Roztopione tworzywa i kleje pracują w wysokiej temperaturze, często pod ciśnieniem i w bezpośrednim kontakcie z metalowymi powierzchniami. Jeżeli część jest porysowana, skorodowana lub pokryta zużytą powłoką, materiał łatwiej osadza się w jej mikronierównościach. Każda kolejna warstwa zwiększa chropowatość powierzchni i przyspiesza narastanie zabrudzeń.

Szczególnie wymagające są kleje termotopliwe i PUR. Ich zadaniem jest przecież trwałe łączenie materiałów, dlatego bez odpowiedniego zabezpieczenia równie skutecznie przywierają do ścian topielnika, zbiornika czy pozostałych części instalacji. W podwyższonej temperaturze mogą dodatkowo ulegać przypalaniu, tworząc trudny do usunięcia osad.

Na skalę problemu wpływają przede wszystkim:

• temperatura i czas kontaktu materiału z powierzchnią,
• rodzaj przetwarzanego tworzywa, kleju lub dodatków,
• stan techniczny elementu i stopień jego zużycia,
• chropowatość oraz geometria powierzchni,
• odporność podłoża na korozję i chemikalia,
• sposób oraz częstotliwość czyszczenia.

Dlatego nie istnieje jedna uniwersalna powłoka odpowiednia do każdej maszyny. Rozwiązanie powinno wynikać z warunków pracy konkretnego detalu.
 

Czyszczenie pomaga, ale nie usuwa przyczyny

Regularne usuwanie pozostałości jest konieczne, ponieważ ogranicza narastanie osadu i ryzyko jego przypalenia. Warto jednak przyjrzeć się także samej metodzie czyszczenia. Skrobanie metalowymi narzędziami może pozostawiać rysy, które pozornie rozwiązują problem na chwilę, ale później jeszcze bardziej sprzyjają przywieraniu materiału.

Istotna jest również kontrola parametrów procesu. Zbyt wysoka lub niestabilna temperatura może powodować degradację tworzywa, pogorszenie jego przepływu i powstawanie trudnych do usunięcia nagarów. Jeżeli jednak klej lub granulat ma naturalnie wysoką przyczepność, sama korekta temperatury i częstsze czyszczenie mogą nie wystarczyć. W takiej sytuacji warto zmienić właściwości powierzchni roboczej.
 

Powłoka typu non-stick jako element procesu technologicznego

Techniczne powłoki fluoropolimerowe tworzą warstwę o niskiej energii powierzchniowej, dzięki której tworzywa i kleje znacznie trudniej wiążą się z zabezpieczonym elementem. Powierzchnia zyskuje właściwości antyadhezyjne, a pozostające na niej zabrudzenia można usuwać łatwiej i bez agresywnej obróbki mechanicznej.

W praktyce dobrze dobrana powłoka może ograniczyć czas przeznaczany na czyszczenie, zmniejszyć zużycie części i ułatwić utrzymanie stabilnych warunków produkcji. Jej zadaniem nie jest więc wyłącznie „ochrona metalu”. To rozwiązanie, które wpływa na dostępność maszyny i ekonomikę całego procesu.

W zależności od aplikacji wykorzystuje się m.in. powłoki:

Rodzaj powłoki	Najważniejsze właściwości	Typowe warunki zastosowania
PTFE	Bardzo dobre właściwości non-stick i niski współczynnik tarcia	Kontakt z klejami i tworzywami; temperatura pracy do ok. 260°C
PFA	Możliwość uzyskania grubszej warstwy oraz wysoka odporność chemiczna i termiczna	Agresywne środowisko chemiczne i podwyższona temperatura
FEP	Dobre właściwości antyadhezyjne	Procesy wymagające ochrony non-stick w temperaturze do ok. 205°C
ETFE	Wysoka wytrzymałość mechaniczna i odporność chemiczna	Elementy narażone na działanie chemikaliów i obciążenia mechaniczne
PEEK lub PPS	Dobre parametry mechaniczne, chemiczne i cieplne	Szczególnie wymagające zastosowania przemysłowe

 

O wyborze nie powinien decydować wyłącznie zakres temperatur podany w karcie produktu. Liczą się także rodzaj podłoża, obecność kwasów lub zasad, intensywność tarcia, geometria detalu i oczekiwana grubość zabezpieczenia.
 

Które elementy można zabezpieczyć przed przywieraniem?

Powłoki antyadhezyjne znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie powierzchnia ma kontakt z roztopionym granulatem, klejem lub inną substancją podatną na osadzanie i przypalanie. Zabezpiecza się nimi m.in. elementy wytłaczarek, formy, wałki, płyty grzewcze do zgrzewania rur, zbiorniki oraz części topielników klejów PUR.

Powlekaniu można poddawać detale wykonane ze stali czarnej, nierdzewnej i niskostopowej, stopów aluminium czy mosiądzu. W odpowiednich warunkach powłoki nakłada się również na szkło, ceramikę oraz wybrane gumy i tworzywa sztuczne. Najważniejsze jest wcześniejsze sprawdzenie, czy dany element nadaje się do obróbki oraz późniejszej polimeryzacji powłoki.
 

Dlaczego trwałość zaczyna się jeszcze przed nałożeniem powłoki?

Nawet materiał o bardzo dobrych parametrach nie spełni swojej funkcji, jeżeli zostanie nałożony na źle przygotowane podłoże. W przypadku regeneracji pierwszym etapem jest usunięcie starej warstwy i ocena stanu detalu. Następnie powierzchnia przechodzi odpowiednio dobraną obróbkę chemiczną i mechaniczną, obejmującą m.in. odtłuszczanie, odgazowanie oraz mikropiaskowanie.

Po zabezpieczeniu stref, które nie powinny zostać pokryte, powłoka może być aplikowana metodą natrysku ręcznego lub nanoszenia proszku w polu elektrostatycznym. Kolejnym etapem jest obróbka cieplna prowadząca do jej utwardzenia i polimeryzacji.

Proces powinna zamykać kontrola jakości, a nie samo wyjęcie elementu z pieca. Sprawdza się m.in. wygląd powierzchni, grubość warstwy oraz jej przyczepność do podłoża. Takie podejście pozwala potwierdzić, że gotowy detal spełnia określone wcześniej wymagania techniczne.
 

Regenerować czy kupić nowy element?

Zużycie powłoki nie musi oznaczać konieczności wymiany całego podzespołu. Jeżeli detal nie jest pęknięty, odkształcony ani uszkodzony konstrukcyjnie, starą warstwę można usunąć, odpowiednio przygotować powierzchnię i ponownie ją zabezpieczyć. Regeneracja jest szczególnie opłacalna w przypadku kosztownych części wykonywanych na zamówienie lub komponentów o długim terminie dostawy. Przykładem są stalowe i aluminiowe elementy topielników klejów PUR, które firma Nelvi z Olkusza zabezpiecza powłokami antyadhezyjnymi Viflon® i Vitaflon®.

Odpowiednio dobrana warstwa ogranicza przywieranie oraz przypalanie kleju, ułatwia czyszczenie i wydłuża bezawaryjną eksploatację urządzenia. Każda realizacja wymaga jednak wcześniejszej oceny stanu detalu oraz analizy warunków jego pracy. Dopiero na tej podstawie można ustalić, czy regeneracja jest uzasadniona i wybrać powłokę odporną na występujące w procesie obciążenia. O skuteczności zabezpieczenia decyduje bowiem nie sama nazwa materiału, lecz jego właściwe dopasowanie do konkretnego zastosowania. 

Jeśli nie masz pewności, czy dany element kwalifikuje się do regeneracji, prześlij jego zdjęcia i podstawowe parametry pracy specjalistom Nelvi. Wstępna analiza pomoże ocenić stan podzespołu i dobrać powłokę odpowiednią do konkretnego zastosowania.