1.2 Tổng quan về công nghệ phun phủ, laminating trong công nghệ chế tạo vỏ bọc ghế xe
1.2.5. Mục tiêu thiết kế
1.2.4.3 Công nghệ phủ hiện đại
Lớp phủ là dòng chảy chất lỏng dẫn đến màng mỏng chất lỏng hình thành lên bề mặt và đƣợc thiết kế để sản xuất một loạt các sản phẩm. Thuật ngữ liên kết với các phương pháp phủ đa dạng nhưng tất cả chúng có thể được phân loại theo Benkreira et al. (1994) thành một hoặc một sự kết hợp của các cách thức sau:
(1) Lớp phủ tự do nhƣ trong việc rút chất lỏng không bị cản trở ra khỏi bể chứa bằng chất nền di chuyển;
(2) Lớp phủ được đo lường khi một lượng chất lỏng dư thừa được đo trong hình học lưu lượng để tạo thành một màng lên bề mặt chuyển động (ví dụ: lưỡi dao, dao không khí, lớp phủ cuộn phía trước hoặc ngược lại);
(3) Lớp phủ chuyển giao, nơi một lƣợng chất lỏng chính xác đƣợc phân phối trong dòng chảy hình học để tạo thành một bộ phim tolefin trên một chất nền di chuyển ( chết, trƣợt trên lớp phủ màn)
4) Lớp phủ ống đồng nơi một bộ phim olefin đƣợc hình thành khi một chất nền di chuyển lau một phần của lớp phủ bị mắc kẹt trong các tế bào của một con lăn in hoặc ống đồng.
Không có dòng chảy nào trong số này có thể hoạt động để tạo ra phạm vi độ dày màng rộng (5 - 500 m) và tốc độ (0,1-25 m / s) đƣợc yêu cầu trong thực tế mà không thể hiện tính không đồng nhất (không ổn định) trên bề mặt tự do dưới dạng xương sườn hoặc bong bóng khí bị cuốn vào trong phim. Đối với mỗi dòng chảy lớp phủ có một cửa sổ hoạt động ổn định hẹp, không phải lúc nào cũng dễ dàng dự đoán đƣợc. Các cửa sổ ổn định quan sát đƣợc với lớp phủ cuộn ngƣợc (Coyle et al., 1990a) và lớp phủ khe (Sartor, 1990) là các ví dụ điển hình. Khi chúng ta di chuyển các loại dòng chảy xuống lớp phủ ống đồng, các màng mỏng hơn (5 - 15 m) có thể đạt đƣợc (về nguyên tắc, thấp nhất có thể khắc các tế bào) nhƣng sự khởi đầu của các bất ổn giới hạn tốc độ của ứng dụng và các điều kiện tại đó những sự kiện này vẫn chƣa đƣợc biết đến.
Trong khi các loại (1) - (3) dòng chảy đã đƣợc nghiên cứu kỹ về mặt lý thuyết và thực nghiệm đã tiến bộ đáng kể khi đƣợc thực hiện trong sự nghiên cứu của họ (xem Kistler và Schweitzer, 1997), nghiên cứu về loại in (4) hoặc in ống đồng là rất hạn chế (Pulkrabek và Munter, 1983; Patel và Benkreira, 1991; Benkreira và Patel, 1993) và điều này cho thấy sự phức tạp của hình học trong hệ thống dòng chảy. Ống đồng phủ sử dụng con lăn với một mô hình của các tế bào hình học thường xuyên và chính xác đƣợc khắc hóa học máy móc trên đó. Các tế bào này tạo thành các mẫu phức tạp (xem hình 1.20) nhƣ hình tứ giác, hình ba chiều và hình chóp với khối lƣợng tế bào trên một đơn vị diện tích khoảng 5 đến 50 * 10-6 và độ che phủ vùng ƣớt từ 0,80 đến 0,90 / bề mặt con lăn. Trong các hoạt động thực tế, các tế bào khắc bị ngập với chất lỏng lớp phủ và dƣ thừa mà hình thành bị xóa bởi một lƣỡi ép con lăn quay.
Tứ giác
Kim tự tháp
Hình 1.20. Hình dạng ống đồng.
Chất lỏng bị mắc kẹt trong các tế bào sau đó đƣợc chuyển vào bề mặt theo một trong những cách minh họa trong hình 1.21 và đƣợc đề cập đến trong công nghệ phủ ống đồng phổ biến nhƣ ống đồng trực tiếp hoặc ống đồng bù. Trong ống đồng trực tiếp, có thể hoạt động ở chế độ chuyển tiếp hoặc đảo ngƣợc, chất lỏng đƣợc truyền trực tiếp lên đế có hoặc không có con lăn phủ cao su.
Trong ống đồng, chất nền không lau các tế bào ống đồng. Thay vào đó, một cao su bù đắp xi lanh thực hiện việc chuyển giao chất lỏng từ các tế bào ống đồng đến tay quay có thể được sao lưu bởi một con lăn thứ ba. Trong phân loại được thông qua ở trên, chế độ bù đắp không phải là một dòng chảy khóa chính; nó bao gồm một dòng chảy ống đồng (chuyển tiếp hoặc ngƣợc lại) và một chuyển giao của lớp phủ dòng chảy.Ngoài ra, các tình huống dòng chảy dƣ thừa (so với chiều sâu tế bào) đƣợc hình thành trên các tế bào không phải là các lớp phủ ống đồng đƣợc thiết kế, nhƣ đã giải thích ở trên, đặc biệt với mục đích đạt đƣợc các màng mỏng nhất có thể. Việc nạp lƣỡi dao trên các hình dạng ống đồng trục nhƣ vậy là một phần quan trọng và điều này đƣợc Patel và Benkreira (1991) nghiên cứu thực nghiệm cho thấy các yếu tố khối lƣợng tế bào cao hơn làm giảm dƣ thừa nhƣng hiệu quả đạt đƣợc nếu không có chất lỏng có độ nhớt rất thấp đã sử dụng. Với chất lỏng có độ nhớt cao hơn, khó khăn lớn
nhất của việc loại bỏ hoàn toàn không tải quá mức, do đó có thể làm hỏng các tế bào trong ống đồng.
Nó cho rằng sự sắp xếp này kiểm soát đƣợc độ dày của phim olefin cuối cùng đƣợc hình thành lên và cuốn theo không khí. Những quan sát này đƣợc biết đến trong thực tiễn công nghiệp nhƣng không có nghiên cứu cơ bản nào có sẵn để củng cố và định lƣợng các hiệu ứng này.
Hệ thống cuộn ống đồng là các công đoạn của quá trình phủ. Kết hợp một cấu trúc đơn giản với tính linh hoạt, chúng bao gồm một loạt các ứng dụng lớp phủ và cho phép tùy chỉnh thiết kế đơn vị lớp phủ. Hệ thống cuộn ống đồng phù hợp nhất với màng sơn và lá với sơn mài nước / dung môi.
Độ dày lớp có thể đạt được phụ thuộc vào mẫu ống đồng, hướng quay của cuộn và đặc tính sơn mài của bánh lăn với một lớp phủ có thể kéo dài thời gian sản xuất nhiều lần hơn.
• Chất lƣợng bề mặt cao.
• Phạm vi rộng của lớp phủ trọng lƣợng.
• Khả năng tái tạo tuyệt vời của trọng lƣợng lớp phủ.
• Tốc độ sản xuất thấp đến cao
• Phương tiện phủ có hoặc không có dung môi
• Hệ thống cuộn mượt mà với đường nip
- Hệ thống cuộn mượt mà với đo lường nip là các hệ thống phủ phổ quát.
Sự sắp xếp cuộn cụ thể của chúng với các hệ thống cấp liệu khác nhau làm cho chúng trở thành các đơn vị phủ.
Hình 1.21. Hệ thống cuộn mượt mà với đường nip
Sự sắp xếp cuộn và kết hợp vật liệu khác nhau làm cho chúng phù hợp với tất cả các lĩnh vực ứng dụng - cho dù sơn, dán, lớp phủ chức năng, ứng dụng hotmelt hoặc giấy tái tạo.
Hệ thống cuộn trơn với đường nip phù hợp nhất mà lớp phủ nền với sơn mài gốc nước hoặc dung môi. Độ dày lớp có thể đạt được phụ thuộc vào số lượng cuộn, hướngvòng quay và đặc tính sơn mài lưu biến. Các phiên bản cơ bản có sẵn bao gồm hệ thống cấp dữ liệu nip và chảo.
• Dữ liệu lớp phủ điển hình:
• Độ dày lớp phủ ƣớt từ 0,1 đến 50 g / m²
• Độ nhớt từ 50 đến 3.000 mPas
• Dung sai lớp phủ xấp xỉ. 5%
• Tốc độ sơn lên tới 1.525 m / phút
Hình 1.22 Các cách bố trí con lăn khác nhau - Hệ thống cuộn mƣợt mà với khoảng cách đo
Hệ thống cuộn trơn là hệ thống phủ tổng quát. Sự sắp xếp cuộn cụ thể của chúng với các hệ thống cấp liệu khác nhau làm cho chúng trở thành các vòng tròn của đơn vị phủ. Lớp phủ bao gồm hai cuộn phủ cơ bản và phức tạp. Hệ thống cuộn trơn có khoảng cách đo phù hợp nhất với màng phủ với sơn mài và chất kết dính gốc nước hoặc dung môi.
Hình 1.23 Hệ thống cuộn mượt mà với đo khoảng cách.