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ボンディングミキサー

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A.なぜ金属結合なのか
金属粉体塗装は、銀からさまざまな金属仕上げを施すために製造できます。
ゴールドに、光沢とプロファイルのすべての範囲で。アルミニウム、青銅、亜鉛を追加することにより、
熱硬化性粉体塗装へのマグネシウムおよびステンレス鋼顔料。
シルバーメタリック効果に最も使用される顔料は、リーフィングに1〜2%のアルミニウムと
葉のない形で3-5%。アルミニウム顔料を使用すると、上質なリーフィンググレードが
最も明るい銀色と光沢のある効果を生み出します。これらは平均粒子サイズが小さくなります。
(4〜12ミクロン)非リーフィングはより高い平均粒子サイズ(10〜20ミクロン)であり、
きらめき効果。
滑らかなメタリック効果粉体塗装は、通常の粉体では製造できません。
押し出し中に発生するせん断力が金属を歪めるため、コーティングプロセス
粒子が原因で光沢が失われます。押し出しプロセスはいくつかを生成することができます
優れた明るいハンマー仕上げ効果ですが、全体的にシルバーとダークグレーになる傾向があります
効果。
金属顔料を熱硬化性粉体塗装と混合する乾式混合
は単純な製造方法ですが、爆発しやすい非常に危険なプロセスになる可能性があります
正しい不活性化の方法と手順なしで。完成した粉末は
明るく光沢のある効果ですが、メタリック顔料は次の時点で分離する傾向があります
これを適用すると、顔料の凝集が発生し、再生システムで発生します
色が変わります。ブレンドされた製品は、無料であるため、アプリケーションに大きな問題を引き起こします
コロナ中の銃の詰まりを含む、混合物内に存在する金属粒子
処理。
金属粉体塗装の製造は、次のような接合プロセスによって最もよく達成されます。
比較的安全で、正しくても粉末内に遊離金属粒子を残しません
結合。ボンディングプロセスは、金属の完全な取り付けとして説明できます
熱硬化性粉体塗装への顔料。分離に関連する問題と
凝集は、通常の非金属粉体塗装と同等の再生で消えます。
金属効果は、大きなバッチでも一定になります。
顔料、特にアルミニウムを組み込むリスク。によって排除することができます
プロセスの安全な操作の基礎を決定し、最適な機器を使用する
製造。
このプロセスの専門的な性質により、粉体塗装メーカーはほとんどありません。
社内でこのプロセスに移行し、ほとんどの場合、ボンディングサービス会社を使用することを選択しました
粉体塗装によって供給されるベースパウダーにメタリック顔料を接着するため
メーカー。
ボンディングサービスの問題は、サンプルの送信にかかる時間と
仕様の詳細、必要なベース粉体塗装の特定、製造
ベースパウダーを接着して粉体塗装メーカーに返却し、
エンドユーザーに。通常のサービスは、カラーパターンの受領から8週間です。
接着粉体塗装。
大規模なボンディングサービス会社は、金属顔料のメーカーでもあります
ボンディングプロセスで使用されるため、ボンディングの原材料を供給することができます
処理する。ヨーロッパの主なメタリック顔料サプライヤーは、EckartとBenda-Lutzです。


B.原則と理論
ボンディングプロセスは、3つの異なる部分に分けることができます。
1.取り付け-粉体塗装への金属の取り付けは、熱によって簡単に行われます。
粉体塗装を柔らかくしてから、すべてが
粒子は文字通り粉末表面に「付着」しています。最も一般的に使用される方法
高速分散、粉体塗装、金属顔料で付着を実現
高速ミキサーにロードされます(通常、プロセスの制御を可能にするためにジャケットが付けられています
温度)そしてそれから高速で数分間混合した。混合のエネルギー
粉末が軟化点に到達するために必要な温度上昇を提供します
(40-600C)、軟化により、金属顔料が粉末表面に付着します。
すべての金属粒子が軟化した粉末に付着するまで、混合を続けます。ザ・
エンドポイントは重要であり、温度制御とエネルギー計装によって制御されます。
エンドポイントに達したら、混合物をクーラーにすばやく排出して、
早期硬化/凝固を防ぎます。
2.冷却/バッチ処理-温かい排出混合物はできるだけ早く冷却する必要があります
(150C)そしてこれはジャケット冷却された別の低強度ミキサーを使用して達成されますまたは
このバルク温度を下げるのに十分な冷却が必要です。ほとんどの場合、結合量
はより大きなバッチのごく一部であるため、これで多数のミックスのブレンドも実現されます
ステージ。クーラーミキサーのサイズは、バッチサイズの広がりによって決まります。
3.ふるい分け-粉体塗装は接着プロセス中に熱にさらされるため、
これはローカライズできるため、最終製品を改良して削除する必要があります
形成された可能性のある凝集体。 130〜150ミクロンのコースふるい分けは通常
十分。
接着粉体塗装の最終要件は、次の理由による最適な粉体再生です。
より大きな粉体塗装粒子に結合する微細な顔料。からの分離はありません
スプレー塗布中の粉体塗装、エフェクト顔料の塗布でも
ワークピースへの粉体塗装。
C.粉体塗装および金属における粉塵爆発の背景
顔料
金属効果粉体塗装の製造を検討しているメーカーは
プロセスのリスクを考慮する必要があります。このプロセスには、微細なアルミニウムの「接着」が含まれます
温かい熱硬化性粉体塗装粒子の表面にフレーク顔料。罰金
適切な条件下でのアルミニウム粉末は、深刻な粉塵を引き起こす可能性があります
爆発の危険。粉体塗装粒子自体も潜在的に可燃性です
ほこり。したがって、これらの材料の取り扱いと処理は、
粉塵爆発のリスクを最小限に抑える方法。
プロセスの操作のための「安全の基礎」を定義するために、考慮する必要があります
提案された予防または保護方法によってもたらされるリスク削減のレベル。
これにより、提案されたシステムの妥当性について判断を下すことができます。
リスクを許容レベルまで低減します。このリスクを評価するために必要な重要な情報
状況は、取り扱われている材料の爆発データです。

粉体塗装と金属粉末の両方が、内部の空気中に分散すると爆発する可能性があります
特定の濃度範囲。十分な発火の発火源があれば発火する可能性があります
力は同時に存在していました。
アルミニウムの分散したダストクラウドを点火するために必要なエネルギーの量は依存しています
主に粉末の粒度分布に基づいて、より少ない程度で
表面処理の種類。年齢、水分含有量、粒子形状などの他の要因
(つまり、球またはフレーク)も役割を果たします。着火のしやすさは、と呼ばれるパラメータによって定義されます
最小着火エネルギー(MIE)と文献の値は、1mJ未満から50までの範囲です。
mJ。したがって、細かいリーフィンググレードは最低の着火性を持つと予想されます
エネルギー。
これを概観するために、以下は静電の可能な点火エネルギーの表です
ボンディングプラントで発生する可能性のある放電。


排出 エネルギー(MJ)
フランジからの火花 0.5
スクープ/シャベルからのスパーク 2
200リットルの金属ドラムから火花を散らす 40
人からの火花
10-30
大きな金属アイテムからの火花 50-100
非導体からのブラシ放電(例:大きなビニール袋、粉末表面、プラスチックダクト) 3-5

したがって、ブラシ放電によるダストクラウドの着火は達成されていませんが
練習、それを除外することはできません。からの静電放電によるアルミニウムの着火
孤立した導体または帯電した人間のオペレーターは明らかに可能です。発火の確率
機械的火花、摩擦火花および高温表面からのアルミニウムの除去はより困難です
予測し、多くの要因に依存します。ただし、点火が可能であると想定するのは安全です
過熱したミキサーベアリングまたは過熱したモーターからの火花が原因で発生します。
爆発が発生した場合、アルミニウム爆発の爆発暴力は
非常に高い。爆発の暴力は、Kst値と呼ばれるパラメータによって定義されます。
ベントのない爆発における最大圧力上昇率の関数。報告された値
純アルミニウム粉末の場合、300〜1000 bar.m / sの範囲です。の下端でも
この範囲では、爆発の重大度が非常に高くなるため、重大な爆発が発生します
1kg程度の少量でも強度が期待できます。アルミニウムの爆発は
防御するのは非常に難しいため、一般的に予防に重点が置かれます。
粉体塗装自体は潜在的に爆発性の粉塵です。最小点火エネルギーは
粒子サイズに依存し、程度は少ないが配合に依存する。微粉末粒子
(dv、50 3-4ミクロン)は1-3 mJと測定されています(参考文献2)。しかし、そのまま
この細かさの粉末粒子が結合のベースとして使用される可能性は低いです。
通常のMIE範囲は10〜30mJです。繰り返しますが、粉体塗装粒子は影響を受けやすいです
特定の種類の静電放電に対して、例外は
粉体塗装粒子に点火することは期待されていません。爆発の重大度に関しては、
通常、粉体塗装のKst値の範囲は100〜200 bar.m / sで、200のみです。
非常に細かいpsd材料用。爆発は通常、よりもはるかに暴力的ではありません
アルミニウムの爆発は、それでもなお重大な損傷を引き起こす可能性があります。


アルミニウム粉末を通常の粉体塗装と混合すると、文献データは
粉体塗装のKst値は、5〜6重量%のときに約10%増加しました。
アルミを追加。約25重量%のアルミニウムを添加した場合にのみ、Kst
純アルミニウム粉末に近づきます。粉末の最小着火エネルギー
最高級のリーフィンググレードの10%以上が
中古。したがって、多くの点で、ボンディングの最も危険な部分は取り扱いにあります
純粋なアルミニウムの。ただし、アルミニウムの偏析に注意する必要があります
より高いKst値とより低いMIE値を優先して、上記の数値を変更する可能性があります。
D.ボンディングプロセスルート
D.1ボンディングと冷却
接着された金属粉体塗装を製造するには、加熱するプロセスが必要です
粉末を軟化点、通常は45〜550℃まで。入熱は、
高速ミキシングツールからの機械的エネルギーの組み合わせ、ジャケット付きの温水から
ミキサー、または2つの組み合わせ。混合速度は一般的に高いので可変です
適度な時間スケールで粉末を加熱するには速度が必要ですが、低速は
顔料を混ぜて接着性を得るのに好ましい。低速が最小化
顔料構造の損傷。結合が達成されたら、混合物を冷却することが重要です
過度の凝集や塊の形成を避けるために、できるだけ早く。の中に
極端な結合バッチは、過熱しているかどうかにかかわらず、結合ミキサーで完全に固化する可能性があります
十分に速く冷却されました。冷却は、冷水をに導入することによって達成されます
ミキサージャケットを接着するか、別のクーラーミキサーで冷却します。
最速の冷却は、別のミキサー/クーラーを使用することで達成される可能性があります
単一のミキサー/クーラーがすでに高温のミキサーを冷却しようとしているため、組み合わせ。
ただし、ミキサーのバッチサイズが大きくなると、ジャケットを使用して冷却します(
個別のクーラーミキサー)は、バッチ処理するための冷却表面積として非常に時間がかかる可能性があります
サイズ比が小さくなります。ただし、別のミキサー/クーラーの利点は、結合が
冷却サイクルを切り離すことができるため、ボンディングと冷却を同時に行うことができます。
容量の増加。考えられる欠点は、2つの追加のクリーニング時間です。
掃除するミキサーではなく。ただし、クーラーミキサーは比較的簡単なはずです
その表面への粉末の融合はありそうもないので、きれいです。
冷却時間を見積もる式は次のとおりです。


6

どこ :
T =時間(秒)、
M =粉末の質量(kg)
A =ジャケットの伝熱面積(m2)
U =全体的な熱伝達係数(W / m2C)
Tw =冷水温度(C)
Ts =開始温度(C)
Tf =必要な最終温度(C)



53

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