Beläggningsutrustning är en oumbärlig och viktig del av moderna industriella tillverkningssystem. Den används ofta inom industrier som fordonsindustrin, hushållsapparater, järnvaror, varvsindustrin, verkstadsmaskiner, möbler och järnvägstransporter. Dess kärnuppgift är att applicera beläggningar jämnt på arbetsstyckenas yta för att bilda skyddande, estetiska och funktionella beläggningar. På grund av de komplexa arbetsförhållandena i beläggningsprocessen, som involverar luftflöde, vätskor, pulver, kemiska reaktioner, högtemperaturtorkning och frätande ämnen, måste materialen som används vid tillverkning av beläggningsutrustning vara tillförlitliga i prestanda och anpassningsbara för att säkerställa långsiktig stabil drift, högkvalitativa beläggningar och driftssäkerhet.
Rimligt materialval för beläggningsutrustning kräver att ingenjörer fullt ut förstår prestandaegenskaperna hos olika material och gör omfattande bedömningar baserade på utrustningens driftsmiljö, processkrav och ekonomiska principer. Tillverkare av beläggningsproduktionslinjer kommer att analysera belastnings- och materialkraven för vanliga komponenter baserat på beläggningsutrustningens funktionella struktur, utforska användbarheten av olika material i beläggningsutrustning och deras för- och nackdelar, och föreslå omfattande strategier och utvecklingstrender för materialval.
I. Grundläggande struktur och nyckelkomponenter i beläggningsutrustning
Beläggningsutrustning består vanligtvis av ett förbehandlingssystem, ett beläggningstillförselsystem, sprutanordningar, transportbandssystem, torkutrustning, återvinningssystem, ventilations- och avgassystem samt styrsystem. Strukturen är komplex och driftsmiljön varierar. Varje system utför olika funktioner och kräver olika material.
Förbehandlingssystemet innefattar hög temperatur, hög luftfuktighet och starkt frätande kemikalier.
Sprutsystemet medför risker för höghastighetsluft, elektrostatisk elektricitet med hög spänning och elektriska urladdningar.
Transportbandet måste bära arbetsstyckenas vikt och vara i drift under långa perioder.
Torkutrustning medför problem med hög temperatur och termisk expansion.
Ventilationssystemet kräver korrosionsbeständiga och åldringsskyddade rör och fläktstrukturer.
Systemet för rening av avgaser och återvinning av beläggningar måste hantera brandfarliga, explosiva eller mycket korrosiva gaser och damm.
Därför måste materialvalet anpassas till de specifika arbetsförhållandena för varje funktionsområde, utan en universallösning.
II. Grundläggande principer för materialval i beläggningsutrustning
Vid val av material för olika delar bör följande grundläggande principer följas:
1Prioritera korrosionsbeständighet
Eftersom beläggningsprocessen ofta involverar korrosiva medier såsom sura och alkaliska lösningar, organiska lösningsmedel, beläggningar och rengöringsmedel, måste materialet ha utmärkt kemisk korrosionsbeständighet för att förhindra rost, perforering och strukturell nedbrytning.
2Hög temperaturbeständighet eller termisk stabilitet
Komponenter som används i högtemperaturtorkrum eller sintringsugnar måste ha högtemperaturhållfasthet, god termisk expansionskoefficientanpassning och motståndskraft mot värmeåldring för att klara temperaturförändringar och termiska chocker.
3Mekanisk styrka och styvhet
Lagerbärande delar, lyftsystem, spår och transportörer måste ha tillräcklig hållfasthet och utmattningsbeständighet för att säkerställa stabil drift utan deformation.
4.Slät yta och enkel rengöring
Beläggningsutrustning är benägen att kontamineras av beläggningar, damm och andra föroreningar, så materialen bör ha en slät yta, god vidhäftningsbeständighet och lätta rengöringsegenskaper för att underlätta underhåll.
5God bearbetbarhet och montering
Materialen ska vara lätta att skära, svetsa, böja, stansa eller genomgå annan mekanisk bearbetning, och anpassa sig till tillverkning och montering av komplexa utrustningsstrukturer.
6Slitstyrka och livslängd
Komponenter som är i drift ofta eller har friktionskontakt måste ha god slitstyrka för att förlänga livslängden och minska underhållsfrekvensen.
7.Krav på elektrisk isolering eller konduktivitet
För elektrostatisk sprututrustning måste materialen ha goda elektriska isoleringsegenskaper; medan jordningsskydd kräver material med god elektrisk ledningsförmåga.
III. Analys av materialval för nyckelkomponenter i beläggningsutrustning
1. Förbehandlingssystem (avfettning, rostborttagning, fosfatering etc.)
Förbehandlingssystemet kräver ofta kemisk behandling av arbetsstyckets ytor med högtemperaturbaserade sura eller alkaliska vätskor. Denna miljö är mycket korrosiv, vilket gör materialvalet särskilt viktigt.
Materialrekommendationer:
Rostfritt stål 304/316: Används ofta för fosfatering och avfettning av tankar och rör, med god syra- och alkalibeständighet samt korrosionsbeständighet.
Plastfodrade stålplåtar (PP, PVC, PE, etc.): Lämpliga för mycket sura miljöer, med relativt låga kostnader och stark korrosionsbeständighet. Titanlegering eller FRP: Fungerar bra i mycket korrosiva och högtemperaturmiljöer men till en högre kostnad.
2. Sprutsystem (automatiska sprutpistoler, sprutboxar)
Nyckeln till sprututrustning är att finfördela beläggningen, kontrollera flödet och förhindra färgansamling och risker för elektrostatisk urladdning.
Materialrekommendationer:
Aluminiumlegering eller rostfritt stål: Används för sprutpistolhöljen och invändiga kanaler, vilket ger god korrosionsbeständighet och lätta egenskaper.
Tekniska plaster (t.ex. POM, PTFE): Används för att belägga flödeskomponenter för att förhindra att färgen klumpar och igensätts. Antistatiska kompositmaterial: Används för väggar i sprutboxar för att förhindra statisk ansamling som kan leda till gnistor och explosioner.
3. Transportbandssystem (spår, upphängningssystem, kedjor) Beläggningslinjer använder ofta kedjetransportörer eller markrulltransportörer, som bär tunga laster och är i drift under längre perioder.
Materialrekommendationer:
Legerat stål eller värmebehandlat stål: Används för kedjehjul, kedjor och larvband med hög hållfasthet och utmärkt slitstyrka.
Låglegerat slitstarkt stål: Lämpligt för områden med hårt slitage, såsom vändbanor eller lutande sektioner.
Höghållfasta glidreglage i teknisk plast: Används i friktionsreducerande och buffertsystem för att minska buller och förbättra smidig drift.
4. Torkutrustning (varmluftsugn, torkboxar) Torkområdet kräver kontinuerlig drift vid temperaturer från 150 °C–300 °C eller ännu högre, med höga krav på metallens termiska stabilitet.
Materialrekommendationer: Värmebeständigt rostfritt stål (t.ex. 310S):
Tål höga temperaturer utan deformation eller oxidation.
Kolstål + högtemperaturbeläggningar: Lämplig för torktunnlar med medelhög till låg temperatur, kostnadseffektiv men med något kortare livslängd.
Isoleringslager av eldfast fiber: Används för innerväggisolering för att minska värmeförluster och förbättra energieffektiviteten.
5. Ventilation och avgassystem
Används för att kontrollera luftflödet, förhindra spridning av giftiga och skadliga ämnen och säkerställa en ren verkstad och arbetarnas säkerhet.
Materialrekommendationer:
PVC- eller PP-kanaler: Beständiga mot syra- och alkalisk gaskorrosion, används vanligtvis för avgaser från syra- och alkalisk dimma.
Kanaler i rostfritt stål: Används för transport av gaser med hög temperatur eller som innehåller lösningsmedel för färg.
Fläkthjul i glasfiber: Lätta, korrosionsbeständiga och lämpliga för kemiska beläggningsmiljöer.
6. Återvinnings- och avgasreningsanordningar
Under pulverlackering och lösningsmedelsbaserade ytbehandlingsprocesser genereras damm och flyktiga organiska föreningar (VOC) som kräver återvinning och rening.
Materialrekommendationer:
Kolstål med spraybeläggning + korrosionsskyddande beläggning: Används för återvinningsbehållare och dammborttagningsrum, kostnadseffektivt. Filterhöljen i rostfritt stål: Lämpliga för miljöer med höga lösningsmedelskoncentrationer och kraftig organisk korrosion.
Aktivkolbehållare och katalytiska förbränningsanordningar: Innebär högtemperaturreaktioner och kräver högtemperaturbeständiga metaller eller keramik.
IV. Miljö- och säkerhetsfaktorer vid materialval
Beläggningsverkstäder står ofta inför följande risker:
Brandfarlighet och explosionsrisk för organiska lösningsmedel: Materialen ska ha antistatiska och gnistskyddande egenskaper, med tillförlitliga jordningsanslutningar.
Risker för dammexplosion: Undvik material som är benägna att dammas eller antändas, särskilt i slutna utrymmen.
Strikt VOC-utsläppskontroll: Materialvalet bör beakta miljömässig hållbarhet och undvika sekundär förorening.
Hög luftfuktighet eller frätande gaser: Använd antioxidations-, korrosions- och väderbeständiga material för att minska behovet av underhåll av utrustningen.
Vid konstruktion bör tillverkare av beläggningsproduktionslinjer beakta materialval, strukturell design, säkerhetsstandarder och driftsförhållanden tillsammans för att undvika täta utbyten och säkerhetsrisker.
V. Ekonomiska och underhållsmässiga överväganden vid materialval
Vid tillverkning av beläggningsutrustning kräver inte alla delar dyra högpresterande material. En rationell materialgradientkonfiguration är nyckeln till att kontrollera kostnader och säkerställa prestanda:
För icke-kritiska områden kan kostnadseffektivt kolstål eller vanlig plast väljas.
För mycket korrosiva eller högtemperaturbeständiga områden bör pålitliga korrosionsbeständiga och högtemperaturbeständiga material användas.
För ofta slitna delar kan utbytbara slitstarka komponenter användas för att förbättra underhållseffektiviteten.
Ytbehandlingstekniker (såsom sprutning, korrosionsskyddande beläggningar, galvanisering, oxidation etc.) förbättrar prestandan hos vanliga material avsevärt och kan ersätta vissa dyra råmaterial.
VI. Framtida utvecklingstrender och riktningar för materialinnovation
Med framstegen inom industriell automation, miljöregler och hållbar tillverkning står materialval för beläggningsutrustning inför nya utmaningar:
Gröna och miljövänliga material
Nya metaller och icke-metaller med låga VOC-utsläpp, återvinningsbara och giftfria kommer att bli vanliga.
Högpresterande kompositmaterial
Användningen av glasfiberförstärkta plaster, kolfiberkompositer och andra kommer att uppnå en synergistisk förbättring av lättvikt, korrosionsbeständighet och strukturell styrka.
Smarta materialapplikationer
"Smarta material"med temperaturavkänning, elektrisk induktion och självreparerande funktioner kommer gradvis att tillämpas på beläggningsutrustning för att förbättra automatiseringsnivåer och felprediktion.
Beläggningsteknik och ytteknisk optimering
Laserbeklädnad, plasmasprutning och andra tekniker kommer att förbättra ytprestanda hos vanliga material, vilket minskar materialkostnaderna och förlänger livslängden.
Publiceringstid: 15 sep-2025
