Belegningsutstyr er en uunnværlig og viktig del av moderne industrielle produksjonssystemer. Det er mye brukt i bransjer som bilindustrien, husholdningsapparater, maskinvare, skipsbygging, tekniske maskiner, møbler og jernbanetransport. Kjerneoppgaven er å påføre belegg jevnt på overflaten av arbeidsstykker for å danne beskyttende, estetiske og funksjonelle belegg. På grunn av de komplekse arbeidsforholdene i belegningsprosessen, som involverer luftstrøm, væsker, pulver, kjemiske reaksjoner, tørking ved høy temperatur og etsende stoffer, må materialene som brukes i produksjonen av belegningsutstyr være pålitelige i ytelse og tilpasningsdyktige for å sikre langsiktig stabil drift, belegg av høy kvalitet og driftssikkerhet.
Rimelig materialvalg for belegningsutstyr krever at ingeniører fullt ut forstår ytelsesegenskapene til ulike materialer og tar omfattende vurderinger basert på utstyrets driftsmiljø, prosesskrav og økonomiske prinsipper. Produsenter av belegningsproduksjonslinjer vil analysere belastningen og materialkravene til vanlige komponenter basert på belegningsutstyrets funksjonelle struktur, utforske anvendeligheten av ulike materialer i belegningsutstyr, og deres fordeler og ulemper, og foreslå omfattende strategier og utviklingstrender for materialvalg.
I. Grunnleggende struktur og nøkkelkomponenter i belegningsutstyr
Belegningsutstyr består vanligvis av et forbehandlingssystem, et belegningsforsyningssystem, sprøyteanordninger, et transportbåndssystem, tørkeutstyr, et gjenvinningssystem, et ventilasjons- og avtrekkssystem og et kontrollsystem. Strukturen er kompleks, og driftsmiljøet er variert. Hvert system utfører forskjellige funksjoner og krever forskjellige materialer.
Forbehandlingssystemet innebærer høy temperatur, høy luftfuktighet og sterke etsende kjemikalier.
Sprøytesystemet innebærer fare for høyhastighetsluftstrøm, høyspent elektrostatisk elektrisitet og elektrisk utladning.
Transportbåndsystemet må bære vekten av arbeidsstykkene og være i drift over lengre tid.
Tørkeutstyr innebærer problemer med høy temperatur oppvarming og termisk ekspansjon.
Ventilasjonssystemet krever korrosjonsbestandige og aldringsbestandige rør og viftekonstruksjoner.
Systemet for behandling av avgass og gjenvinning av belegg må håndtere brannfarlige, eksplosive eller svært etsende gasser og støv.
Derfor må materialvalget være i samsvar med de spesifikke arbeidsforholdene i hvert funksjonsområde, uten en universalløsning.
II. Grunnleggende prinsipper for materialvalg i belegningsutstyr
Når du velger materialer til ulike deler, bør følgende grunnleggende prinsipper følges:
1Prioriter korrosjonsmotstand
Siden belegningsprosessen ofte involverer korrosive medier som sure og alkaliske løsninger, organiske løsemidler, belegg og rengjøringsmidler, må materialet ha utmerket kjemisk korrosjonsbestandighet for å forhindre rust, perforering og strukturell nedbrytning.
2Høy temperaturmotstand eller termisk stabilitet
Komponenter som opererer i høytemperaturtørkerom eller sintringsovner må ha høy temperaturstyrke, god samsvar med termisk ekspansjonskoeffisient og motstand mot varmealdring for å takle temperaturendringer og termiske sjokk.
3Mekanisk styrke og stivhet
Strukturelle bærende deler, løftesystemer, skinner og transportbånd må ha tilstrekkelig styrke og utmattingsmotstand for å sikre stabil drift uten deformasjon.
4.Glatt overflate og enkel rengjøring
Beleggutstyr er utsatt for forurensning av belegg, støv og andre forurensende stoffer, så materialene bør ha en glatt overflate, god heftmotstand og være enkle å rengjøre for å forenkle vedlikeholdet.
5God bearbeidbarhet og montering
Materialer bør være enkle å skjære, sveise, bøye, stemple eller gjennomgå annen mekanisk bearbeiding, og tilpasse seg produksjon og montering av komplekse utstyrsstrukturer.
6Slitestyrke og lang levetid
Komponenter som er i drift ofte eller har friksjonskontakt må ha god slitestyrke for å forlenge levetiden og redusere vedlikeholdsfrekvensen.
7.Krav til elektrisk isolasjon eller konduktivitet
For elektrostatisk sprøyteutstyr må materialene ha gode elektriske isolasjonsegenskaper, mens jordingsutstyr krever materialer med god elektrisk ledningsevne.
III. Analyse av materialvalg for nøkkelkomponenter i belegningsutstyr
1. Forbehandlingssystem (avfetting, rustfjerning, fosfatering osv.)
Forbehandlingssystemet krever ofte kjemisk behandling av arbeidsstykkets overflater med høytemperatur sure eller alkaliske væsker. Dette miljøet er svært korrosivt, noe som gjør materialvalg spesielt kritisk.
Materialanbefalinger:
Rustfritt stål 304/316: Vanligvis brukt til fosfatering og avfetting av tanker og rør, med god syre- og alkaliresistens og korrosjonsbestandighet.
Plastforede stålplater (PP, PVC, PE, etc.): Egnet for svært sure miljøer, med relativt lave kostnader og sterk korrosjonsbestandighet. Titanlegering eller FRP: Fungerer bra i svært korrosive miljøer og høye temperaturer, men til en høyere kostnad.
2. Sprøytesystem (automatiske sprøytepistoler, sprøytekabiner)
Nøkkelen til sprøyteutstyr er å forstøve belegget, kontrollere strømningen og forhindre opphopning av maling og risiko for elektrostatisk utladning.
Materialanbefalinger:
Aluminiumslegering eller rustfritt stål: Brukes til sprøytepistolhus og interne kanaler, og gir god korrosjonsbestandighet og lette egenskaper.
Teknisk plast (f.eks. POM, PTFE): Brukes til å belegge strømningskomponenter for å forhindre at malingen klumper seg og tetter seg. Antistatiske komposittmaterialer: Brukes til veggene i sprøyteboksen for å forhindre statisk opphopning som kan føre til gnister og eksplosjoner.
3. Transportbåndssystem (spor, opphengssystemer, kjettinger) Belegningslinjer bruker ofte kjedetransportører eller rulletransportører på bakken, som bærer tunge belastninger og er i drift over lengre perioder.
Materialanbefalinger:
Legert stål eller varmebehandlet stål: Brukes til tannhjul, kjeder og belter med høy styrke og utmerket slitestyrke.
Lavlegert slitesterkt stål: Egnet for områder med sterk slitasje, som svingbaner eller skrånende seksjoner.
Høyfaste glidebrytere i teknisk plast: Brukes i friksjonsreduksjons- og buffersystemer for å redusere støy og forbedre jevn drift.
4. Tørkeutstyr (varmluftsovn, tørkebokser) Tørkeområdet krever kontinuerlig drift ved temperaturer fra 150 °C–300 °C eller enda høyere, med høye krav til metallets termiske stabilitet.
Materialanbefalinger: Varmebestandig rustfritt stål (f.eks. 310S):
Tåler høye temperaturer uten deformasjon eller oksidasjon.
Karbonstål + høytemperaturbelegg: Egnet for tørketunneler med middels til lav temperatur, kostnadseffektivt, men med litt kortere levetid.
Ildfast fiberisolasjonslag: Brukes til innvendig veggisolasjon for å redusere varmetap og forbedre energieffektiviteten.
5. Ventilasjon og eksosanlegg
Brukes til å kontrollere luftstrømmen, forhindre spredning av giftige og skadelige stoffer, og sikre et rent verksted og arbeidernes sikkerhet.
Materialanbefalinger:
PVC- eller PP-kanaler: Bestandige mot syre- og alkalisk gasskorrosjon, vanligvis brukt til avtrekk av syretåke og alkalisk tåke.
Rustfrie stålkanaler: Brukes til transport av gasser med høy temperatur eller som inneholder løsemidler for maling.
Glassfiberviftehjul: Lette, korrosjonsbestandige og egnet for miljøer med kjemisk belegg.
6. Gjenvinnings- og avgassbehandlingsenheter
Under pulverlakkering og løsemiddelbaserte beleggprosesser genereres det støv og flyktige organiske forbindelser (VOC-er), som krever gjenvinning og rensing.
Materialanbefalinger:
Karbonstål med sprøytebelegg + korrosjonsbeskyttelse: Brukes til gjenvinningsbeholdere og støvfjerningsrom, kostnadseffektivt. Filterskall i rustfritt stål: Egnet for miljøer med høye løsemiddelkonsentrasjoner og alvorlig organisk korrosjon.
Aktivkullbeholdere og katalytiske forbrenningsenheter: Involverer høytemperaturreaksjoner og krever høytemperaturbestandige metaller eller keramikk.
IV. Miljø- og sikkerhetsfaktorer ved materialvalg
Beleggverksteder står ofte overfor følgende risikoer:
Brennbarhet og eksplosjon av organiske løsemidler: Materialer bør ha antistatiske og gnistsikre egenskaper, med pålitelige jordforbindelser.
Risiko for støveksplosjon: Unngå materialer som er utsatt for støvopphopning eller antennelse, spesielt i lukkede rom.
Streng VOC-utslippskontroll: Materialvalg bør ta hensyn til miljømessig bærekraft og unngå sekundær forurensning.
Høy luftfuktighet eller etsende gasser: Bruk antioksidasjons-, antikorrosjons- og værbestandige materialer for å redusere hyppigheten av vedlikehold av utstyr.
Ved design bør produsenter av produksjonslinjer for belegg vurdere materialvalg, strukturell design, sikkerhetsstandarder og driftsforhold sammen for å unngå hyppige utskiftninger og sikkerhetsfarer.
V. Økonomiske og vedlikeholdsmessige hensyn ved materialvalg
Ved produksjon av beleggutstyr krever ikke alle deler dyre høytytende materialer. En rasjonell materialgradientkonfigurasjon er nøkkelen til å kontrollere kostnader og sikre ytelse:
For ikke-kritiske områder kan kostnadseffektivt karbonstål eller vanlig plast velges.
For svært korrosive eller høytemperaturområder bør pålitelige korrosjonsbestandige og høytemperaturbestandige materialer brukes.
For ofte slitte deler kan utskiftbare slitesterke komponenter brukes for å forbedre vedlikeholdseffektiviteten.
Overflatebehandlingsteknologier (som sprøyting, korrosjonsbeskyttelse, galvanisering, oksidasjon osv.) forbedrer ytelsen til vanlige materialer betydelig og kan erstatte noen dyre råvarer.
VI. Fremtidige utviklingstrender og retninger for materiell innovasjon
Med fremskritt innen industriell automatisering, miljøforskrifter og bærekraftig produksjon står materialvalg for beleggutstyr overfor nye utfordringer:
Grønne og miljøvennlige materialer
Nye metaller og ikke-metaller med lavt utslipp av flyktige organiske forbindelser, som er resirkulerbare og giftfrie, vil bli vanlige.
Høytytende komposittmaterialer
Bruken av glassfiberforsterket plast, karbonfiberkompositter og andre vil oppnå en synergistisk forbedring av lettvekt, korrosjonsbestandighet og strukturell styrke.
Smarte materialapplikasjoner
«Smarte materialer«med temperaturføling, elektrisk induksjon og selvreparerende funksjoner vil gradvis bli brukt på beleggutstyr for å forbedre automatiseringsnivåer og feilforutsigelsesmuligheter.
Beleggteknologi og optimalisering av overflateteknikk
Laserkledning, plasmasprøyting og andre teknologier vil forbedre overflateytelsen til vanlige materialer, redusere materialkostnadene og forlenge levetiden.
Publisert: 15. september 2025
