Mezclador de unión

A. POR QUÉ PEGADO METÁLICO
Se pueden producir recubrimientos en polvo metálico para dar una gama de acabados metálicos desde plata
al dorado y con todas las gamas de brillo y perfil. Añadiendo Aluminio, Bronce, Zinc,
Pigmentos de magnesio y acero inoxidable para los recubrimientos en polvo termoendurecibles.
El pigmento más utilizado para el efecto plateado metálico es el Aluminio 1-2% en la hoja y
3-5% en forma no hojeada. Con pigmentos de aluminio, los grados finos de Leafing
producen los efectos plateados y brillantes más brillantes, estos son el tamaño de partícula promedio más bajo.
(4-12 micrones) Los Non-Leafing tienen un tamaño de partícula promedio más alto (10-20 micrones) y dan
un efecto de brillo.
Los recubrimientos en polvo de efecto metálico suave no se pueden producir con el polvo normal
proceso de recubrimiento porque las fuerzas de cizallamiento que ocurren durante la extrusión distorsionan el
partículas que hacen que pierdan su brillo. El proceso de extrusión puede producir algunos
excelentes efectos de acabado de martillo brillante, pero en general tienden a ser plateados y gris oscuro
efectos.
Mezcla en seco donde los pigmentos metálicos se mezclan con los recubrimientos en polvo termoendurecibles
es un método de producción simple pero puede ser un proceso altamente peligroso propenso a explosiones
sin los métodos y procedimientos de inertización correctos. El polvo terminado dará una
efecto más brillante y brillante, pero el pigmento metálico tenderá a separarse en el punto de
aplicación esto a su vez causará la aglomeración del pigmento y en el sistema de recuperación causará
cambios de color. Los productos mezclados causan importantes problemas de aplicación debido a la
partículas de metal que existen dentro de la mezcla, incluida la obstrucción de las pistolas durante la corona
Procesando.
La producción de recubrimientos en polvo metálico se logra mejor a través del proceso de unión que
es relativamente seguro y no deja partículas de metal libres dentro del polvo cuando está correctamente
garantizado. El proceso de unión se puede describir como la unión completa de metal
pigmentos para recubrimientos en polvo termoendurecibles. Los problemas asociados con la separación y
la aglomeración desaparecerá con una recuperación igual a la de los recubrimientos en polvo no metálicos normales.
El efecto metálico será constante incluso con lotes grandes.
Los riesgos de incorporar los pigmentos, especialmente Aluminio. Puede ser eliminado por
determinar una base de operación segura para el proceso y utilizar el mejor equipo para
fabricar.
Debido a la naturaleza especializada de este proceso, solo unos pocos fabricantes de recubrimientos en polvo
se mudó a este proceso internamente, y la mayoría eligió utilizar una empresa de servicios de vinculación
para unir los pigmentos metálicos en el polvo base suministrado por los recubrimientos en polvo
Fabricante.
El problema con cualquier servicio Bonding es el tiempo que se tarda en enviar la muestra y
detallando la especificación, identificando el recubrimiento en polvo base requerido, fabricación
el polvo base, haciéndolo adherido y devolviéndolo al fabricante del recubrimiento en polvo y
al usuario final. Un servicio típico sería de ocho semanas desde la recepción del patrón de color hasta
Recubrimientos en polvo adheridos.
Las empresas de servicios de unión más grandes también son los fabricantes de pigmentos metálicos.
que se utilizan en el proceso de Bonding para que puedan suministrar las materias primas para el Bonding
proceso. Los principales proveedores de pigmentos metálicos en Europa son Eckart y Benda-Lutz.

B. PRINCIPIOS Y TEORÍA
El proceso de vinculación se puede dividir en tres partes distintas:
1. Fijación: la fijación del metal al recubrimiento en polvo se logra simplemente mediante calor
suavizar el recubrimiento en polvo y luego mezclar el pigmento metálico hasta que todo el
las partículas están literalmente \"pegadas\" a la superficie del polvo. El método más comúnmente utilizado para
lograr el apego es la dispersión de alta velocidad, el recubrimiento en polvo y el pigmento metálico
se cargan en un mezclador de alta velocidad (normalmente con camisa para permitir cierto control del proceso
temperatura) y luego se mezcla durante algunos minutos a alta velocidad. La energía de mezclar
proporciona el aumento de temperatura necesario para que el polvo alcance su punto de ablandamiento
(40-600C), el ablandamiento permite que el pigmento metálico se adhiera a la superficie del polvo.
La mezcla continúa hasta que todas las partículas metálicas se hayan adherido al polvo ablandado. los
El punto final es crítico y se controla mediante el control de temperatura y la instrumentación de energía.
Una vez que se ha alcanzado el punto final, la mezcla debe descargarse rápidamente en un enfriador para
prevenir el curado / solidificación prematuros.
2. Enfriamiento / procesamiento por lotes: la mezcla tibia descargada debe enfriarse lo más rápido posible
(150C) y esto se logra utilizando un mezclador de baja intensidad separado que se enfría por camisa o
tener suficiente enfriamiento para reducir esta temperatura a granel. En la mayoría de los casos, la cantidad adherida
es una pequeña parte de un lote más grande, por lo que la combinación de varias mezclas también se logra en este
etapa. El tamaño del mezclador más frío se rige por la distribución del tamaño del lote.
3. Tamizado: debido a que el recubrimiento en polvo se somete a calor durante el proceso de unión,
y como esto se puede localizar, es necesario refinar el producto final para eliminar cualquier
aglomerados que puedan haberse formado. El tamizado en curso a 130-150 micrones suele
suficiente.
Los requisitos finales del recubrimiento en polvo adherido son una recuperación de polvo óptima debido a la
pigmentos finos que se unen a las partículas de recubrimiento en polvo más grandes. Sin separación del
Recubrimiento en polvo durante la aplicación por pulverización, aplicación uniforme del pigmento de efecto y el
recubrimiento en polvo a la pieza de trabajo.
C. ANTECEDENTES DE EXPLOSIONES DE POLVO EN REVESTIMIENTOS EN POLVO Y METÁLICOS
Pigmentos
Los fabricantes que estén considerando fabricar recubrimientos en polvo con efecto metálico
necesidad de considerar los riesgos del proceso. El proceso implicará la \"unión\" de aluminio fino
pigmento en escamas sobre la superficie de las partículas de recubrimiento en polvo termoendurecibles calientes. Multa
polvo de aluminio en las condiciones adecuadas, tiene el potencial de dar lugar a polvo severo
peligros de explosión. Las propias partículas de recubrimiento en polvo también son potencialmente inflamables
polvos. Por lo tanto, el manejo y procesamiento de estos materiales debe realizarse en
una forma que minimiza el riesgo de explosión de polvo.
Para definir una 'base de seguridad' para la operación de un proceso, es necesario considerar
el nivel de reducción del riesgo proporcionado por los métodos de prevención o protección propuestos.
Esto permite emitir un juicio sobre la idoneidad de cualquier sistema propuesto para
reduciendo el riesgo a niveles tolerables. Información clave necesaria para evaluar el riesgo en este
situación son datos de explosión para los materiales que se manipulan.

Tanto los recubrimientos en polvo como los polvos metálicos son potencialmente explosivos si se dispersan en el aire dentro
un cierto rango de concentración. Podría producirse ignición si una fuente de ignición de suficiente ignición
el poder estaba presente simultáneamente.
La cantidad de energía necesaria para encender una nube de polvo de aluminio disperso depende
principalmente sobre la distribución del tamaño de partícula del polvo y en menor medida sobre la
tipo de tratamiento superficial. Otros factores como la edad, el contenido de humedad y la forma de las partículas.
(es decir, esfera o escama) también juegan un papel. La facilidad de encendido se define mediante un parámetro llamado
La energía mínima de ignición (MIE) y los valores de la literatura varían desde menos de 1 mJ hasta 50
mJ. Por lo tanto, se esperaría que los grados de hoja fina tengan la ignición más baja.
energía.
Para poner esto en perspectiva, a continuación se muestra una tabla de posibles energías de ignición de electrostática.
vertidos que pudieran producirse en una planta de unión.

Por lo tanto, aunque la ignición de una nube de polvo por descarga de cepillo no se ha logrado en
práctica, no se puede descartar. Ignición de aluminio por descarga electrostática de
conductores aislados u operadores humanos cargados es claramente posible. Probabilidad de ignición
de aluminio de chispas mecánicas, chispas de fricción y superficies calientes es más difícil de
predecir, y depende de muchos factores. Sin embargo, es seguro asumir que la ignición podría
ocurren debido a chispas, digamos de un rodamiento mezclador recalentado o un motor recalentado.
Si ocurriera una explosión, la violencia explosiva de una explosión de aluminio puede ser
muy alto. La violencia de la explosión se define mediante un parámetro llamado valor Kst, que es
una función de la tasa máxima de aumento de presión en una explosión sin ventilación. Valores reportados
para polvo de aluminio puro están en el rango de 300-1000 bar.m / s. Incluso en el extremo inferior de
En este rango, la gravedad de la explosión será muy alta y, por lo tanto, una explosión significativa.
se puede esperar resistencia, incluso en cantidades tan pequeñas como 1 kg. Las explosiones de aluminio son
bastante difícil de proteger y, por lo tanto, la atención se centra en la prevención.
Los recubrimientos en polvo en sí mismos son polvos potencialmente explosivos. La energía mínima de ignición es
dependiendo del tamaño de partícula y, en menor medida, de la formulación. Partículas de polvo fino
(dv, 50 3-4 micrones) se han medido como 1-3 mJ (referencia 2). Sin embargo, como es
Es poco probable que se utilicen partículas de polvo de esta finura como base para la unión,
el rango típico de MIE sería de 10-30 mJ. Una vez más, las partículas de recubrimiento en polvo son susceptibles
a ciertos tipos de descargas electrostáticas, con la excepción de las descargas por cepillo que
No se espera que encienda las partículas de recubrimiento en polvo. En términos de severidad de explosión,
Los recubrimientos en polvo típicos tienen un rango de valores de Kst de 100-200 bar.m / s, siendo 200 solo
para material psd muy fino. Una explosión normalmente sería significativamente menos violenta que una
explosión de aluminio, pero aún así, podría causar daños importantes.

Cuando el polvo de aluminio se mezcla con el recubrimiento en polvo normal, los datos de la literatura sugieren
que el valor Kst del recubrimiento en polvo aumentó en aproximadamente un 10% cuando el 5-6% en peso
se agrega aluminio. Solo cuando se agrega aproximadamente un 25% en peso de aluminio, el Kst
acercarse a la del polvo de aluminio puro. La energía mínima de ignición de la pólvora.
el recubrimiento solo se reduce realmente cuando más del 10% de los mejores grados de hojas son
usado. Por lo tanto, en muchos aspectos, la parte más peligrosa de Bonding está en el manejo
del Aluminio puro. Sin embargo, cabe señalar que la segregación del aluminio
podría alterar las cifras anteriores a favor de valores de Kst más altos y valores de MIE más bajos.
D. RUTA DEL PROCESO DE VINCULACIÓN
D.1 Unión y enfriamiento
Para producir recubrimientos en polvo metálicos adheridos, se requiere un proceso que calentará
el polvo hasta su punto de ablandamiento, generalmente 45-550C. El aporte de calor se logrará mediante un
combinación de energía mecánica de herramientas de mezcla de alta velocidad, de una camisa de agua caliente
mezclador, o una combinación de los dos. La velocidad de mezcla será variable, generalmente alta.
Se requiere velocidad para calentar el polvo dentro de una escala de tiempo razonable, pero se requiere una velocidad baja.
preferible para mezclar el pigmento y lograr la adhesión. Baja velocidad minimiza
Daño a la estructura del pigmento. Cuando se logra la unión, es importante enfriar la mezcla
lo antes posible para evitar una aglomeración excesiva y la formación de grumos. En el
los lotes adheridos extremos pueden solidificarse completamente en el mezclador de unión si se sobrecalientan o no
enfriado lo suficientemente rápido. El enfriamiento se logrará mediante la introducción de agua fría en el
pegar la camisa del mezclador, o enfriar en un mezclador más frío separado.
Es probable que se logre el enfriamiento más rápido utilizando el mezclador / enfriador separado
combinación, ya que el único mezclador / enfriador está intentando enfriar un mezclador que ya está caliente.
Sin embargo, a medida que el tamaño del lote del mezclador aumenta, el enfriamiento con una chaqueta (incluso en un
mezclador enfriador separado) puede consumir mucho tiempo ya que el área de la superficie de enfriamiento al lote
la relación de tamaño se reduce. Sin embargo, la ventaja de un mezclador / enfriador separado es que la unión
y los ciclos de enfriamiento se pueden desacoplar, lo que permite la unión / enfriamiento simultáneo, por lo tanto
aumentando la capacidad. Una posible desventaja es el tiempo de limpieza adicional, con dos
en lugar de una batidora para limpiar. Sin embargo, el mezclador más frío debería ser relativamente más fácil de
limpia, ya que es poco probable la fusión del polvo en sus superficies.
Una ecuación para estimar el tiempo de enfriamiento es la siguiente:

Dónde :
T = Tiempo (segundos),
M = masa de polvo (kg)
A = área de transferencia de calor de la chaqueta (m2)
U = Coeficiente de transferencia de calor total (W / m2C)
Tw = temperatura del agua enfriada (C)
Ts = Temperatura inicial (C)
Tf = temperatura final requerida (C)