Le revêtement en poudre est une procédure relativement nouvelle qui présente un certain nombre d'avantages par rapport aux procédures de revêtement classiques avec des matériaux liquides. L'obtention d'un revêtement en poudre de haute qualité dépend grandement du comportement de la poudre pendant le traitement et l'application. Il est donc important de surveiller et de comprendre ce comportement afin d'assurer des processus efficaces et le résultat final requis.
Processus de revêtement en poudre
Les avantages du revêtement en poudre
Le revêtement en poudre est une technologie qui gagne en popularité et a de nombreuses applications. Les avantages de cette approche sont qu'elle ne nécessite aucun solvant pour maintenir les parties liantes et de remplissage en suspension liquide et aucun finition, permettant un traitement respectueux de l'environnement. Les revêtements en poudre peuvent également être plus épais et plus résistants que les revêtements traditionnels. De plus, les revêtements en poudre sont plus durables et sèchent plus rapidement dans la plupart des cas que les revêtements liquides.
Application de revêtements en poudre
Un revêtement en poudre est une poudre sèche en libre circulation qui est déposée sur un matériau de base conducteur (également appelé le substrat). Le succès du processus de revêtement en poudre dépend d'un certain nombre de facteurs, y compris : ⦁ comment il réagit au transport pneumatique ⦁ comment il se comporte pendant et après le pulvérisation ⦁ comment il adhère au substrat après chauffage Tous ces comportements peuvent être prédits et décrits à l'aide d'un rhéomètre oscillatoire dans le cadre du suivi de la production et du contrôle de la qualité. Évaluer le comportement et la qualité de l'échantillon et contrôler le processus nécessite un rhéomètre avec des capacités de poudre et une géométrie de plaque parallèle jetable avec un capot chauffé par Peltier.
Réaction de la poudre au transport pneumatique
Pour garantir à la fois une bonne capacité de transport et une application correcte sur le substrat, la poudre utilisée doit avoir une grande capacité de rétention d'air et être fluidisable. Ces propriétés sont généralement vérifiées par des expériences de collapse de lit. La technique de collapse du lit est l'une des techniques standard utilisées pour étudier les propriétés de fluidisation des poudres et peut être réalisée dans une cellule à poudre sur un rhéomètre. Les constantes de fluidisation (à la fois amorce et fluidisation complètes) doivent être connues afin d'assurer un étalonnage optimal de l'équipement de transport pneumatique qui transporte la poudre à pulvériser. La viscosité apparente de la poudre est un autre paramètre qui peut être évalué dans des mesures rhéologiques pour révéler l'influence de différentes formulations et d'additifs de flux, par exemple.
Comportement de la poudre pendant et après la pulvérisation
Pour transférer la poudre dans le processus ou la déplacer du conteneur pour l'application sur le substrat nécessite un transport pneumatique. Ainsi, la poudre est fluidisée, c'est-à-dire mélangée à l'air et mise en mouvement. À partir de ce lit fluidisé, la poudre est transportée à travers le processus jusqu'au site de traitement. Pour atteindre un transport optimal, il est nécessaire de maintenir un flux dense en continu. Le processus de transport et le traitement du revêtement en poudre nécessitent une connaissance exacte de la fluidisation et des propriétés d'écoulement. Ceci est influencé par une variété de facteurs, tels que la taille et la forme des particules, la structure chimique, l'humidité, la température et la charge statique. De plus, des additifs peuvent être utilisés pour obtenir une meilleure fluidité, bien que cela puisse entraîner une mauvaise finition de surface si la viscosité est augmentée par l'additif. L'influence des additifs sur la viscosité et donc sur la finition de surface peut être étudiée sur un rhéomètre. Après que la poudre a été fluidifiée et transportée, elle passe à une buse pour application sur le substrat. La buse représente la dernière barrière pour la poudre. Ici, la poudre est exposée à une forte charge de cisaillement. Le comportement d'écoulement de la poudre change sous charge de cisaillement, similaire à ce qui se passe avec les liquides. Ce comportement peut être simulé en appliquant une "rampe de taux de cisaillement" dans une cellule à poudre et en déterminant les changements dans les propriétés de la poudre.
Poudre après chauffage
Après application, le revêtement est soumis à un traitement thermique au cours duquel la polymérisation a lieu et le revêtement est censé à la fois se lier au substrat et former une surface continue et lisse. Dans cette étape, la poudre doit avoir une cohésion suffisamment élevée (adhésion inter-particulaire) pour que le revêtement ne "s'effrite" pas avant ou pendant l'étape de traitement thermique (durcissement). Bien que la cohésion puisse être étudiée dans une cellule de poudre, le durcissement lui-même peut être mesuré avec la rhéologie classique : Les mesures déterminent et aident à maintenir constant le point de durcissement auquel la poudre appliquée se lie et produit une surface (idéalement) lisse. Après application, la qualité du revêtement peut être analysée avec des mesures de tribologie sur le même rhéomètre utilisé précédemment.
Conclusion
Un rhéomètre avec cellule à poudre intégrée permet d'examiner de nombreuses propriétés pertinentes des revêtements en poudre afin d'optimiser leur transport et leur application.
