Mélangeur de liaison

A. POURQUOI LE LIAISON MÉTALLIQUE
Des revêtements en poudre métalliques peuvent être produits pour donner une gamme de finitions métalliques à partir de l'argent
à l'or et avec toutes les gammes de brillance et de profil. En ajoutant de l'aluminium, du bronze, du zinc,
Pigments de magnésium et d'acier inoxydable aux revêtements en poudre thermodurcissables.
Le pigment le plus utilisé pour l'effet métallique argenté est l'aluminium 1-2% dans le feuillage et
3-5% sous forme non feuillante. Avec les pigments d'aluminium, les fines qualités de feuillage
produisent les effets argentés et brillants les plus brillants, ce sont les particules de taille moyenne inférieure.
(4-12 microns) Les non-feuilles ont une taille moyenne de particules plus élevée (10-20 microns) et
un effet scintillant.
Les revêtements en poudre à effet métallique lisse ne peuvent pas être produits avec la poudre normale
processus de revêtement parce que les forces de cisaillement qui se produisent pendant l'extrusion déforment le métal
particules leur faisant perdre leur éclat. Le processus d'extrusion peut produire
excellents effets de finition martelés brillants mais dans l'ensemble ils ont tendance à être argentés et gris foncé
effets.
Mélange à sec où les pigments métalliques sont mélangés aux revêtements en poudre thermodurcissables
est une méthode de production simple mais peut être un processus très dangereux susceptible d'explosion
sans les méthodes et procédures d'inertage appropriées. La poudre finie donnera un
effet plus brillant et brillant mais le pigment métallique aura tendance à se séparer au point de
l'application, à son tour, provoquera une agglomération de pigment et dans le système de récupération provoquera
les changements de couleur. Les produits mélangés posent des problèmes d'application majeurs en raison de la
particules métalliques qui existent dans le mélange, y compris le colmatage des pistolets pendant l'effet corona
En traitement.
La production de revêtements en poudre métalliques est mieux réalisée via le processus de collage qui
est relativement sûr et ne laisse pas de particules métalliques libres dans la poudre lorsqu'il est correctement
collé. Le processus de collage peut être décrit comme l'attachement complet du métal
pigments aux revêtements en poudre thermodurcissables. Les problèmes liés à la séparation et
l'agglomération disparaîtra avec une régénération égale aux revêtements en poudre non métalliques normaux.
L'effet métallique sera constant même avec de gros lots.
Les risques d'incorporation des pigments, notamment de l'aluminium. Peut être éliminé par
déterminer une base de fonctionnement sûr pour le processus et utiliser le meilleur équipement pour
fabrication.
En raison de la nature spécialisée de ce processus, seuls quelques fabricants de revêtements en poudre ont
est entré dans ce processus en interne, la plupart choisissant d'utiliser une société de services de cautionnement
pour le collage des pigments métalliques dans la poudre de base fournie par les revêtements en poudre
Fabricant.
Le problème avec tout service de liaison est le temps nécessaire à l'envoi de l'échantillon et
détaillant les spécifications, identifiant le revêtement en poudre de base requis, fabrication
la poudre de base, après l'avoir collée et retournée au fabricant de revêtement en poudre et
à l'utilisateur final. Un service typique serait de huit semaines à compter de la réception du modèle de
Revêtements en poudre collés.
Les plus grandes sociétés de services de liaison sont également les fabricants des pigments métalliques
qui sont utilisés dans le processus de collage afin qu'ils puissent fournir les matières premières pour le collage
traiter. Les principaux fournisseurs de pigments métalliques en Europe sont Eckart et Benda-Lutz.

PRINCIPES ET THÉORIE
Le processus de collage peut être divisé en trois parties distinctes:
1. Fixation - La fixation du métal sur le revêtement en poudre est obtenue simplement par la chaleur
ramollir le revêtement en poudre, puis incorporer le pigment métallique jusqu'à ce que tout le
les particules sont littéralement «collées» à la surface de la poudre. La méthode la plus couramment utilisée pour
réaliser l'attachement est la dispersion à grande vitesse, le revêtement en poudre et le pigment métallique
sont chargés dans un mélangeur à grande vitesse (normalement gainé pour permettre un certain contrôle du processus
température) puis mélangé pendant quelques minutes à haute vitesse. L'énergie du mélange
fournit l'élévation de température requise pour que la poudre atteigne son point de ramollissement
(40-600C), le ramollissement permet au pigment métallique d'adhérer à la surface de la poudre.
Le mélange se poursuit jusqu'à ce que toutes les particules métalliques aient adhéré à la poudre ramollie. Le
le point final est critique et est contrôlé via le contrôle de la température et l'instrumentation énergétique.
Une fois le point final atteint, le mélange doit être rapidement déchargé dans une glacière pour
empêcher le durcissement / solidification prématurée.
2. Refroidissement / Batching - Le mélange chaud déchargé doit être refroidi aussi rapidement que possible
(150 ° C) et ceci est réalisé en utilisant un mélangeur de basse intensité séparé qui est refroidi par chemise ou
avoir un refroidissement suffisant pour réduire cette température globale. Dans la plupart des cas, la quantité collée
est une petite partie d'un lot plus grand, donc le mélange d'un certain nombre de mélanges est également réalisé à ce
organiser. La taille du mélangeur du refroidisseur est régie par la répartition de la taille du lot.
3. Tamisage - Parce que le revêtement en poudre est soumis à la chaleur pendant le processus de collage,
et comme cela peut être localisé, il est nécessaire d'affiner le produit final pour éliminer tout
agglomérats qui peuvent s'être formés. Le tamisage à 130-150 microns est généralement
suffisant.
Les exigences finales du revêtement en poudre lié sont une récupération optimale de la poudre en raison de la
des pigments fins se liant aux plus grosses particules de revêtement en poudre. Pas de séparation du
revêtement en poudre lors de l'application par pulvérisation, même application du pigment à effet et du
revêtement en poudre sur la pièce à travailler.
C. CONTEXTE DES EXPLOSIONS DE POUSSIÈRE DANS LES REVÊTEMENTS EN POUDRE ET MÉTALLIQUES
PIGMENTS
Les fabricants qui envisagent de fabriquer des revêtements en poudre à effet métallique
besoin de prendre en compte les risques liés au processus. Le processus impliquera le «collage» d’aluminium fin
écailler le pigment sur la surface des particules de revêtement en poudre thermodurcissables chaudes. Bien
poudre d'aluminium dans les bonnes conditions, a le potentiel de donner lieu à de fortes poussières
les risques d'explosion. Les particules de revêtement en poudre elles-mêmes sont également potentiellement inflammables car
poussières. Par conséquent, la manipulation et le traitement de ces matériaux doivent être effectués dans
une manière qui minimise le risque d'explosion de poussière.
Afin de définir une `` base de sécurité '' pour le fonctionnement d'un processus, il est nécessaire de prendre en compte
le niveau de réduction des risques offert par les méthodes de prévention ou de protection proposées.
Cela permet de juger de l'adéquation de tout système proposé pour
réduire le risque à des niveaux tolérables. Informations clés requises pour évaluer les risques dans ce
situation est des données d'explosion pour les matériaux manipulés.

Les revêtements en poudre et les poudres métalliques sont potentiellement explosifs s'ils sont dispersés dans l'air à l'intérieur
une certaine plage de concentration. L'ignition pourrait se produire si une source d'inflammation suffisamment enflammée
le pouvoir était simultanément présent.
La quantité d'énergie nécessaire pour enflammer un nuage de poussière d'aluminium dispersé dépend
principalement sur la distribution granulométrique de la poudre et dans une moindre mesure sur la
type de traitement de surface. Autres facteurs tels que l'âge, la teneur en humidité et la forme des particules
(c'est-à-dire sphère ou flocon) jouent également un rôle. La facilité d'allumage est définie par un paramètre appelé
L'énergie minimale d'allumage (MIE) et les valeurs de la littérature vont de moins de 1 mJ à 50
mJ. Par conséquent, on s'attend à ce que les grades de feuillage fin aient le plus faible allumage.
énergie.
Pour mettre cela en perspective, vous trouverez ci-dessous un tableau des énergies d'allumage possibles des électrostatiques.
les rejets qui pourraient se produire dans une usine de collage.

Par conséquent, bien que l'inflammation d'un nuage de poussière par la décharge de la brosse n'ait pas été obtenue en
pratique, il ne peut être exclu. Allumage de l'aluminium par décharge électrostatique de
conducteurs isolés ou opérateurs humains chargés est clairement possible. Probabilité d'inflammation
de l'aluminium des étincelles mécaniques, des étincelles de friction et de la surface chaude est plus difficile à
prédire et dépend de nombreux facteurs. Cependant, il est prudent de supposer que l'allumage pourrait
se produisent en raison d'étincelles, par exemple d'un palier de mélangeur surchauffé ou d'un moteur surchauffé.
Si une explosion devait se produire, la violence d'explosion d'une explosion d'aluminium peut être
très haut. La violence d'explosion est définie par un paramètre appelé la valeur Kst, qui est
une fonction de la vitesse maximale de montée en pression dans une explosion non ventilée. Valeurs rapportées
pour la poudre d'aluminium pur sont de l'ordre de 300-1000 bar.m / s. Même à l'extrémité inférieure de
cette plage, la gravité de l'explosion sera très élevée et donc une explosion importante
on peut s'attendre à une résistance, même à partir de quantités aussi petites que 1 kg. Les explosions d'aluminium sont
il est assez difficile de se protéger et l’accent est donc généralement mis sur la prévention.
Les revêtements en poudre sont eux-mêmes des poussières potentiellement explosives. L'énergie d'allumage minimale est
dépend de la taille des particules et, dans une moindre mesure, de la formulation. Particules fines de poudre
(dv, 50 3-4 microns) ont été mesurés comme 1-3 mJ (référence 2). Cependant, comme il est
peu probable que des particules de poudre de cette finesse soient utilisées comme base pour le collage, un
la plage MIE typique serait de 10 à 30 mJ. Encore une fois, les particules de revêtement en poudre sont sensibles
à certains types de décharges électrostatiques, à l'exception des décharges de brosse qui
ne devrait pas enflammer les particules de revêtement en poudre. En termes de gravité de l'explosion,
les revêtements en poudre typiques ont une plage de valeurs Kst de 100 à 200 bar.m / s, 200 étant seulement
pour du matériel psd très fin. Une explosion serait généralement beaucoup moins violente qu'un
l'explosion d'aluminium, mais néanmoins, pourrait encore causer des dommages importants.

Lorsque la poudre d'aluminium est mélangée à un revêtement en poudre normal, les données de la littérature suggèrent
que la valeur Kst du revêtement en poudre a augmenté d'environ 10% lorsque 5 à 6% en poids
de l'aluminium est ajouté. Ce n'est que lorsqu'environ 25% en poids d'aluminium sont ajoutés, le Kst
approche celle de la poudre d'aluminium pur. L'énergie d'inflammation minimale de la poudre
l'enrobage n'est vraiment diminué que lorsque plus de 10% des meilleurs grades de feuillage sont
utilisé. Par conséquent, à bien des égards, la partie la plus dangereuse du collage est la manipulation
de l'aluminium pur. Cependant, il convient de noter que la ségrégation de l'aluminium
pourrait modifier les chiffres ci-dessus en faveur de valeurs Kst plus élevées et de valeurs MIE inférieures.
D. ROUTE DU PROCESSUS DE LIAISON
D.1 Collage et refroidissement
Afin de produire des revêtements en poudre métalliques liés, un processus est nécessaire pour chauffer
la poudre à son point de ramollissement, généralement 45-550C. L'apport de chaleur sera réalisé par un
combinaison de l'énergie mécanique des outils de mélange à grande vitesse, d'une chemise d'eau chaude
mélangeur, ou une combinaison des deux. La vitesse de mélange sera variable, car généralement élevée
une vitesse est nécessaire pour chauffer la poudre dans un délai raisonnable, mais une faible vitesse est
préférable pour mélanger le pigment et obtenir l'adhérence. La faible vitesse minimise
dommages à la structure du pigment. Lorsque le collage est réalisé, il est important de refroidir le mélange
aussi rapidement que possible pour éviter une agglomération excessive et la formation de grumeaux. Dans le
les lots extrêmes et liés peuvent se solidifier complètement dans le mélangeur de collage s'ils sont surchauffés ou non
refroidi assez vite. Le refroidissement sera réalisé soit en introduisant de l'eau glacée dans le
gaine de mélangeur de liaison, ou refroidissement dans un mélangeur de refroidisseur séparé.
Le refroidissement le plus rapide est susceptible d'être obtenu en utilisant le mélangeur / refroidisseur séparé
combinaison, car le mélangeur / refroidisseur unique tente de refroidir un mélangeur déjà chaud.
Cependant, à mesure que la taille du lot de mélangeur devient plus grande, le refroidissement à l'aide d'une chemise (même dans un
mélangeur de refroidisseur séparé) peut prendre beaucoup de temps en tant que surface de refroidissement à traiter
le rapport de taille réduit. Cependant, l'avantage d'un mélangeur / refroidisseur séparé est que le collage
et les cycles de refroidissement peuvent être découplés, permettant une liaison / refroidissement simultanés, ainsi
augmentation de la capacité. Un inconvénient possible est le temps de nettoyage supplémentaire, avec deux
plutôt qu'un mélangeur à nettoyer. Cependant, le mélangeur plus froid devrait être relativement plus facile à
propre, car la fusion de la poudre sur ses surfaces est peu probable.
Une équation pour estimer le temps de refroidissement est la suivante:

Où :
T = temps (s),
M = masse de poudre (kg)
A = zone de transfert de chaleur de la chemise (m2)
U = Coefficient de transfert thermique global (W / m2C)
Tw = température de l'eau glacée (C)
Ts = température de départ (C)
Tf = température finale requise (C)