که‌این سطحِ رنگ شده در برابرِ خراش،موادشیمیایی و پوست پوست شدن بسیار مقاوم می‌گردد. در واقع مقاومت رنگ کوره‌ای در برابرِ مواردِ ذکرشده به طورمتوسط سه برابر بیشتر از رن، های پایه حلال است. رنگ مایع پایه حلال در برابر شرایط جوی مانندِ رطوبت و دما تحت تاثیر قرار می‌گیرد، که همین موضوع بیانگرِ آن است که کیفیتِ کارِ رنگ مایع بسیار پایین تر از روش رنگ کوره‌ای است. چون رنگ کوره‌ای پودری از طریق بارداریِ الکتروستاتیکی به قطعه مورد نظر می چسبد، باعثِ حصولِ یک سطحِ یکدست و متوازن با کیفیتِ بالا روی قطعه مورد نظر در هر شرایطِ جوی می‌شود. همانطور که بیان شد رنگ کوره‌ای پودری الکتروستاتیکی،پوششی است که از تجمع ذراتِ پودریِ رنگدانه دار حاصل می‌گردد و پس از پاشیدنِ آن بوسیله‌ی تفنگیِ دستگاهِ پاشنده، پس از طیِ زمان خاص و در دمای مشخص، ذوب و سخت و سپس سرد شده و در نهایت همین رنگ کوره‌ای بغیر از نقش رنگ، نقشِ عایقی مقاوم و باکیفیت را نیز ایفا می‌نماید. زمان و دمای پخت رنگ های پودری بنا به رنگِ رنگدانه،متفاوت و متغیر است. این زمانِ پخت معمولا بین ۱۰ تا ۱۸ دقیقه متعیر است. بازه‌ی دماییِ پختِ رنگ کوره‌ای نیز برای رنگ های گوناگون بین ۱۸۵ تا ۲۳۰ درجه سانتیگراد است. دمای کوره برای رنگ های روشن، برای جلوگیری از زردشدگی، پایین و متقابلا زمان کوره طولانی است. این موضوع در رنگ های تیره معکوس است، یعنی دمای کوره بالا و زمانِ آن پایین در نظر گرفته می‌گردد.

“مراحل رنگ آمیزیِ رنگ کوره‌ای“

 الف-مرحله شستشو:

اولین مرحله از مراحل رنگ کوره‌ای ،آماده سازیِ اولیه و پاکسازیِ سطحِ قطعه از هرگونه آلودگی از قبیل روغن، چربی، گریس و گرد و غبار است که در اصطلاح به‌این مرحله‌ی شستشو، مرحله چربی زدایی (چربی گیری) می گویند.البته‌این مرحله چربی گیری نیز به روشهای مختلف صورت می پذیرد:

۱-چربی گیری به صورت سرد: این روش به خاطرِ کم کیفیت و زمانبر بودن، در صنعتِ رنگ کوره‌ای مورد اقبال واقع نشده است.

۲-چربی گیری و شستشوی قطعه به صورت گرم با مواد قلیایی: به خاطر کیفیت بهتر و هزینه‌های مقرون به صرفه تر، این روش برای پاکسازیِ سطح قطعه، هم مقرون به صرفه تر و هم کیفی تر است.آلاینده‌های چربی دارِ روی قطعات فلزی به وسیله پاک کننده‌های قلیایی، حل شده و محلول امولوسیونی حاصل می‌شود.با جداسازیِ قطعه از محلولِ امولوسیونی، قطعه با آب تماس داده می‌گردد و در اصطلاح،قطعه، آب پذیر می‌گردد.

در چربی گیری به روش پاششی چون از پمپ و نازل با خروجی ِ ۱۵ الی ۲۰ لیتر در دقیقه استفاده می‌شود در زمانی حدودِ ۳ الی ۵ دقیقه، عملیات چربی گیری به انجام می رسد که‌ این روش، از روشهای سریع محسوب می‌گردد.

اما در روش غوطه وری برای چربی گیری، قطعات در وان های محلولِ مواد چربی گیرِ قلیایی قرار گرفته و با تعبیه ‌یک مدادِگردش روی وان، محلول به طور مداوم هم زده می‌گردد تا علاوه بر ایجادِ یکنواختی در محلول، در زمانِ چربی زدایی نیز تسریع صورت پذیرد.

ب- مرحله رنگ آمیزی:

پس از مرحله شستشو،چربی گیری و زنگ زدایی، نوبت به اجرای رنگ آمیزی بر روی قطعه‌ی موردنظر می رسد. برای بالابردنِ طول عمرِ رنگِ قطعه، در شرایط جویِ خشک، رنگ آمیزی روی قطعه،حداقل به صورت دولایه رنگ کوره‌ای نیاز است، این در حالیستکه همین مراحلِ رنگ پاشی و رنگ کوره‌ای بر روی سطح قطعه‌ی موردنظر در شرایط آب و هواییِ مرطوب و شرجی حداقل سه لایه پوشش است. ضخامت رنگ کوره‌ای برروی سطوح، هم به شرایط آب وهوایی و هم به شرایط محیطی بستگی دارد.در شرایط متعادل با سطحِ آلودگی کم، ضخامت رنگ، پایین در نظر گرفته می‌گردد،اما در شرایط محیطیِ سخت مثل مجاورت با موادشیمیاییِ خورنده و همچنین محیط حاویِ رطوبتِ بالا، ضخامت رنگ کوره‌ای بالا در نظر گرفته می‌گردد(همچنین در شرایطِ محیطیِ سخت،نوع رنگ کوره‌ای پودری نباید براق انتخاب گردد). همانطور که گفته شد دمای کوره و زمان کوره در انعطاف و سختیِ رنگ کوره‌ای تاثیر مستقیم می گذارد.دررنگهای صنعتی به خاطر حلال ها و سخت کننده‌های رنگ،زمان و دمای بخصوصی جهت خشک کنندگیِ قطعه مورد نظر توسط کارخانه سازنده‌ی رنگ کوره‌ای پیشنهاد می‌شود که برای کاستن از زمان خشک شدن و نیز تکامل مراحل فعل و انفعالات رنگ کوره‌ای ،قطعه‌ی رنگ شده را در آن دمای تعیین شده و در زمان مشخص در کوره قرار می دهند تا رنگ کوره‌ای خشک گردد. لازم به توضیح است در دمای بالا، رنگ کوره‌ای به بیشترین حد از فرورفتگیها و خُلل و فُرج های قطعه، نفوذ کرده و باعث سختی و استحکام پوشش رنگ می‌شود. در اینجا به شیوه‌های مرسوم جهت رنگ آمیزیِ رنگ کوره‌ای می پردازیم:

• شیوه استفاده از پیستوله بادی.
• شیوه استفاده از پیستوله بدون باد فشاربالا.
• شیوه استفاده از پیستوله الکتروستاتیکی.

در شیوه رنگ آمیزی با پیستوله بادی با فشار عادی،قطعه کار،به وسیله پیستوله بادی معمولی رنگ آمیزی و جهت مراحل خشک شدن وارد کوره می‌شود. جهت ضخامت های بالای رنگ، نیاز است قطعه چند بار با رنگ کوره‌ای رنگ آمیزی شود. در شیوه رنگ آمیزی با پیستوله بدون بادفشاربالا(پیستونی)،رنگ با هوا تماس نداشته و در مخزن بزرگ برای مصرف آماده می‌گردد.مخزنِ مذکور، خود، دارای همزن بوده و با یک گرمکن(به صورت اتومات)، دمای رنگ را ثابت نگه می دارد.در این شرایط رنگ گرم با فشارِ بالا بر سطح قطعه برخورد کرده و در خُلل و فُرجِ سطحِ قطعه نفوذ می‌نماید. از مزایای این روش این مورد است که برای ایجاد ضخامت های بالای رنگ در یک مرحله می‌توان اقدام کرد. اما در شیوه رنگ آمیزی با پیستوله الکتروستاتیکی با رنگ کوره‌ای پودری، رنگ در مخزنی که در حالت چرخشی قرار دارد و همچنین به سمتی بالا و پایین تکانده می‌گردد،توسط یک فشارشکن وارد شلنگ های خروجی شده و در سرگانهای پاشش باردار شده،به صورت الکتروستاتیک به قطعه می رسد. لازم به ذکر است قطعه کار،دارای بارصفر و رنگ دارای بارمثبت است. در این روش، قطعه، عمل جذب رنگ را تا زمانیکه از لحاظ عایقی به ضخامت مطلوب برسد ادامه می دهد و در نتیجه ضخامت رنگ کوره‌ای پودری استاتیک در تمام نقاط قطعه، یکسان و یکدست می‌شود. نکته مهم که باید در کلیه مراحلِ شیوه‌های پاششیِ رنگ رعایت کرد اینستکه حتماً از دستگاههای جذب ذرات معلق در فضا استفاده کرد.آبشار رنگ می‌تواند آلودگی هوا را کاهش داد و کیفیتِ رنگ کاری را بهبود دهد.

پ- مرحله حرارت دهیِ رنگ کوره ‌ای :

عملیات حرارت دهی،خود شامل چند روش است که به اختصار به انواع آن می‌پردازیم:

☆ روش پیش گرما: در این روش، قطعه، به میزان لازم حرارت داده می‌گردد و بعد از آن به روش افشانه رنگ آمیزی می‌گردد و در زمانی کمتر از سه دقیقه آماده‌ی مرحله‌ی سردشدن می‌شود.

ویژگی های روش پیش گرما:

• مقاومت بالا در برابر خراش و جداشدگی.
• چسبندگیِ بسیارخوبِ رنگ به قطعه کار.
• سخت تر بودنِ لایه‌ی رنگ زیرکار (آستر) از روی کار (رویه)
• قابل استفاده در قطعات زیر ِآب (مثلا به جای استیل) و همچنین قطعاتی که در شرایط سخت مورد استفاده‌اند.

محدودیتهای روش پیش گرما:

° الزاماً به حرارت بالا نیازمند است که باعث اسراف در سوخت و انرژی می‌شود.

° الزاماً نیاز به دستگاههای اتومات و نیمه اتومات است و با روش دستی بسیار دشوار می‌توان اقدام کرد.

☆ روش پس گرما: در این روش ابتدا قطعه کار،با رنگ کوره‌ای پودری استاتیک پوشش داده می‌گردد و سپس برای حرارت دهی در کوره قرار می‌گیرد.

ویژگیهای پس گرما:

• سهولت ِ اجرا و امکان آموزشِ آسانِ آن به پرسنل.
• امکان اجرای آسان آن به روش دستی و اتومات.
• مقرون به صرفه بودنِ راه اندازیِ آن.
• سرعتِ عملکردِ بالا هم در روش دستی و هم در روش اتومات و راندمان بالا در تیراژِ قطعاتِ رنگ کاری.

☆ روش مشعل پاش: در این روش تفنگیِ دستگاهِ رنگ پاش در حالیکه پودررنگ را به سمت قطعه می پاشد همزمان شعله را نیز به سمت قطعه گسیل می دارد تا رنگ پخته شود.

☆ روش مادون قرمز: در این روش ابتدا قطعه توسط شخص یا ربات، رنگ پاشی می‌گردد و سپس قسمت رنگ شده، زیرِ لامپ مخصوصی که حاوی اشعه مادون قرمز است قرار گرفته و سخت می‌شود.