飞机发动机部件上的粉末涂料几乎完全溶解在新型化学脱模剂中。在热水浴中轻轻冲洗是唯一需要额外的清洁。


四种基本的剥离方法通常用于去除固化的粉末涂料:机械,热,热机械和化学。每种方法都有优缺点,在进行选择时必须加以考虑。最近,开发了一种新的化学工艺,可在环境温度下快速去除涂层,对工人和环境安全。有了这种新工艺,今天的整理专业人员对粉末涂料的去除有了新的选择。

传统的方法

机械
机械清除使用爆破介质,如沙子、水、干冰、玻璃珠、钢或塑料。介质在压力下射向表面,冲击产生的磨损使涂层脱落。强力爆破介质可以迅速去除涂层,但会使表面粗糙。较温和的爆破方法可以保持表面轮廓,但速度较慢。

机械去除通常是最便宜的去除涂层的方法,因为它需要简单的设备;然而,由于每个零件都必须单独爆破,通常比其他工艺慢得多,因此人工成本可能很高。形状不规则的零件可能是一个问题,因为它们需要很长时间才能爆破,而且它们会困住爆破介质,从而导致涂层失效。任何零件的表面也必须在喷砂前用溶剂或碱性清洗干净,否则表面上的任何污染物都可能嵌入表面,导致涂层失效。


热去除法使用高温去除涂层。热去除的三种类型是烘烤式、燃烧式和流化床式。

烘烤剥离系统是批量工艺,其中零件、机库或机架被装入在644-752°F(340-400°C)操作的烤箱中,大多数粉末涂料将在此温度范围内降解并最终点燃。零件通常需要三到六个小时才能完全清洗,但烘箱可以在一个周期内处理多个零件。这一过程会在零件上留下残余的灰,必须在单独的洗涤阶段去除,以防止污染下一个涂层过程。

燃烧剥离系统的工作温度要高得多,从1004-1202°F(540-650°C)。在这样的温度下,涂层会迅速燃烧并从零件上燃烧掉。通常,该方法作为内联工艺的一部分,作业速度可达6英尺/分钟,涂层可在短短4分钟内去除。用水来灭火和清除灰烬,以便零件在离开工艺时是干净的。缺点是高温会损坏或扭曲零件,所以这种工艺一般只用于机库或机架。

流化床汽提系统使用惰性介质,如沙子或氧化物来传递热量。天然气或丙烷在介质下方的燃烧室中燃烧,产生的热量被吹过介质,使其被加热并悬浮,就像流态化的粉末料斗一样。机库或产品被降低到806°F(430°C)的流态化介质中,涂层在介质的研磨作用下分解,灰分被去除。零件加工后不需要额外清洗。这种类型的系统可用于批处理或内联应用程序。

无论采用何种工艺,热剥离的关键是零件和机库必须耐高温。这三种热过程都会产生挥发性有机化合物(VOCs)等燃烧副产物,需要对排气系统中的加力燃烧器进行适当的破坏。这种设备可能很昂贵,而且会消耗大量能源;然而,当设备正确运行时,热过程几乎不会向环境中释放任何污染物。

热机的
热化学剥离方法利用温度和化学反应来去除零件上的涂层。这种方法通常被称为“熔盐”,它可以在短短几秒钟内剥离部件和机库。它是内联使用的,水喷雾用于清除部件或机库中的化学物质和残留物。工作温度约为806-896°F(430-480°C)。

化学
化学剥脱法可以在分批过程中使用热化学或冷化学。热脱模器通常具有腐蚀性,在176°F(80°C)附近运行。涂层会溶解或膨胀,并可能掉入化学浴或需要用水喷雾去除。热汽提液蒸发得相当快,这可能导致快速的化学消耗。腐蚀性物质也能迅速灼伤皮肤和眼睛,因此对工人构成重大危险。

传统的冷化学脱模剂往往含有二氯甲烷、苯酚和其他有害溶剂。它们的工作速度非常快,但具有剧毒,在几秒钟内就能灼伤工人。使用过的脱衣器和用于清洗零件的冲洗水都被认为是危险废物。

化学汽提相对快速经济,设备通常简单。然而,由于环境、安全和处理问题,这种方法已经不常用了。

新的剥离器用于从钩子上去除聚酯和环氧基粉末涂料。在平均温度为81°F(27°C)的条件下,经过24小时的停留时间后,剥离器清除了所有累积的涂层。

符合环保的替代方案

20世纪80年代,人们对危险化学品的抵抗力不断增强,这促使许多研究人员寻找替代技术来去除涂层。2022世界杯八强水位分析由于这些发展努力,环保产品现在被用于全球约一半的商业航空公司,包括新加坡、澳洲航空(Quantas)和美国联合航空(United Airlines)等公司的飞机。环境可接受的化学剥离工艺也被用于解决其他由于环境问题或工人安全而不能使用化学品的应用。

最近,研究人员开始专门关注粉末涂层去除化学品和工艺。通过这些努力出现的一种解决方案是碱性双相液体,最初开发用于去除浸罐应用中发动机部件上的涂层和碳。该产品有一个油上层,以减少蒸发。它不含游离氢氧化物、苯酚、铬酸盐或氯化溶剂,对钢、铝、钛、镁和大多数其他金属都是安全的。该产品可以加热到149-189°F(65-87°C)或在室温下使用。

使用新型剥离器,零件通常可以在15-60分钟内剥离,生产挂钩和机架通常可以在70°F(21°C)下12-36小时内剥离,具体时间取决于涂层厚度和均匀性。(被去除的粉末涂层类型也会对剥离时间有一定影响,但涂层厚度是最大的因素。)固体可以通过用袋式或袜子式过滤器过滤脱料器来去除。大部分色素通常会保持悬浮状态。

吊车起吊的铲斗在剥离之前包含有涂层的部件。

该脱衣器不受运输监管,不含任何有害空气污染物(HAPs)或消耗臭氧的化合物,几乎完全可生物降解。因此,该产品可以通过空运运输,不会产生任何危险的运费。

为了测试剥离器的性能,将剥离器用于从钩子上去除聚酯和环氧基粉末涂料。在平均温度为81°F(27°C)的条件下,经过24小时的停留时间后,剥离器清除了所有累积的涂层。这个结果是研究人员在类似应用程序中看到的典型性能。

该脱模器还在浸槽中进行了测试,以去除飞机发动机部件上的涂层。将含有剥离器的容器加热到149°F(65°C),并将零件浸泡15-20分钟。各种各样的浸泡机构和篮子被用来容纳不同大小的部件,从沉重的吊车吊桶到简单的钻孔桶。在操作过程中,对油罐进行连续过滤,以捕获松动的油漆;过滤引起的搅拌也有助于加速剥离。粉末涂层几乎完全溶解在剥离器中,所以从剥离浴中出来的零件几乎是干净的。在热水浴中轻轻冲洗是唯一需要额外的清洁。(也可以使用高压水喷雾来清洁部件。)

由于浸罐工艺的有效性,一个类似的系统也被安装在德克萨斯州休斯顿附近的一个新的粉末涂料工厂,该工厂将于2007年投产。该公司生产的配件用于汽车售后市场。所有部件都涂有聚酯粉末涂层。在该公司现有的工厂,粉末积聚在挂钩上,直到脱落,导致零件出现缺陷。该公司需要一个快速高效的系统来清洗挂钩和去除零件上有缺陷的涂层。

将建造一个装有装有过滤系统的环保脱衣器的浸水槽,可以容纳最大的2米长部件。罐体可能是未加热的,因为30-40分钟的拆卸时间足够快,可以防止有缺陷的部件堆积。该水箱还将在夜间用于清洁挂钩,这将有助于减少整体缺陷。

一种新的剥离选项

许多不同的方法可以用来去除粉末涂料。每个整理操作必须考虑什么将是最具成本效益和最有效的工艺为其特定的应用。以下是一些有助于确定最佳流程的问题:
  • 必须多快去除涂层?
  • 该工艺是用于清洗零件还是机库/机架,或两者都是?
  • 这个过程应该是在线的还是批量的?
  • 是否需要带后清洗?
  • 零件会在加工过程中损坏吗?
  • 环境或健康限制是什么?
有了新型环保化学脱模器,整理专业人员有了安全有效去除粉末涂料的新选择。

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