Pemilihan Bahan untuk Peralatan Salutan

Peralatan salutan adalah bahagian yang sangat diperlukan dan penting dalam sistem pembuatan perindustrian moden. Ia digunakan secara meluas dalam industri seperti automotif, peralatan rumah, perkakasan, pembinaan kapal, jentera kejuruteraan, perabot, dan pengangkutan rel. Tugas terasnya adalah untuk menggunakan salutan secara sama rata pada permukaan bahan kerja untuk membentuk salutan pelindung, estetik dan berfungsi. Oleh kerana keadaan kerja yang kompleks dalam proses salutan, yang melibatkan aliran udara, cecair, serbuk, tindak balas kimia, pengeringan suhu tinggi, dan bahan menghakis, bahan yang digunakan dalam pembuatan peralatan salutan mestilah boleh dipercayai dalam prestasi dan boleh disesuaikan untuk memastikan operasi stabil jangka panjang, salutan berkualiti tinggi, dan keselamatan operasi.

Pemilihan bahan yang munasabah untuk peralatan salutan memerlukan jurutera memahami sepenuhnya ciri prestasi pelbagai bahan dan membuat pertimbangan komprehensif berdasarkan persekitaran operasi peralatan, keperluan proses dan prinsip ekonomi. Pengeluar barisan pengeluaran salutan akan menganalisis beban dan keperluan bahan komponen biasa berdasarkan struktur fungsi peralatan salutan, meneroka kebolehgunaan bahan yang berbeza dalam peralatan salutan, dan kebaikan dan keburukannya, dan mencadangkan strategi komprehensif dan trend pembangunan untuk pemilihan bahan.

I. Struktur Asas dan Komponen Utama Peralatan Salutan

Peralatan salutan biasanya terdiri daripada sistem prarawatan, sistem bekalan salutan, peranti penyembur, sistem penghantar, peralatan pengeringan, sistem pemulihan, sistem pengudaraan dan ekzos, dan sistem kawalan. Strukturnya kompleks, dan persekitaran operasi adalah pelbagai. Setiap sistem melaksanakan fungsi yang berbeza, memerlukan bahan yang berbeza.

Sistem prarawatan melibatkan suhu tinggi, kelembapan tinggi dan bahan kimia menghakis yang kuat.

Sistem penyemburan melibatkan aliran udara berkelajuan tinggi, elektrostatik voltan tinggi dan bahaya nyahcas elektrik.

Sistem penghantar mesti menanggung berat bahan kerja dan beroperasi untuk tempoh yang lama.

Peralatan pengeringan melibatkan pemanasan suhu tinggi dan isu pengembangan haba.

Sistem pengudaraan memerlukan paip dan struktur kipas yang tahan kakisan dan anti-penuaan.

Rawatan gas buangan dan sistem pemulihan salutan mesti mengendalikan gas dan habuk yang mudah terbakar, meletup atau sangat menghakis.

Oleh itu, pemilihan bahan mesti sejajar dengan keadaan kerja khusus setiap kawasan berfungsi, tanpa pendekatan satu saiz untuk semua.

II. Prinsip Asas untuk Pemilihan Bahan dalam Peralatan Salutan

Apabila memilih bahan untuk bahagian yang berbeza, prinsip asas berikut harus diikuti:

1.Utamakan Ketahanan Kakisan

Memandangkan proses salutan kerap melibatkan media menghakis seperti larutan berasid dan beralkali, pelarut organik, salutan, dan agen pembersih, bahan tersebut mestilah mempunyai rintangan kakisan kimia yang sangat baik untuk mengelakkan karat, penembusan dan kemerosotan struktur.

2.Kerintangan Suhu Tinggi atau Kestabilan Terma

Komponen yang beroperasi di dalam bilik pengeringan suhu tinggi atau relau pensinteran mesti mempunyai kekuatan suhu tinggi, padanan pekali pengembangan haba yang baik, dan ketahanan terhadap penuaan haba untuk mengatasi perubahan suhu dan kejutan haba.

3.Kekuatan Mekanikal dan Ketegaran

Bahagian galas struktur, sistem pengangkat, landasan, dan penghantar mesti mempunyai kekuatan dan rintangan lesu yang mencukupi untuk memastikan operasi yang stabil tanpa ubah bentuk.

4.Permukaan Licin dan Mudah Dicuci

Peralatan salutan terdedah kepada pencemaran oleh salutan, habuk, dan bahan pencemar lain, jadi bahan harus mempunyai permukaan licin, rintangan lekatan yang baik, dan sifat pembersihan yang mudah untuk memudahkan penyelenggaraan.

5.Kebolehprosesan dan Perhimpunan yang Baik

Bahan hendaklah mudah dipotong, dikimpal, dibengkokkan, dicap atau menjalani pemprosesan mekanikal lain, menyesuaikan diri dengan pembuatan dan pemasangan struktur peralatan yang kompleks.

6.Ketahanan Pakai dan Tahan Lama

Komponen yang kerap beroperasi atau mempunyai sentuhan geseran mesti mempunyai rintangan haus yang baik untuk memanjangkan hayat perkhidmatan dan mengurangkan kekerapan penyelenggaraan.

7.Keperluan Penebat atau Kekonduksian Elektrik

Untuk peralatan penyemburan elektrostatik, bahan mesti mempunyai sifat penebat elektrik yang baik; manakala peranti perlindungan pembumian memerlukan bahan dengan kekonduksian elektrik yang baik.

III. Analisis Pemilihan Bahan untuk Komponen Utama dalam Peralatan Salutan

1.Sistem Prarawatan (Penyahgris, Pembuangan Karat, Phosphating, dll.)

Sistem prarawatan selalunya memerlukan rawatan kimia permukaan bahan kerja dengan cecair berasid atau beralkali suhu tinggi. Persekitaran ini sangat menghakis, menjadikan pemilihan bahan sangat kritikal.

Cadangan Bahan:

Keluli Tahan Karat 304/316: Biasa digunakan untuk memfosfatkan dan menyahcairkan tangki dan paip, dengan rintangan asid dan alkali yang baik dan rintangan kakisan.

Plat Keluli Berbaris Plastik (PP, PVC, PE, dll.): Sesuai untuk persekitaran yang sangat berasid, dengan kos yang agak rendah dan rintangan kakisan yang kuat. Aloi Titanium atau FRP: Berprestasi baik dalam persekitaran yang sangat menghakis dan suhu tinggi tetapi pada kos yang lebih tinggi.

2.Sistem Penyemburan (Senapang Sembur Automatik, Pondok Sembur)

Kunci kepada peralatan penyemburan ialah pengabusan salutan, mengawal aliran, dan mencegah pengumpulan cat dan risiko nyahcas elektrostatik.

Cadangan Bahan:

Aloi Aluminium atau Keluli Tahan Karat: Digunakan untuk perumah pistol semburan dan saluran dalaman, menawarkan rintangan kakisan yang baik dan sifat ringan.

Plastik Kejuruteraan (cth, POM, PTFE): Digunakan untuk komponen aliran salutan untuk mengelakkan cat bergumpal dan tersumbat. Bahan Komposit Anti-statik: Digunakan untuk dinding gerai semburan untuk mengelakkan pengumpulan statik yang boleh menyebabkan percikan api dan letupan.

3. Sistem Penghantar (Trek, Sistem Gantung, Rantai) Talian salutan selalunya menggunakan penghantar rantai atau penghantar roller tanah, yang menanggung beban berat dan beroperasi untuk tempoh yang lama.

Cadangan Bahan:

Keluli Aloi atau Keluli Terawat Haba: Digunakan untuk sproket, rantai dan trek dengan kekuatan tinggi dan rintangan haus yang sangat baik.

Keluli Tahan Haus Aloi Rendah: Sesuai untuk kawasan yang haus teruk, seperti trek pusingan atau bahagian condong.

Peluncur Plastik Kejuruteraan berkekuatan tinggi: Digunakan dalam sistem pengurangan geseran dan penimbalan untuk mengurangkan bunyi dan meningkatkan operasi yang lancar.

4. Peralatan Pengeringan (Relau Udara Panas, Kotak Pengeringan) Kawasan pengeringan memerlukan operasi berterusan pada suhu antara 150°C–300°C atau lebih tinggi, dengan permintaan yang tinggi untuk kestabilan haba logam.

Pengesyoran Bahan: Keluli Tahan Karat tahan haba (cth, 310S):

Boleh menahan suhu tinggi tanpa ubah bentuk atau pengoksidaan.

Keluli Karbon + Salutan Suhu Tinggi: Sesuai untuk terowong pengeringan suhu sederhana hingga rendah, kos efektif tetapi dengan jangka hayat yang lebih pendek.

Lapisan Penebat Gentian Refraktori: Digunakan untuk penebat dinding dalaman untuk mengurangkan kehilangan haba dan meningkatkan kecekapan tenaga.

5. Sistem Pengudaraan dan Ekzos

Digunakan untuk mengawal aliran udara, mencegah penyebaran bahan toksik dan berbahaya, dan memastikan keselamatan bengkel dan pekerja yang bersih.

Cadangan Bahan:

Saluran PVC atau PP: Tahan terhadap kakisan gas asid dan alkali, biasanya digunakan untuk kabus asid dan ekzos kabus alkali.

Saluran Keluli Tahan Karat: Digunakan untuk mengangkut gas bersuhu tinggi atau cat yang mengandungi pelarut.

Pendesak Kipas Gentian Kaca: Ringan, tahan kakisan dan sesuai untuk persekitaran salutan kimia.

6. Pemulihan dan Peranti Rawatan Gas Sisa

Semasa salutan serbuk dan proses salutan berasaskan pelarut, habuk dan sebatian organik meruap (VOC) dihasilkan, memerlukan pemulihan dan penulenan.

Cadangan Bahan:

Keluli Karbon dengan Salutan Semburan + Salutan Anti-karat: Digunakan untuk tong pemulihan dan bilik penyingkiran habuk, kos efektif. Cangkerang Penapis Keluli Tahan Karat: Sesuai untuk persekitaran dengan kepekatan pelarut yang tinggi dan kakisan organik yang teruk.

Tong Karbon Teraktif dan Peranti Pembakaran Bermangkin: Melibatkan tindak balas suhu tinggi dan memerlukan logam atau seramik tahan suhu tinggi.

IV. Faktor Persekitaran dan Keselamatan dalam Pemilihan Bahan

Bengkel salutan sering menghadapi risiko berikut:

Kemudahbakaran dan Letupan Pelarut Organik: Bahan harus mempunyai sifat anti statik dan anti percikan, dengan sambungan pembumian yang boleh dipercayai.

Risiko Letupan Habuk: Elakkan bahan yang terdedah kepada pengumpulan atau pencucuhan habuk, terutamanya dalam ruang tertutup.

Kawalan Pelepasan VOC yang Ketat: Pemilihan bahan harus mempertimbangkan kelestarian alam sekitar dan mengelakkan pencemaran sekunder.

Kelembapan Tinggi atau Gas Menghakis: Gunakan bahan anti-pengoksidaan, anti-karat dan tahan cuaca untuk mengurangkan kekerapan penyelenggaraan peralatan.

Semasa mereka bentuk, pengeluar barisan pengeluaran salutan harus mempertimbangkan pemilihan bahan, reka bentuk struktur, piawaian keselamatan dan keadaan operasi bersama-sama untuk mengelakkan penggantian yang kerap dan bahaya keselamatan.

V. Pertimbangan Ekonomi dan Penyelenggaraan dalam Pemilihan Bahan

Dalam pembuatan peralatan salutan, tidak semua bahagian memerlukan bahan berprestasi tinggi yang mahal. Konfigurasi kecerunan bahan yang rasional adalah kunci untuk mengawal kos dan memastikan prestasi:

Untuk kawasan yang tidak kritikal, keluli karbon atau plastik biasa yang menjimatkan kos boleh dipilih.

Untuk kawasan yang sangat menghakis atau bersuhu tinggi, bahan tahan kakisan dan suhu tinggi yang boleh dipercayai harus digunakan.

Untuk bahagian yang kerap haus, komponen tahan haus yang boleh diganti boleh digunakan untuk meningkatkan kecekapan penyelenggaraan.

Teknologi rawatan permukaan (seperti penyemburan, salutan anti-karat, penyaduran elektrik, pengoksidaan, dll.) dengan ketara meningkatkan prestasi bahan biasa dan boleh menggantikan beberapa bahan mentah yang mahal.

VI. Trend Pembangunan Masa Depan dan Arah Inovasi Bahan

Dengan kemajuan automasi industri, peraturan alam sekitar dan pembuatan mampan, pemilihan bahan untuk peralatan salutan menghadapi cabaran baharu:

Bahan Hijau dan Mesra Alam

Pelepasan VOC rendah baharu, boleh dikitar semula dan logam bukan toksik dan bukan logam akan menjadi arus perdana.

Bahan Komposit Berprestasi Tinggi

Penggunaan plastik bertetulang gentian kaca, komposit gentian karbon, dan lain-lain akan mencapai peningkatan sinergistik bagi pemberat ringan, rintangan kakisan dan kekuatan struktur.

Aplikasi Bahan Pintar

“Bahan pintar”dengan penderiaan suhu, aruhan elektrik dan fungsi membaiki sendiri secara beransur-ansur akan digunakan pada peralatan salutan untuk meningkatkan tahap automasi dan keupayaan ramalan kerosakan.

Teknologi Salutan dan Pengoptimuman Kejuruteraan Permukaan

Pelapisan laser, penyemburan plasma dan teknologi lain akan meningkatkan prestasi permukaan bahan biasa, mengurangkan kos bahan sambil memanjangkan hayat perkhidmatan.