कोटिंग उपकरण के लिए सामग्री का चयन

कोटिंग उपकरण आधुनिक औद्योगिक विनिर्माण प्रणालियों का एक अनिवार्य और महत्वपूर्ण अंग है। ऑटोमोटिव, घरेलू उपकरण, हार्डवेयर, जहाज निर्माण, इंजीनियरिंग मशीनरी, फ़र्नीचर और रेल परिवहन जैसे उद्योगों में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका मुख्य कार्य सुरक्षात्मक, सौंदर्यपरक और कार्यात्मक कोटिंग्स बनाने के लिए वर्कपीस की सतह पर समान रूप से कोटिंग्स लगाना है। कोटिंग प्रक्रिया में जटिल कार्य परिस्थितियों, जिनमें वायु प्रवाह, तरल पदार्थ, पाउडर, रासायनिक अभिक्रियाएँ, उच्च तापमान पर सुखाने और संक्षारक पदार्थ शामिल होते हैं, के कारण, कोटिंग उपकरणों के निर्माण में प्रयुक्त सामग्री विश्वसनीय और अनुकूलनीय होनी चाहिए ताकि दीर्घकालिक स्थिर संचालन, उच्च-गुणवत्ता वाली कोटिंग्स और परिचालन सुरक्षा सुनिश्चित हो सके।

कोटिंग उपकरणों के लिए उचित सामग्री चयन के लिए इंजीनियरों को विभिन्न सामग्रियों की प्रदर्शन विशेषताओं को पूरी तरह से समझना और उपकरण के परिचालन वातावरण, प्रक्रिया आवश्यकताओं और आर्थिक सिद्धांतों के आधार पर व्यापक निर्णय लेना आवश्यक है। कोटिंग उत्पादन लाइन निर्माता कोटिंग उपकरण की कार्यात्मक संरचना के आधार पर सामान्य घटकों के भार और सामग्री आवश्यकताओं का विश्लेषण करेंगे, कोटिंग उपकरणों में विभिन्न सामग्रियों की प्रयोज्यता और उनके फायदे और नुकसान का पता लगाएंगे, और सामग्री चयन के लिए व्यापक रणनीतियों और विकास प्रवृत्तियों का प्रस्ताव देंगे।

I. कोटिंग उपकरण की मूल संरचना और प्रमुख घटक

कोटिंग उपकरण में आमतौर पर एक पूर्व-उपचार प्रणाली, कोटिंग आपूर्ति प्रणाली, छिड़काव उपकरण, कन्वेयर प्रणाली, सुखाने के उपकरण, पुनर्प्राप्ति प्रणाली, वेंटिलेशन और निकास प्रणाली, और नियंत्रण प्रणाली शामिल होती है। इसकी संरचना जटिल होती है और संचालन वातावरण विविध होता है। प्रत्येक प्रणाली अलग-अलग कार्य करती है और इसके लिए अलग-अलग सामग्रियों की आवश्यकता होती है।

पूर्व उपचार प्रणाली में उच्च तापमान, उच्च आर्द्रता और मजबूत संक्षारक रसायन शामिल होते हैं।

छिड़काव प्रणाली में उच्च गति वायु प्रवाह, उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रोस्टैटिक और विद्युत निर्वहन खतरे शामिल हैं।

कन्वेयर सिस्टम को वर्कपीस का भार सहन करना चाहिए और लम्बे समय तक काम करना चाहिए।

सुखाने वाले उपकरणों में उच्च तापमान पर हीटिंग और तापीय विस्तार संबंधी समस्याएं शामिल होती हैं।

वेंटिलेशन प्रणाली के लिए संक्षारण प्रतिरोधी और एंटी-एजिंग पाइप और पंखे की संरचना की आवश्यकता होती है।

अपशिष्ट गैस उपचार और कोटिंग पुनर्प्राप्ति प्रणाली को ज्वलनशील, विस्फोटक या अत्यधिक संक्षारक गैसों और धूल से निपटना होगा।

इसलिए, सामग्री का चयन प्रत्येक कार्यात्मक क्षेत्र की विशिष्ट कार्य स्थितियों के अनुरूप होना चाहिए, न कि एक ही बात सभी पर लागू हो, ऐसा दृष्टिकोण अपनाया जाना चाहिए।

II. कोटिंग उपकरण में सामग्री चयन के मूल सिद्धांत

विभिन्न भागों के लिए सामग्री का चयन करते समय निम्नलिखित बुनियादी सिद्धांतों का पालन किया जाना चाहिए:

1संक्षारण प्रतिरोध को प्राथमिकता दें

चूंकि कोटिंग प्रक्रिया में अक्सर संक्षारक माध्यम जैसे अम्लीय और क्षारीय घोल, कार्बनिक सॉल्वैंट्स, कोटिंग्स और सफाई एजेंट शामिल होते हैं, इसलिए जंग, छिद्रण और संरचनात्मक गिरावट को रोकने के लिए सामग्री में उत्कृष्ट रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध होना चाहिए।

2उच्च तापमान प्रतिरोध या तापीय स्थिरता

उच्च तापमान वाले सुखाने वाले कमरों या सिंटरिंग भट्टियों में काम करने वाले घटकों में उच्च तापमान की ताकत, अच्छा तापीय विस्तार गुणांक मिलान, और तापमान परिवर्तन और तापीय झटकों से निपटने के लिए ताप उम्र बढ़ने के प्रति प्रतिरोध होना चाहिए।

3यांत्रिक शक्ति और कठोरता

संरचनात्मक असर वाले भागों, उठाने वाली प्रणालियों, पटरियों और कन्वेयर में विरूपण के बिना स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त शक्ति और थकान प्रतिरोध होना चाहिए।

4.चिकनी सतह और आसान सफाई

कोटिंग उपकरण कोटिंग्स, धूल और अन्य प्रदूषकों द्वारा संदूषित होने के लिए प्रवण होते हैं, इसलिए रखरखाव को सुविधाजनक बनाने के लिए सामग्रियों में चिकनी सतह, अच्छा आसंजन प्रतिरोध और आसान सफाई गुण होने चाहिए।

5.अच्छी प्रक्रियाशीलता और संयोजन

सामग्रियों को काटना, वेल्ड करना, मोड़ना, ठप्पा लगाना या अन्य यांत्रिक प्रसंस्करण से गुजरना आसान होना चाहिए, जो जटिल उपकरण संरचनाओं के निर्माण और संयोजन के अनुकूल हो।

6.पहनने का प्रतिरोध और दीर्घायु

जो घटक बार-बार काम करते हैं या जिनमें घर्षण संपर्क होता है, उनमें सेवा जीवन बढ़ाने और रखरखाव की आवृत्ति कम करने के लिए अच्छा घिसाव प्रतिरोध होना चाहिए।

7.विद्युत इन्सुलेशन या चालकता आवश्यकताएँ

इलेक्ट्रोस्टैटिक छिड़काव उपकरणों के लिए, सामग्रियों में अच्छे विद्युत इन्सुलेशन गुण होने चाहिए; जबकि ग्राउंडिंग सुरक्षा उपकरणों के लिए अच्छी विद्युत चालकता वाली सामग्रियों की आवश्यकता होती है।

III. कोटिंग उपकरण में प्रमुख घटकों के लिए सामग्री चयन का विश्लेषण

1. पूर्व उपचार प्रणाली (डिग्रीजिंग, जंग हटाना, फॉस्फेटिंग, आदि)

पूर्व-उपचार प्रणाली में अक्सर उच्च तापमान वाले अम्लीय या क्षारीय द्रवों से वर्कपीस सतहों का रासायनिक उपचार आवश्यक होता है। यह वातावरण अत्यधिक संक्षारक होता है, जिससे सामग्री का चयन विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है।

सामग्री अनुशंसाएँ:

स्टेनलेस स्टील 304/316: आमतौर पर टैंकों और पाइपों को फॉस्फेट करने और डीग्रीजिंग करने के लिए उपयोग किया जाता है, इसमें अच्छा एसिड और क्षारीय प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध होता है।

प्लास्टिक लाइन वाली स्टील प्लेटें (पीपी, पीवीसी, पीई, आदि): अत्यधिक अम्लीय वातावरण के लिए उपयुक्त, अपेक्षाकृत कम लागत और मज़बूत संक्षारण प्रतिरोध के साथ। टाइटेनियम मिश्र धातु या एफआरपी: अत्यधिक संक्षारक और उच्च तापमान वाले वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करती है, लेकिन ज़्यादा लागत पर।

2. छिड़काव प्रणाली (स्वचालित स्प्रे गन, स्प्रे बूथ)

छिड़काव उपकरण की कुंजी कोटिंग को परमाणुकृत करना, प्रवाह को नियंत्रित करना, तथा पेंट संचयन और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज जोखिमों को रोकना है।

सामग्री अनुशंसाएँ:

एल्युमीनियम मिश्र धातु या स्टेनलेस स्टील: स्प्रे गन हाउसिंग और आंतरिक चैनलों के लिए उपयोग किया जाता है, जो अच्छा संक्षारण प्रतिरोध और हल्के वजन के गुण प्रदान करता है।

इंजीनियरिंग प्लास्टिक (जैसे, POM, PTFE): पेंट के जमाव और रुकावट को रोकने के लिए प्रवाह घटकों पर लेप लगाने के लिए उपयोग किया जाता है। स्थैतिक-रोधी मिश्रित सामग्री: स्प्रे बूथ की दीवारों पर स्थैतिक जमाव को रोकने के लिए उपयोग किया जाता है जिससे चिंगारी और विस्फोट हो सकते हैं।

3. कन्वेयर सिस्टम (ट्रैक, हैंगिंग सिस्टम, चेन) कोटिंग लाइनें अक्सर चेन कन्वेयर या ग्राउंड रोलर कन्वेयर का उपयोग करती हैं, जो भारी भार सहन करते हैं और विस्तारित अवधि के लिए संचालित होते हैं।

सामग्री अनुशंसाएँ:

मिश्र धातु इस्पात या ताप-उपचारित इस्पात: उच्च शक्ति और उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध के साथ स्प्रोकेट, चेन और ट्रैक के लिए उपयोग किया जाता है।

कम मिश्र धातु वाला घिसाव प्रतिरोधी इस्पात: अत्यधिक घिसाव वाले क्षेत्रों के लिए उपयुक्त, जैसे कि मोड़दार पटरियां या झुके हुए भाग।

उच्च शक्ति इंजीनियरिंग प्लास्टिक स्लाइडर्स: शोर को कम करने और सुचारू संचालन को बढ़ाने के लिए घर्षण में कमी और बफरिंग प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।

4. सुखाने के उपकरण (गर्म हवा भट्ठी, सुखाने बक्से) सुखाने वाले क्षेत्र को 150 डिग्री सेल्सियस-300 डिग्री सेल्सियस या उससे भी अधिक तापमान पर निरंतर संचालन की आवश्यकता होती है, जिसमें धातु थर्मल स्थिरता की उच्च मांग होती है।

सामग्री अनुशंसाएँ: गर्मी प्रतिरोधी स्टेनलेस स्टील (उदाहरण के लिए, 310S):

बिना विरूपण या ऑक्सीकरण के उच्च तापमान का सामना कर सकता है।

कार्बन स्टील + उच्च तापमान कोटिंग्स: मध्यम से निम्न तापमान सुखाने वाली सुरंगों के लिए उपयुक्त, लागत प्रभावी लेकिन थोड़ा कम जीवनकाल के साथ।

दुर्दम्य फाइबर इन्सुलेशन परत: गर्मी के नुकसान को कम करने और ऊर्जा दक्षता में सुधार करने के लिए आंतरिक दीवार इन्सुलेशन के लिए उपयोग किया जाता है।

5.वेंटिलेशन और निकास प्रणाली

इसका उपयोग वायु प्रवाह को नियंत्रित करने, विषाक्त और हानिकारक पदार्थों के प्रसार को रोकने तथा स्वच्छ कार्यशाला और श्रमिक सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है।

सामग्री अनुशंसाएँ:

पीवीसी या पीपी नलिकाएं: एसिड और क्षारीय गैस संक्षारण के लिए प्रतिरोधी, आमतौर पर एसिड धुंध और क्षारीय धुंध निकास के लिए उपयोग की जाती हैं।

स्टेनलेस स्टील नलिकाएं: उच्च तापमान या पेंट विलायक युक्त गैसों के परिवहन के लिए उपयोग किया जाता है।

फाइबरग्लास फैन इम्पेलर्स: हल्के, संक्षारण प्रतिरोधी, और रासायनिक कोटिंग वातावरण के लिए उपयुक्त।

6. पुनर्प्राप्ति और अपशिष्ट गैस उपचार उपकरण

पाउडर कोटिंग और विलायक आधारित कोटिंग प्रक्रियाओं के दौरान, धूल और वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (वीओसी) उत्पन्न होते हैं, जिन्हें पुनः प्राप्त करने और शुद्धिकरण की आवश्यकता होती है।

सामग्री अनुशंसाएँ:

स्प्रे कोटिंग + जंग-रोधी कोटिंग युक्त कार्बन स्टील: रिकवरी बिन और धूल हटाने वाले कमरों के लिए उपयोग किया जाता है, लागत-प्रभावी। स्टेनलेस स्टील फ़िल्टर शेल: उच्च विलायक सांद्रता और गंभीर कार्बनिक जंग वाले वातावरण के लिए उपयुक्त।

सक्रिय कार्बन डिब्बे और उत्प्रेरक दहन उपकरण: इसमें उच्च तापमान प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं और इसके लिए उच्च तापमान प्रतिरोधी धातुओं या सिरेमिक की आवश्यकता होती है।

IV. सामग्री चयन में पर्यावरणीय और सुरक्षा कारक

कोटिंग कार्यशालाओं को अक्सर निम्नलिखित जोखिमों का सामना करना पड़ता है:

कार्बनिक विलायकों की ज्वलनशीलता और विस्फोट: सामग्रियों में एंटी-स्टेटिक और एंटी-स्पार्क गुण होने चाहिए, साथ ही विश्वसनीय ग्राउंडिंग कनेक्शन भी होने चाहिए।

धूल विस्फोट का खतरा: ऐसी सामग्री से बचें जो धूल जमा होने या प्रज्वलित होने की संभावना रखती हो, विशेष रूप से बंद स्थानों में।

सख्त VOC उत्सर्जन नियंत्रण: सामग्री के चयन में पर्यावरणीय स्थिरता को ध्यान में रखा जाना चाहिए और द्वितीयक प्रदूषण से बचना चाहिए।

उच्च आर्द्रता या संक्षारक गैसें: उपकरण रखरखाव की आवृत्ति को कम करने के लिए ऑक्सीकरण-रोधी, संक्षारण-रोधी और मौसम-प्रतिरोधी सामग्रियों का उपयोग करें।

डिजाइन करते समय, कोटिंग उत्पादन लाइन निर्माताओं को बार-बार प्रतिस्थापन और सुरक्षा खतरों से बचने के लिए सामग्री के चयन, संरचनात्मक डिजाइन, सुरक्षा मानकों और परिचालन स्थितियों पर विचार करना चाहिए।

V. सामग्री चयन में आर्थिक और रखरखाव संबंधी विचार

कोटिंग उपकरणों के निर्माण में, सभी पुर्जों के लिए महंगी, उच्च-प्रदर्शन सामग्री की आवश्यकता नहीं होती। एक तर्कसंगत सामग्री प्रवणता विन्यास लागत नियंत्रण और प्रदर्शन सुनिश्चित करने की कुंजी है:

गैर-महत्वपूर्ण क्षेत्रों के लिए, लागत प्रभावी कार्बन स्टील या नियमित प्लास्टिक का चयन किया जा सकता है।

अत्यधिक संक्षारक या उच्च तापमान वाले क्षेत्रों के लिए, विश्वसनीय संक्षारण प्रतिरोधी और उच्च तापमान सामग्री का उपयोग किया जाना चाहिए।

बार-बार घिसने वाले भागों के लिए, रखरखाव दक्षता बढ़ाने के लिए प्रतिस्थापन योग्य घिसाव प्रतिरोधी घटकों का उपयोग किया जा सकता है।

सतह उपचार प्रौद्योगिकियां (जैसे छिड़काव, जंग-रोधी कोटिंग्स, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, ऑक्सीकरण, आदि) सामान्य सामग्रियों के प्रदर्शन में काफी सुधार करती हैं और कुछ महंगी कच्ची सामग्रियों की जगह ले सकती हैं।

VI. भविष्य के विकास के रुझान और भौतिक नवाचार दिशाएँ

औद्योगिक स्वचालन, पर्यावरण नियमों और टिकाऊ विनिर्माण की प्रगति के साथ, कोटिंग उपकरणों के लिए सामग्री का चयन नई चुनौतियों का सामना कर रहा है:

हरित और पर्यावरण के अनुकूल सामग्री

नई कम-वीओसी उत्सर्जन वाली, पुनर्चक्रण योग्य, तथा गैर-विषाक्त धातुएं और अधातुएं मुख्यधारा बन जाएंगी।

उच्च-प्रदर्शन मिश्रित सामग्री

फाइबरग्लास-प्रबलित प्लास्टिक, कार्बन फाइबर कंपोजिट और अन्य के उपयोग से हल्केपन, संक्षारण प्रतिरोध और संरचनात्मक मजबूती में सहक्रियात्मक वृद्धि प्राप्त होगी।

स्मार्ट सामग्री अनुप्रयोग

“स्मार्ट सामग्री”तापमान संवेदन, विद्युत प्रेरण और स्व-मरम्मत कार्यों के साथ स्वचालन स्तर और दोष भविष्यवाणी क्षमताओं में सुधार करने के लिए धीरे-धीरे कोटिंग उपकरणों पर लागू किया जाएगा।

कोटिंग प्रौद्योगिकी और सतह इंजीनियरिंग अनुकूलन

लेजर क्लैडिंग, प्लाज्मा स्प्रेइंग और अन्य प्रौद्योगिकियां साधारण सामग्रियों के सतही प्रदर्शन को बढ़ाएंगी, जिससे सामग्री की लागत कम होगी और सेवा जीवन में वृद्धि होगी।