Domů / Novinky / Novinky z oboru / Práškový lak se dobře skrývá při normální tloušťce – proč prosvítá na tenkém filmu?
Novinky z oboru
Práškové barvy · Spotřebiče · Hliníkové profily · Strojírenské stroje
Práškové lakování s normální tloušťkou filmu poskytuje dobrou barvu a krycí schopnost – ale když se tloušťka filmu sníží na nižší spotřebu materiálu, barva substrátu prosakuje, objeví se místní barevné skvrny a celkové skrytí může být nedostatečné. Tento problém je běžný u tmavých, světlých a vysoce dekorativních práškových nátěrových hmot.
Reakcí mnoha lidí je zvýšení nanášeného množství prášku – ale pokud samotná schopnost krytí tenkého filmu produktu nestačí, pouhé zvýšení tloušťky filmu skutečně problém nevyřeší. Zlepšení výkonu tenkého filmu vyžaduje zkoumání složení prášku, disperze pigmentu a procesu stříkání dohromady.
1 · Proč je tenký film obzvláště náchylný k prosvítání?
Poté, co práškové lakování vytvoří film, zda lze substrát zcela skrýt, souvisí jak s tloušťkou filmu, tak s krycí schopností samotného povlaku. Když se tloušťka filmu sníží, sníží se také množství pigmentu a plniva na jednotku plochy – schopnost nátěru pokrýt barvu substrátu přirozeně klesá. To platí zejména pro světlé práškové laky: je-li barva podkladu sytá, prosvítání je pravděpodobnější po tenkém nanesení. Prosvítání tenkého filmu nemusí nutně znamenat špatnou kvalitu prášku – může to znamenat, že tloušťka filmu již klesla pod rozsah, který může stávající složení stabilně pokrýt.
2 · Špatná disperze pigmentu – problémy jsou zřetelnější u tenkého filmu
Pigment v práškovém lakování není jednoduše přidán a připraven. Pokud je pigment během vytlačování a míchání nedostatečně dispergován a dochází k lokálnímu shlukování, dochází k nerovnoměrnému rozložení pigmentu ve filmu. Při normální tloušťce filmu nemusí být tento rozdíl snadno postřehnutelný – ale když se tloušťka filmu sníží, místa s lokálně nedostatečným pigmentem budou pravděpodobněji prosvítat skrz substrát. Proto při zlepšování schopnosti krytí tenkých vrstev je třeba věnovat pozornost rovnoměrnosti disperze pigmentu. U formulací používajících oxid titaničitý s vysokým obsahem oxidu titaničitého, saze nebo jiné pigmenty s vysokou barvicí silou má disperzní stav zvláště významný vliv na konečný krycí účinek.
3 · Pigmentový systém není „více je lepší“
Zdá se, že zvýšený přídavek pigmentu zlepšuje krycí schopnost, ale to neznamená, že více pigmentu je vždy lepší. Když je poměr pigmentu příliš vysoký, může se změnit viskozita systému, tok taveniny a mechanické vlastnosti. Současně, pokud pigment nebyl dostatečně dispergován, zvýšení množství může místo toho způsobit větší aglomeraci. To, co skutečně vyžaduje pozornost, je: poměr přísad typu pigmentu v disperzním stavu pryskyřice – nejen zvýšení obsahu pigmentu.
4 · Velikost částic prášku také ovlivňuje výkon tenkého filmu
Částice prášku, které jsou příliš velké nebo mají nepřiměřenou distribuci velikosti částic, mohou způsobit nerovnoměrné usazování prášku během stříkání. Při nižší tloušťce filmu jsou rozdíly v pokrytí práškem v různých zónách výraznější. Pokud je velikost částic prášku nestabilní, může se také změnit rychlost nasávání prášku, šíření taveniny a distribuce konečné tloušťky filmu. Proto u tenkovrstvých produktů nelze přehlédnout samotnou velikost částic prášku.
5 · Špatný tok taveniny může také způsobit místní prolínání tenkého filmu
Poté, co je prášek nastříkán na povrch obrobku, netvoří přímo finální film. Po upečení je potřeba prášek rozpustit, stéct a postupně vytvořit souvislý povlak. Pokud je tekutost taveniny nedostatečná a částice prášku se nemohou zcela spojit, může se na filmu vytvořit lokálně tenké zóny. Ve stavu tenkého filmu je tento typ problému snadněji zesílen. Proto schopnost toku práškového laku neovlivňuje pouze vzhled povrchu – ovlivňuje také konečnou kontinuitu filmu.
6 · Samotný proces stříkání může také způsobit „zdánlivý průnik“
Někdy nemá formulace žádný zjevný problém, ale po skutečném postřiku stále dochází k prosvítání. V tomto okamžiku je nutné zkontrolovat uzemnění obrobku, parametry pistole, vzdálenost stříkání a stav nasávání prášku. Pokud se prášek nerovnoměrně ukládá v různých polohách obrobku, může se vytvořit: lokálně nedostatečná tloušťka filmu → snížená krycí schopnost → prosvítá barva substrátu. Zejména na hranách, drážkách a rozích složitých obrobků se pravděpodobněji objeví nedostatečná tloušťka filmu. Proto tenkovrstvé produkty mají obvykle vyšší požadavky na rovnoměrnost rozstřiku.
7 · Jak mohou aditiva pomoci toto zlepšit?
Pokud byly odstraněny problémy s tloušťkou nástřikového filmu a se zařízením, může se strana složení zaměřit na přizpůsobení aditiv v práškovém systému. Například zlepšení stavu disperze pigmentu tak, že barvicí složky jsou rovnoměrněji distribuovány v pryskyřičném systému; nastavení nivelačního systému tak, aby se roztavený prášek mohl více rozprostřít do filmu. U práškových systémů, které jsou náchylné na tvorbu kráterů a jiných povrchových defektů, je také potřeba vyvážit odplynění a povrchové defekty. Jinými slovy, výkon tenkého filmu není určen žádnou jedinou přísadou – je to kombinovaný výsledek disperze, egalizace, odplynění a spolupráce pigmentového systému.
8 · Jak diagnostikovat promítání tenkého filmu?
Pokud má produkt normální skrytí při standardní tloušťce filmu, ale k prosvítání dochází pouze u tenkého filmu, může se šetření řídit tímto postupem: nejprve potvrďte skutečnou tloušťku filmu → zkontrolujte rovnoměrnost spreje → zkontrolujte disperzi pigmentu → analyzujte pigmentový systém → zkontrolujte velikost částic prášku → poté upravte tok taveniny a systém přísad. Pokud všechny oblasti vykazují rovnoměrné prosvítání, problém pravděpodobněji souvisí se schopností skrývat formulaci; pokud prosvítají pouze lokalizované oblasti, je třeba přednostně prozkoumat sprej, nasávání prášku a strukturu obrobku. Tento typ vyšetřování s větší pravděpodobností najde pravou příčinu než pouhé zvýšení spotřeby prášku.
Shrnutí
Prosvítání tenkého filmu v práškovém lakování není jen „příliš tenký film“. Schopnost skrytí pigmentu, rovnoměrnost disperze, velikost částic prášku, tok taveniny a rovnoměrnost spreje, to vše ovlivňuje konečný efekt tenkého filmu. Pokud má být zachována dobrá krytí při současném snížení tloušťky filmu, je třeba současně optimalizovat složení i proces. U práškového lakování se skutečný tenkovrstvý systém nespoléhá pouze na zvýšení pigmentu nebo zvýšení tloušťky filmu – to znamená, že i omezená tloušťka filmu může vytvořit rovnoměrnou, souvislou vrstvu povlaku s dostatečnou krycí schopností.
Tenký film ≠ nedostatečné skrytí vždy chyba složení
U tenkého filmu je kritická rovnoměrnost disperze pigmentu
Pigment není lepší, když se používá ve větším množství
Velikost částic prášku ovlivňuje rovnoměrnost pokrytí tenkým filmem
Špatný tok taveniny způsobuje lokálně tenké vrstvy filmu
Rovnoměrnost nástřiku významně ovlivňuje výsledek tenké vrstvy
Často kladené otázky
Existuje minimální práh tloušťky filmu, pod kterým bude jakákoli prášková směs prosvítat?
Ano – každý práškový nátěr má minimální tloušťku filmu, pod kterou je skrytí nedostatečné, bez ohledu na obsah nebo kvalitu pigmentu. Tento práh je určen optickými vlastnostmi pigmentového systému (koeficient rozptylu a absorpční koeficient), rovnoměrností distribuce pigmentu ve vytvrzeném filmu a kontinuitou filmu. Minimální krycí tloušťku lze snížit lepší disperzí pigmentu a optimalizovaným tokem taveniny, ale nelze ji zcela eliminovat – je to základní charakteristika optického systému.
Proč se tenká fólie často objevuje hůře na hranách a rozích než na rovných plochách?
Hrany a rohy jsou neodmyslitelně zónami nižšího usazování prášku v důsledku distribuce elektrostatického pole v procesu stříkání – efekt Faradayovy klece snižuje pronikání prášku do konkávní geometrie. V kombinaci s efektem povrchového napětí během toku taveniny, který odtahuje potahový materiál od okrajů, je tvorba filmu v těchto zónách obvykle nižší než u přilehlých plochých oblastí. Díky tomu jsou okrajové a rohové zóny prvními místy, kde skrytí tenkého filmu selže, i když je průměrná tloušťka filmu na plochém panelu nad prahem skrytí.
