Pārklāšanas iekārtas ir neaizstājama un svarīga mūsdienu rūpnieciskās ražošanas sistēmu sastāvdaļa. Tās plaši izmanto tādās nozarēs kā autobūve, sadzīves tehnika, datortehnika, kuģubūve, mašīnbūve, mēbeļu ražošana un dzelzceļa transports. To galvenais uzdevums ir vienmērīgi uzklāt pārklājumus uz sagataves virsmas, veidojot aizsargājošus, estētiskus un funkcionālus pārklājumus. Sakarā ar sarežģītajiem darba apstākļiem pārklāšanas procesā, kas ietver gaisa plūsmu, šķidrumus, pulverus, ķīmiskas reakcijas, žāvēšanu augstā temperatūrā un kodīgas vielas, pārklāšanas iekārtu ražošanā izmantotajiem materiāliem jābūt uzticamiem darbībā un pielāgojamiem, lai nodrošinātu ilgtermiņa stabilu darbību, augstas kvalitātes pārklājumus un ekspluatācijas drošību.
Lai pārklāšanas iekārtām izvēlētos materiālus saprātīgi, inženieriem ir pilnībā jāizprot dažādu materiālu veiktspējas raksturlielumi un jāpieņem visaptveroši spriedumi, pamatojoties uz iekārtu darbības vidi, procesa prasībām un ekonomiskajiem principiem. Pārklājumu ražošanas līniju ražotāji analizēs kopīgo komponentu slodzi un materiālu prasības, pamatojoties uz pārklāšanas iekārtu funkcionālo struktūru, izpētīs dažādu materiālu piemērojamību pārklāšanas iekārtās, to plusus un mīnusus un ierosinās visaptverošas materiālu izvēles stratēģijas un attīstības tendences.
I. Pārklāšanas iekārtu pamatstruktūra un galvenās sastāvdaļas
Pārklāšanas iekārtas parasti sastāv no pirmapstrādes sistēmas, pārklājuma padeves sistēmas, izsmidzināšanas ierīcēm, konveijeru sistēmas, žāvēšanas iekārtas, reģenerācijas sistēmas, ventilācijas un izplūdes sistēmas un vadības sistēmas. Struktūra ir sarežģīta, un darbības vide ir dažāda. Katra sistēma veic dažādas funkcijas, kurām nepieciešami dažādi materiāli.
Priekšapstrādes sistēma ietver augstu temperatūru, augstu mitrumu un spēcīgas kodīgas ķīmiskas vielas.
Izsmidzināšanas sistēma ir saistīta ar ātrgaitas gaisa plūsmas, augstsprieguma elektrostatiskās izlādes un elektriskās izlādes riskiem.
Konveijeru sistēmai ir jāiztur sagatavju svars un jādarbojas ilgstoši.
Žāvēšanas iekārtām ir problēmas ar augstas temperatūras sildīšanu un termisko izplešanos.
Ventilācijas sistēmai ir nepieciešamas korozijizturīgas un novecošanās izturīgas caurules un ventilatoru konstrukcijas.
Atkritumu gāzu attīrīšanas un pārklājumu atgūšanas sistēmai jāapstrādā viegli uzliesmojošas, sprādzienbīstamas vai ļoti kodīgas gāzes un putekļi.
Tāpēc materiālu izvēlei ir jāatbilst katras funkcionālās zonas īpašajiem darba apstākļiem, neizmantojot vienu universālu pieeju.
II. Materiālu izvēles pamatprincipi pārklāšanas iekārtās
Izvēloties materiālus dažādām detaļām, jāievēro šādi pamatprincipi:
1Prioritāte jāpiešķir izturībai pret koroziju
Tā kā pārklāšanas procesā bieži tiek izmantoti kodīgi materiāli, piemēram, skābi un sārmaini šķīdumi, organiskie šķīdinātāji, pārklājumi un tīrīšanas līdzekļi, materiālam jābūt ar izcilu ķīmisko korozijas izturību, lai novērstu rūsēšanu, perforāciju un strukturālu degradāciju.
2Augsta temperatūras izturība vai termiskā stabilitāte
Komponentiem, kas darbojas augstas temperatūras žāvēšanas telpās vai sintēzes krāsnīs, jābūt augstas temperatūras izturībai, labai termiskās izplešanās koeficienta atbilstībai un izturībai pret karstuma novecošanos, lai tiktu galā ar temperatūras izmaiņām un termiskajiem triecieniem.
3Mehāniskā izturība un stingrība
Konstrukcijas nesošajām daļām, pacelšanas sistēmām, sliedēm un konveijeriem jābūt pietiekami izturīgiem un noguruma izturīgiem, lai nodrošinātu stabilu darbību bez deformācijas.
4.Gluda virsma un viegla tīrīšana
Pārklāšanas iekārtas ir pakļautas piesārņojumam ar pārklājumiem, putekļiem un citiem piesārņotājiem, tāpēc materiāliem jābūt ar gludu virsmu, labu saķeres izturību un viegli tīrāmām īpašībām, lai atvieglotu apkopi.
5Laba apstrādājamība un montāža
Materiāliem jābūt viegli griežamiem, metināmiem, saliekamiem, apzīmogojamiem vai citādi mehāniski apstrādājamiem, pielāgojoties sarežģītu iekārtu konstrukciju ražošanai un montāžai.
6Nodilumizturība un ilgmūžība
Komponentiem, kas bieži darbojas vai saskaras ar berzi, ir jābūt labai nodilumizturībai, lai pagarinātu kalpošanas laiku un samazinātu apkopes biežumu.
7.Elektriskās izolācijas vai vadītspējas prasības
Elektrostatiskās izsmidzināšanas iekārtām materiāliem jābūt ar labām elektroizolācijas īpašībām; savukārt zemējuma aizsardzības ierīcēm nepieciešami materiāli ar labu elektrovadītspēju.
III. Pārklāšanas iekārtu galveno komponentu materiālu izvēles analīze
1.Pirmās apstrādes sistēma (attaukošana, rūsas noņemšana, fosfatēšana utt.)
Priekšapstrādes sistēmai bieži nepieciešama sagataves virsmu ķīmiska apstrāde ar augstas temperatūras skābiem vai sārmainiem šķidrumiem. Šī vide ir ļoti kodīga, tāpēc materiāla izvēle ir īpaši svarīga.
Materiālu ieteikumi:
Nerūsējošais tērauds 304/316: Parasti izmanto tvertņu un cauruļu fosfatēšanai un attaukošanai, tam ir laba izturība pret skābēm un sārmiem, kā arī izturība pret koroziju.
Ar plastmasu izklātas tērauda plāksnes (PP, PVC, PE utt.): piemērotas ļoti skābai videi, ar salīdzinoši zemām izmaksām un spēcīgu izturību pret koroziju. Titāna sakausējums vai FRP: labi darbojas ļoti korozīvā un augstā temperatūrā, bet ar augstākām izmaksām.
2. Izsmidzināšanas sistēma (automātiskās smidzināšanas pistoles, smidzināšanas kabīnes)
Izsmidzināšanas iekārtu galvenais uzdevums ir pārklājuma atomizācija, plūsmas kontrole un krāsas uzkrāšanās, kā arī elektrostatiskās izlādes risku novēršana.
Materiālu ieteikumi:
Alumīnija sakausējums vai nerūsējošais tērauds: izmanto smidzināšanas pistoles korpusiem un iekšējiem kanāliem, nodrošinot labu izturību pret koroziju un vieglu svaru.
Inženiertehniskās plastmasas (piemēram, POM, PTFE): izmanto plūsmas komponentu pārklāšanai, lai novērstu krāsas salipšanu un aizsērēšanu. Antistatiski kompozītmateriāli: izmanto smidzināšanas kabīnes sienām, lai novērstu statiskās elektrības uzkrāšanos, kas varētu izraisīt dzirksteles un sprādzienus.
3. Konveijeru sistēma (sliedes, piekares sistēmas, ķēdes). Pārklāšanas līnijās bieži tiek izmantoti ķēžu konveijeri vai zemes rullīšu konveijeri, kas iztur lielas slodzes un darbojas ilgstoši.
Materiālu ieteikumi:
Leģētais tērauds vai termiski apstrādāts tērauds: izmanto ķēdes ratu, sliežu ceļu un citu detaļu izgatavošanai ar augstu izturību un izcilu nodilumizturību.
Mazleģēts nodilumizturīgs tērauds: piemērots vietām ar spēcīgu nodilumu, piemēram, pagrieziena sliedēm vai slīpām sekcijām.
Augstas izturības inženiertehnisko plastmasu slīdņi: tiek izmantoti berzes samazināšanas un buferizācijas sistēmās, lai samazinātu troksni un uzlabotu vienmērīgu darbību.
4. Žāvēšanas iekārtas (karstā gaisa krāsns, žāvēšanas kastes). Žāvēšanas zonai nepieciešama nepārtraukta darbība temperatūrā no 150 °C līdz 300 °C vai pat augstākā, ar augstām prasībām attiecībā uz metāla termisko stabilitāti.
Materiālu ieteikumi: Karstumizturīgs nerūsējošais tērauds (piemēram, 310S):
Var izturēt augstu temperatūru bez deformācijas vai oksidēšanās.
Oglekļa tērauds + augstas temperatūras pārklājumi: piemēroti vidējas un zemas temperatūras žāvēšanas tuneļiem, rentabli, bet ar nedaudz īsāku kalpošanas laiku.
Ugunsizturīgo šķiedru izolācijas slānis: izmanto iekšējo sienu izolācijai, lai samazinātu siltuma zudumus un uzlabotu energoefektivitāti.
5.Ventilācijas un izplūdes sistēma
Izmanto, lai kontrolētu gaisa plūsmu, novērstu toksisku un kaitīgu vielu izplatīšanos un nodrošinātu tīru darbnīcu un darbinieku drošību.
Materiālu ieteikumi:
PVC vai PP kanāli: izturīgi pret skābju un sārmu gāzu koroziju, parasti izmanto skābju un sārmu miglas izplūdes gāzēm.
Nerūsējošā tērauda kanāli: izmanto augstas temperatūras vai krāsas šķīdinātājus saturošu gāzu transportēšanai.
Stikla šķiedras ventilatora lāpstiņriteņi: viegli, izturīgi pret koroziju un piemēroti ķīmiskās pārklājuma vidēm.
6. Atkritumu gāzu reģenerācijas un attīrīšanas ierīces
Pulverkrāsošanas un uz šķīdinātājiem balstītu pārklāšanas procesu laikā rodas putekļi un gaistošie organiskie savienojumi (GOS), kas ir jāatgūst un jāattīra.
Materiālu ieteikumi:
Oglekļa tērauds ar aerosola pārklājumu + pretkorozijas pārklājums: izmanto savākšanas tvertnēm un putekļu savākšanas telpām, izmaksu ziņā efektīvs. Nerūsējošā tērauda filtra korpusi: piemēroti vidēm ar augstu šķīdinātāju koncentrāciju un spēcīgu organisko koroziju.
Aktivētās ogles tvertnes un katalītiskās sadedzināšanas ierīces: ietver augstas temperatūras reakcijas un prasa augstas temperatūras izturīgus metālus vai keramiku.
IV. Vides un drošības faktori materiālu izvēlē
Pārklājumu izgatavošanas darbnīcas bieži saskaras ar šādiem riskiem:
Organisko šķīdinātāju uzliesmojamība un sprādzienbīstamība: Materiāliem jābūt antistatiskām un pretdzirksteļošanās īpašībām, kā arī ar drošiem zemējuma savienojumiem.
Putekļu sprādziena riski: Izvairieties no materiāliem, kas var uzkrāties putekļi vai aizdegties, īpaši slēgtās telpās.
Stingra GOS emisiju kontrole: Materiālu izvēlē jāņem vērā vides ilgtspējība un jāizvairās no sekundāra piesārņojuma.
Augsts mitrums vai kodīgas gāzes: izmantojiet antioksidācijas, pretkorozijas un laikapstākļiem izturīgus materiālus, lai samazinātu iekārtu apkopes biežumu.
Projektējot pārklājumu ražošanas līniju ražotājiem, jāņem vērā materiālu izvēle, konstrukcijas dizains, drošības standarti un ekspluatācijas apstākļi, lai izvairītos no biežas nomaiņas un drošības apdraudējumiem.
V. Ekonomiskie un uzturēšanas apsvērumi materiālu izvēlē
Pārklāšanas iekārtu ražošanā ne visām detaļām ir nepieciešami dārgi, augstas veiktspējas materiāli. Racionāla materiāla gradienta konfigurācija ir galvenais, lai kontrolētu izmaksas un nodrošinātu veiktspēju:
Ne kritiskām zonām var izvēlēties rentablu oglekļa tēraudu vai parasto plastmasu.
Ļoti kodīgām vai augstas temperatūras zonām jāizmanto uzticami, pret koroziju izturīgi un augstas temperatūras materiāli.
Bieži nolietotām detaļām var izmantot nomaināmas nodilumizturīgas detaļas, lai uzlabotu apkopes efektivitāti.
Virsmas apstrādes tehnoloģijas (piemēram, izsmidzināšana, pretkorozijas pārklājumi, galvanizācija, oksidēšana utt.) ievērojami uzlabo parasto materiālu veiktspēju un var aizstāt dažas dārgas izejvielas.
VI. Nākotnes attīstības tendences un materiālu inovāciju virzieni
Attīstoties rūpnieciskajai automatizācijai, vides noteikumiem un ilgtspējīgai ražošanai, pārklājumu iekārtu materiālu izvēle saskaras ar jauniem izaicinājumiem:
Zaļi un videi draudzīgi materiāli
Jauni, zema GOS emisiju līmeņa, pārstrādājami un netoksiski metāli un nemetāli kļūs par plaši izplatītiem.
Augstas veiktspējas kompozītmateriāli
Stiklšķiedras armētas plastmasas, oglekļa šķiedru kompozītmateriālu un citu materiālu izmantošana nodrošinās sinerģisku vieglā svara, izturības pret koroziju un konstrukcijas izturības uzlabošanu.
Viedo materiālu pielietojumi
“Viedie materiāli"ar temperatūras noteikšanu, elektrisko indukciju un pašatjaunojošām funkcijām pakāpeniski tiks ieviestas pārklāšanas iekārtās, lai uzlabotu automatizācijas līmeni un defektu prognozēšanas iespējas.
Pārklājumu tehnoloģija un virsmas inženierijas optimizācija
Lāzera apšuvums, plazmas izsmidzināšana un citas tehnoloģijas uzlabos parasto materiālu virsmas veiktspēju, samazinot materiālu izmaksas un vienlaikus pagarinot kalpošanas laiku.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 15. septembris
