Casa / Novità / Novità del settore / Il rivestimento in polvere si nasconde bene a uno spessore normale: perché è visibile a film sottile?
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La verniciatura a polvere con uno spessore della pellicola normale offre un buon colore e un buon potere coprente, ma quando lo spessore della pellicola viene ridotto per ridurre il consumo di materiale, il colore del substrato traspare, compaiono chiazze di colore locali e la copertura complessiva può essere insufficiente. Questo problema è comune nelle formulazioni di vernici in polvere scure, chiare e altamente decorative.
La reazione di molte persone è quella di aumentare la quantità di polvere applicata, ma se la capacità di copertura del film sottile del prodotto è di per sé insufficiente, il semplice aumento dello spessore del film non risolve veramente il problema. Per migliorare le prestazioni del film sottile è necessario analizzare insieme la formulazione delle polveri, la dispersione dei pigmenti e il processo di spruzzatura.
1 · Perché il film sottile è particolarmente incline alla trasparenza?
Dopo che il rivestimento in polvere ha formato una pellicola, se il substrato può essere completamente nascosto dipende sia dallo spessore della pellicola che dalla capacità di copertura del rivestimento stesso. Quando lo spessore del film diminuisce, diminuisce anche la quantità di pigmento e riempitivo per unità di area: la capacità del rivestimento di coprire il colore del substrato diminuisce naturalmente. Ciò è particolarmente vero per le vernici in polvere di colore chiaro: se il colore del supporto è intenso, è più probabile che si veda attraverso l'applicazione sottile. La trasparenza del film sottile non significa necessariamente una scarsa qualità della polvere: può significare che lo spessore del film è già sceso al di sotto dell'intervallo che la formulazione attuale può coprire stabilmente.
2 · Scarsa dispersione dei pigmenti: i problemi sono più evidenti nella pellicola sottile
Il pigmento nella verniciatura a polvere non viene semplicemente aggiunto e pronto. Se il pigmento non viene sufficientemente disperso durante l'estrusione e la miscelazione, formando un'agglomerazione locale, ne risulta una distribuzione non uniforme del pigmento nella pellicola. Con uno spessore del film normale, questa differenza potrebbe non essere facilmente notata, ma quando lo spessore del film diminuisce, è più probabile che le aree con pigmento localmente insufficiente siano visibili attraverso il substrato. Pertanto, quando si migliora la capacità di mascheramento del film sottile, è necessario prestare particolare attenzione all'uniformità della dispersione dei pigmenti. Per le formulazioni che utilizzano biossido di titanio ad alto carico, nero di carbonio o altri pigmenti ad alto potere colorante, lo stato di dispersione ha un effetto particolarmente significativo sulle prestazioni coprenti finali.
3 · Il sistema di pigmenti non è "Più è meglio"
Può sembrare che aumentare l'aggiunta di pigmento migliori il potere coprente, ma ciò non significa che più pigmento sia sempre meglio. Quando il rapporto dei pigmenti è troppo elevato, la viscosità del sistema, il flusso di fusione e le proprietà meccaniche possono cambiare. Allo stesso tempo, se il pigmento non è stato sufficientemente disperso, aumentandone la quantità si potrebbe invece provocare una maggiore agglomerazione. Ciò che veramente richiede attenzione è: il tipo di pigmento, il rapporto di aggiunta, lo stato di dispersione, il sistema di resina, non semplicemente l'aumento del contenuto di pigmento.
4 · Anche la dimensione delle particelle di polvere influisce sulle prestazioni del film sottile
Le particelle di polvere troppo grandi o con una distribuzione granulometrica irragionevole possono causare una deposizione di polvere non uniforme durante la spruzzatura. Con uno spessore del film inferiore, le differenze nella copertura della polvere nelle diverse zone diventano più pronunciate. Se la dimensione delle particelle di polvere è instabile, anche la velocità di raccolta della polvere, la diffusione della fusione e la distribuzione dello spessore del film finale potrebbero cambiare. Pertanto, per i prodotti a film sottile, la dimensione delle particelle di polvere stessa non può essere trascurata.
5 · Uno scarso flusso del materiale fuso può anche causare trasparenza locale nel film sottile
Dopo essere stata spruzzata sulla superficie del pezzo, la polvere non forma direttamente la pellicola finale. Dopo la cottura, la polvere deve sciogliersi, scorrere e formare gradualmente un rivestimento continuo. Se la fluidità del fuso è insufficiente e le particelle di polvere non riescono a fondersi completamente insieme, il film può sviluppare zone localmente sottili. In uno stato a film sottile, questo tipo di problema è più facilmente amplificato. Pertanto, le prestazioni di flusso della verniciatura in polvere non influiscono solo sull’aspetto della superficie, ma influiscono anche sulla continuità finale del film.
6 · Anche il processo di spruzzatura stesso può causare "apparente trasparenza"
A volte la formulazione non presenta problemi evidenti, ma la trasparenza si verifica ancora dopo l'effettiva spruzzatura. A questo punto è necessario verificare la messa a terra del pezzo, i parametri della pistola, la distanza di spruzzo e lo stato di aspirazione della polvere. Se la polvere si deposita in modo non uniforme in diverse posizioni del pezzo, può formarsi: spessore della pellicola localmente insufficiente → potere coprente ridotto → colore del substrato visibile. Soprattutto in corrispondenza dei bordi, delle scanalature e degli angoli di pezzi complessi è più probabile che si verifichi uno spessore della pellicola insufficiente. Pertanto, i prodotti a film sottile hanno generalmente requisiti più elevati in termini di uniformità di spruzzatura.
7 · In che modo gli additivi possono contribuire a migliorare questa situazione?
Se lo spessore del film di spruzzatura e i problemi relativi alle apparecchiature sono stati eliminati, il lato della formulazione può concentrarsi sull'abbinamento degli additivi nel sistema delle polveri. Ad esempio, migliorare lo stato di dispersione dei pigmenti in modo che i componenti coloranti siano distribuiti più uniformemente nel sistema resinoso; regolare il sistema di livellamento in modo che la polvere fusa possa diffondersi più completamente in una pellicola. Per i sistemi a polvere soggetti a craterizzazione e altri difetti superficiali, è necessario bilanciare anche il degasaggio e i difetti superficiali. In altre parole, le prestazioni del film sottile non sono determinate da un singolo additivo: sono il risultato combinato di dispersione, livellamento, degasaggio e del sistema di pigmenti che lavorano insieme.
8 · Come diagnosticare lo show-through del film sottile?
Se il prodotto ha un potere coprente normale con uno spessore di film standard ma la trasparenza si verifica solo con un film sottile, l'indagine può seguire questa sequenza: prima confermare lo spessore effettivo del film → controllare l'uniformità dello spruzzo → controllare la dispersione del pigmento → analizzare il sistema del pigmento → controllare la dimensione delle particelle di polvere → quindi regolare il flusso di fusione e il sistema di additivi. Se tutte le aree mostrano una trasparenza uniforme, il problema è più probabilmente legato alla capacità di nascondere la formulazione; se sono visibili solo aree localizzate, lo spray, l'aspirazione della polvere e la struttura del pezzo necessitano di un'indagine prioritaria. Questo tipo di indagine ha maggiori probabilità di individuare la vera causa rispetto al semplice aumento del consumo di polvere.
Sommario
La trasparenza del film sottile nella verniciatura a polvere non è semplicemente "un film troppo sottile". La capacità di nascondere i pigmenti, l'uniformità della dispersione, la dimensione delle particelle di polvere, il flusso di fusione e l'uniformità dello spruzzo influiscono tutti sull'effetto finale del film sottile. Se si vuole mantenere una buona copertura riducendo allo stesso tempo lo spessore del film, sia la formulazione che il processo devono essere ottimizzati contemporaneamente. Per la verniciatura a polvere, un vero sistema a film sottile non si basa semplicemente sull'aumento del pigmento o sull'aumento dello spessore del film: significa che anche uno spessore limitato del film può formare uno strato di rivestimento uniforme e continuo con sufficiente capacità coprente.
Film sottile ≠ copertura insufficiente sempre difetto di formulazione
L'uniformità della dispersione dei pigmenti è fondamentale nel film sottile
Il pigmento non è migliore se usato in quantità maggiori
La dimensione delle particelle di polvere influisce sull'uniformità della copertura del film sottile
Uno scarso flusso del materiale fuso causa localmente zone di film sottile
L'uniformità dello spruzzo influisce in modo significativo sul risultato del film sottile
Domande frequenti
Esiste una soglia minima di spessore del film al di sotto della quale sarà visibile la formulazione in polvere?
Sì, ogni formulazione di rivestimento in polvere ha uno spessore minimo del film al di sotto del quale la copertura non è sufficiente, indipendentemente dal carico o dalla qualità del pigmento. Questa soglia è determinata dalle proprietà ottiche del sistema di pigmenti (coefficiente di diffusione e coefficiente di assorbimento), dall'uniformità della distribuzione dei pigmenti nella pellicola indurita e dalla continuità della pellicola. Lo spessore minimo coprente può essere ridotto attraverso una migliore dispersione dei pigmenti e un flusso di fusione ottimizzato, ma non può essere eliminato del tutto: è una caratteristica fondamentale del sistema ottico.
Perché la trasparenza del film sottile spesso appare peggiore sui bordi e sugli angoli che sulle aree piane?
Bordi e angoli sono intrinsecamente zone con minore deposizione di polvere a causa della distribuzione del campo elettrostatico nel processo di spruzzatura: l'effetto gabbia di Faraday riduce la penetrazione della polvere nella geometria concava. In combinazione con l'effetto della tensione superficiale durante il flusso di fusione che allontana il materiale di rivestimento dai bordi, la formazione di pellicola in queste zone è generalmente inferiore rispetto alle aree piane adiacenti. Ciò fa sì che le zone dei bordi e degli angoli siano le prime posizioni in cui il occultamento della pellicola sottile fallisce, anche quando lo spessore medio della pellicola sullo schermo piatto è superiore alla soglia di occultamento.
