Equipamentos de revestimento são uma parte indispensável e importante dos modernos sistemas de fabricação industrial. São amplamente utilizados em setores como automotivo, eletrodomésticos, ferragens, construção naval, máquinas de engenharia, móveis e transporte ferroviário. Sua principal função é aplicar revestimentos uniformemente na superfície das peças para formar revestimentos protetores, estéticos e funcionais. Devido às complexas condições de trabalho no processo de revestimento, que envolvem fluxo de ar, líquidos, pós, reações químicas, secagem em alta temperatura e substâncias corrosivas, os materiais utilizados na fabricação de equipamentos de revestimento devem ter desempenho confiável e adaptabilidade para garantir operação estável a longo prazo, revestimentos de alta qualidade e segurança operacional.
A seleção racional de materiais para equipamentos de revestimento exige que os engenheiros compreendam completamente as características de desempenho de diversos materiais e façam julgamentos abrangentes com base no ambiente operacional do equipamento, nos requisitos do processo e nos princípios econômicos. Os fabricantes de linhas de produção de revestimento analisarão os requisitos de carga e material de componentes comuns com base na estrutura funcional do equipamento, explorarão a aplicabilidade de diferentes materiais em equipamentos de revestimento e suas vantagens e desvantagens, e proporão estratégias abrangentes e tendências de desenvolvimento para a seleção de materiais.
I. Estrutura básica e componentes principais do equipamento de revestimento
Os equipamentos de revestimento normalmente consistem em um sistema de pré-tratamento, sistema de fornecimento de revestimento, dispositivos de pulverização, sistema transportador, equipamento de secagem, sistema de recuperação, sistema de ventilação e exaustão e sistema de controle. A estrutura é complexa e o ambiente operacional é variado. Cada sistema desempenha funções diferentes, exigindo materiais diferentes.
O sistema de pré-tratamento envolve alta temperatura, alta umidade e produtos químicos corrosivos fortes.
O sistema de pulverização envolve fluxo de ar de alta velocidade, riscos de descarga eletrostática de alta tensão e descarga elétrica.
O sistema transportador deve suportar o peso das peças de trabalho e operar por longos períodos.
Equipamentos de secagem envolvem aquecimento em alta temperatura e problemas de expansão térmica.
O sistema de ventilação requer tubos e estruturas de ventiladores resistentes à corrosão e ao envelhecimento.
O sistema de tratamento de gases residuais e recuperação de revestimento deve lidar com gases e poeira inflamáveis, explosivos ou altamente corrosivos.
Portanto, a seleção de materiais deve estar alinhada às condições de trabalho específicas de cada área funcional, sem uma abordagem única para todos.
II. Princípios básicos para seleção de materiais em equipamentos de revestimento
Ao selecionar materiais para diferentes peças, os seguintes princípios básicos devem ser seguidos:
1.Priorize a resistência à corrosão
Como o processo de revestimento frequentemente envolve meios corrosivos, como soluções ácidas e alcalinas, solventes orgânicos, revestimentos e agentes de limpeza, o material deve ter excelente resistência à corrosão química para evitar ferrugem, perfuração e degradação estrutural.
2.Resistência a altas temperaturas ou estabilidade térmica
Componentes que operam em salas de secagem de alta temperatura ou fornos de sinterização devem ter resistência a altas temperaturas, boa correspondência do coeficiente de expansão térmica e resistência ao envelhecimento por calor para lidar com mudanças de temperatura e choques térmicos.
3.Resistência mecânica e rigidez
Peças estruturais de suporte, sistemas de elevação, trilhos e transportadores devem ter resistência e fadiga suficientes para garantir uma operação estável sem deformação.
4.Superfície lisa e fácil limpeza
Equipamentos de revestimento são propensos à contaminação por revestimentos, poeira e outros poluentes, portanto os materiais devem ter uma superfície lisa, boa resistência de adesão e propriedades de fácil limpeza para facilitar a manutenção.
5.Boa processabilidade e montagem
Os materiais devem ser fáceis de cortar, soldar, dobrar, estampar ou passar por outros processamentos mecânicos, adaptando-se à fabricação e montagem de estruturas de equipamentos complexos.
6.Resistência ao desgaste e longevidade
Componentes que operam com frequência ou têm contato por atrito devem ter boa resistência ao desgaste para prolongar a vida útil e reduzir a frequência de manutenção.
7.Requisitos de isolamento elétrico ou condutividade
Para equipamentos de pulverização eletrostática, os materiais devem ter boas propriedades de isolamento elétrico; enquanto os dispositivos de proteção de aterramento exigem materiais com boa condutividade elétrica.
III. Análise da Seleção de Materiais para Componentes-Chave em Equipamentos de Revestimento
1. Sistema de pré-tratamento (desengorduramento, remoção de ferrugem, fosfatação, etc.)
O sistema de pré-tratamento frequentemente requer o tratamento químico das superfícies das peças com líquidos ácidos ou alcalinos em alta temperatura. Esse ambiente é altamente corrosivo, tornando a seleção do material particularmente crítica.
Recomendações de materiais:
Aço inoxidável 304/316: comumente usado para fosfatar e desengordurar tanques e tubulações, com boa resistência a ácidos e bases e resistência à corrosão.
Chapas de aço revestidas de plástico (PP, PVC, PE, etc.): adequadas para ambientes altamente ácidos, com custos relativamente baixos e forte resistência à corrosão. Liga de titânio ou PRFV: apresentam bom desempenho em ambientes altamente corrosivos e de alta temperatura, mas a um custo mais elevado.
2. Sistema de pulverização (pistolas de pulverização automáticas, cabines de pintura)
A chave para o equipamento de pulverização é atomizar o revestimento, controlar o fluxo e evitar o acúmulo de tinta e os riscos de descarga eletrostática.
Recomendações de materiais:
Liga de alumínio ou aço inoxidável: usado para carcaças de pistolas de pulverização e canais internos, oferecendo boa resistência à corrosão e propriedades leves.
Plásticos de engenharia (p. ex., POM, PTFE): usados para revestir componentes de fluxo para evitar aglomeração e entupimento da tinta. Materiais compósitos antiestáticos: usados nas paredes da cabine de pintura para evitar o acúmulo de eletricidade estática que pode levar a faíscas e explosões.
3. Sistema de transporte (trilhos, sistemas de suspensão, correntes) As linhas de revestimento geralmente usam transportadores de corrente ou transportadores de rolos no solo, que suportam cargas pesadas e operam por longos períodos.
Recomendações de materiais:
Aço de liga ou aço tratado termicamente: usado para rodas dentadas, correntes e esteiras com alta resistência e excelente resistência ao desgaste.
Aço de baixa liga resistente ao desgaste: adequado para áreas com desgaste severo, como pistas de curva ou seções inclinadas.
Controles deslizantes de plástico de engenharia de alta resistência: usados em sistemas de redução de atrito e amortecimento para reduzir ruídos e melhorar a operação suave.
4. Equipamentos de secagem (forno de ar quente, caixas de secagem) A área de secagem requer operação contínua em temperaturas que variam de 150°C a 300°C ou até mais, com altas demandas de estabilidade térmica do metal.
Recomendações de materiais: Aço inoxidável resistente ao calor (por exemplo, 310S):
Pode suportar altas temperaturas sem deformação ou oxidação.
Aço carbono + revestimentos de alta temperatura: adequados para túneis de secagem de média a baixa temperatura, econômicos, mas com vida útil um pouco menor.
Camada de isolamento de fibra refratária: usada para isolamento de paredes internas para reduzir a perda de calor e melhorar a eficiência energética.
5.Sistema de ventilação e exaustão
Usado para controlar o fluxo de ar, evitar a propagação de substâncias tóxicas e nocivas e garantir uma oficina limpa e a segurança dos trabalhadores.
Recomendações de materiais:
Dutos de PVC ou PP: Resistentes à corrosão de gases ácidos e alcalinos, comumente usados para exaustão de névoa ácida e névoa alcalina.
Dutos de aço inoxidável: usados para transportar gases de alta temperatura ou gases que contêm solventes de tinta.
Impulsores de ventilador de fibra de vidro: leves, resistentes à corrosão e adequados para ambientes de revestimento químico.
6. Dispositivos de recuperação e tratamento de gases residuais
Durante os processos de revestimento em pó e à base de solvente, poeira e compostos orgânicos voláteis (COVs) são gerados, exigindo recuperação e purificação.
Recomendações de materiais:
Aço carbono com revestimento em spray + revestimento anticorrosivo: usado em recipientes de recuperação e salas de remoção de pó, com excelente custo-benefício. Carcaças de filtro de aço inoxidável: adequadas para ambientes com altas concentrações de solventes e corrosão orgânica severa.
Caixas de carvão ativado e dispositivos de combustão catalítica: envolvem reações de alta temperatura e exigem metais ou cerâmicas resistentes a altas temperaturas.
IV. Fatores ambientais e de segurança na seleção de materiais
Oficinas de revestimento frequentemente enfrentam os seguintes riscos:
Inflamabilidade e explosão de solventes orgânicos: os materiais devem ter propriedades antiestáticas e antifaíscas, com conexões de aterramento confiáveis.
Riscos de explosão de poeira: evite materiais propensos ao acúmulo de poeira ou ignição, especialmente em espaços fechados.
Controle rigoroso de emissões de COV: a seleção de materiais deve considerar a sustentabilidade ambiental e evitar poluição secundária.
Alta umidade ou gases corrosivos: use materiais antioxidantes, anticorrosivos e resistentes às intempéries para reduzir a frequência de manutenção do equipamento.
Ao projetar, os fabricantes de linhas de produção de revestimentos devem considerar a seleção de materiais, o projeto estrutural, os padrões de segurança e as condições operacionais para evitar substituições frequentes e riscos à segurança.
V. Considerações econômicas e de manutenção na seleção de materiais
Na fabricação de equipamentos de revestimento, nem todas as peças exigem materiais caros e de alto desempenho. Uma configuração racional do gradiente de material é a chave para controlar custos e garantir o desempenho:
Para áreas não críticas, pode-se selecionar aço carbono econômico ou plásticos comuns.
Para áreas altamente corrosivas ou de alta temperatura, devem ser utilizados materiais confiáveis, resistentes à corrosão e a altas temperaturas.
Para peças frequentemente desgastadas, componentes substituíveis resistentes ao desgaste podem ser usados para aumentar a eficiência da manutenção.
Tecnologias de tratamento de superfície (como pulverização, revestimentos anticorrosivos, galvanoplastia, oxidação, etc.) melhoram significativamente o desempenho de materiais comuns e podem substituir algumas matérias-primas caras.
VI. Tendências de desenvolvimento futuro e direções de inovação de materiais
Com o avanço da automação industrial, regulamentações ambientais e fabricação sustentável, a seleção de materiais para equipamentos de revestimento enfrenta novos desafios:
Materiais verdes e ecológicos
Novos metais e não metais com baixa emissão de COV, recicláveis e não tóxicos se tornarão comuns.
Materiais Compósitos de Alto Desempenho
O uso de plásticos reforçados com fibra de vidro, compostos de fibra de carbono e outros proporcionará um aprimoramento sinérgico de leveza, resistência à corrosão e resistência estrutural.
Aplicações de materiais inteligentes
“Materiais inteligentes"com detecção de temperatura, indução elétrica e funções de autorreparação serão gradualmente aplicadas aos equipamentos de revestimento para melhorar os níveis de automação e as capacidades de previsão de falhas.
Tecnologia de Revestimento e Otimização de Engenharia de Superfície
Revestimento a laser, pulverização de plasma e outras tecnologias melhorarão o desempenho da superfície de materiais comuns, reduzindo os custos de material e prolongando a vida útil.
Horário da postagem: 15 de setembro de 2025
