传统的塑料精加工方法往往需要人们在涂层前后处理每个部件,这增加了人工成本。此外,虽然涂层材料成本相对较低,但过度喷涂产生的大量浪费增加了完成整理过程所需的涂层量,并可能大幅降低盈利能力。最近,一种新的滚筒喷涂系统*被开发出来,以消除这些零件涂层问题,并帮助塑料制品制造商重新获得竞争优势。

这些塑料零件是在滚筒喷涂系统中进行喷涂的。


来自海外市场的竞争压力使得美国制造商很难盈利。需要涂层的塑料部件制造商面临着一个特别困难的挑战。传统的精加工方法,如将必须经过大型油漆系统的小零件挂在架子上,或机器人喷涂单个零件,往往需要人们在喷涂前后处理每个零件,这增加了劳动力成本。此外,虽然涂层材料成本相对较低,但过度喷涂产生的大量浪费增加了完成整理过程所需的涂层量,并可能大幅降低盈利能力。

最近,一种新的滚筒喷涂系统*被开发出来,以消除这些零件涂层问题,并帮助塑料制品制造商重新获得竞争优势。

图1。该系统的工作原理是在一个或多个喷嘴下方的椭圆形桶中加热和翻转小部件。

翻滚喷涂基础知识

新系统的工作原理是在一个或多个喷嘴下的椭圆桶中翻滚小部件(见图1)。加热,预过滤的强制空气被注入喷涂区,以帮助涂层附着在部件上。由于零件在桶中会根据其几何形状和重量的不同而发生不同的翻滚,因此桶的倾角可以从0到35度进行调整,以“定制”每批零件的涂层角度,进一步优化涂层应用。枪管还可以在任意方向旋转125度,以方便部件的装载和卸载。桶可以运行在任何地方从2-30转,加工温度可以从环境温度到300°F,这取决于零件和表面处理。

带有后过滤器的排气风扇允许在零件被涂覆的喷涂区域保持负压。发那科PLC控制器监控涂装过程的各个方面,并在出现任何偏差时立即通知操作员,以防止生产不符合规格的部件。使用椭圆形状的桶,而不是传统的八角形桶,防止零件只沿桶的外边缘骑行,并确保均匀的油漆覆盖在零件的所有区域。当加工完成后,将桶倾斜以卸载完全干燥的部件,然后可以将其直接放入集装箱或移动到组装区域进行进一步加工。

图2。超过4000∕7 / 8 × 1 × 9∕16-in。-厚的未涂层塑料件装入滚筒喷涂机的桶中进行精加工。

高效的夹具加工

该技术的一个应用是塑料家具零件的涂层。在传统的涂层工艺中,零件将挂在架子上并进行喷涂。将零件挂在挂钩上需要大量的劳动,在精加工过程中可能会发生高达70%的过度喷涂。

图3。成品部分显示在左边。

图2中所示的零件是x 1 x 9⁄16英寸厚。在一次测试中,大约有4230个类似的零件被加载到一个滚筒喷涂系统中。加热的空气将零件加热到约140华氏度。喷嘴将多层薄涂层材料应用到零件上,直到达到所需的厚度和覆盖范围。从开始到结束,这些塑料部件的理想效果大约花了45分钟。只需要200克涂层材料,再加300%的清水稀释,就可以覆盖所有部件,几乎没有任何过量喷涂。图3显示了完成的部分。

欧洲的一些公司已经开始采用这种新技术来涂装家具和家居组件。这些行业的一个目标是生产廉价的塑料门把手和固定装置,这些门把手和固定装置的涂层看起来像高端闪亮的铝制。几家制造商最初投资了数百万美元用于机器人涂层操作,该操作可以单独拾取和喷涂每个抽屉把手,从而使零件的所有区域都没有触摸痕迹、涂层涂抹或橘皮缺陷。这些公司使用一种非常昂贵的涂料来实现所需的“镜面铝”外观,但大部分涂层都因过度喷涂而损失了。

图4。一个经过处理的大衣钩(底部)与镜面铝完成的例子。

通过转向新的滚筒喷涂系统,这些公司使用了与机器人系统相同的涂层材料来实现相同的高质量镜面铝光洁度,但涂层材料大大减少,涂层效率大大提高。图4中显示了一个具有镜面铝饰面的加工大衣钩的示例。

玩具和其他应用

滚筒喷涂系统中使用的涂层可以是溶剂型或水性(或金属部件的环氧漆基)。该系统还可以用于在一个过程中用两种不同的材料涂覆一个部件,以达到所需的光洁度。例如,一个制造商需要在一个小塑料玩具上进行“古董”处理。滚筒喷涂系统使用两个压力容器和两个喷嘴进行这种应用。未涂布的玩具盾牌进入机器,通过一个喷嘴涂上特定数量的一种涂布,然后进行干燥循环。然后通过另一个喷嘴涂上特定数量的第二层涂层,以创建所需的古董外观。一旦涂层过程完成,零件就准备好包装和运输了。它们只需要触摸两次——第一次是装进机器,第二次是卸货并装进盒子。

对于可以涂覆的塑料材料类型有一些限制,例如,大多数结晶塑料在涂覆之前需要等离子体预处理来蚀刻表面。然而,由丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯和聚苯乙烯制成的塑料零件可以很容易地在滚筒喷涂系统中进行涂层。该机器还成功应用于塑料行业之外的金属零件装饰涂层,将彩色滑动涂层应用于橡胶“O”环,以便于组装和识别,并对金属零件进行防腐涂层。

随着制造商寻找降低劳动力成本和减少整理操作浪费的方法,新的整理替代品,如滚筒喷涂提供了一个有吸引力的解决方案。


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*Rotamat小零件涂层系统,可从Walther Trowal, Haan,德国和大急流城,MI