การเคลือบพลาสติกบนผิวโลหะร้อนในฟลูอิไดซ์เบด

Abstract

การเคลือบผิวโลหะด้วยพลาสติกนั้น แต่เดิมสารที่จะนำมาใช้เคลือบจะถูกทำให้อยู่ในรูปของเหลวมีส่วนผสมของเนื้อวัสดุและตัวทำละลาย สำหรับตัวทำละลายจะก่อปัญหาต่อสภาวะแวดล้อม มีขั้นตอนการทำที่ยุ่งยากทั้งยังเสียค่าใช้จ่ายสูง จึงได้ลองพยายามนำเทคนิคฟลูอิไดเซชันมาประยุกต์กับการเคลือบผิวโลหะ โดยสารที่ใช้เคลือบเป็นของแข็ง 100% กรรมวิธีของการเคลือบจะต้องทำวัตถุให้ร้อนถึงอุณหภูมิที่สูงกว่าจุดหลอมละลายของพลาสติกก่อน แล้วจึงนำไปจุ่มในเบดที่เป็นอนุภาคของพลาสติกที่อยู่ในสภาวะฟลูอิไดเชชัน อนุภาคจะกระทบกับผิวของโลหะและหลอมละลายเกาะเป็นแผ่นฟิล์มบางๆ ที่ผิวของโลหะ งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการเคลือบผิวโลหะโดยวิธีฟลูอิไดเซซันโดยใช้เหล็กปลอดสนิมมีรูปทรง 3 แบบ ได้แก่ ทรงกลม ทรงกระบอก และทรงสี่เหลี่ยม สารเคลือบที่ใช้เคลือบเป็นโพลีเอทิลีนความหนาแน่ต่ำ (LDPE) หอทดลองสร้างด้วยพลาสติกใสรูปทรงกระบอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 ซม. สูง 40 ซม. จากการทดลองพบว่าสามารถทำการเคลือบผิววัตถุได้ดีทั้ง 3 แบบ สภาวะที่ทำให้ได้ฟิลม์ที่เคลือบได้มีผิวเรียบสม่ำเสมอและเป็นมันวาว คือ ที่อุณหภูมิเริ่มต้นวัตถุ 180 °ซ ความเร็วอากาศ 5.0 ซม./วินาที เวลาที่ใช้เคลือบ 6-30 วินาที จากการศึกษาถึงปัจจัยที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความหนาของการเคลือบ ได้ศึกษาตัวแปรต่างๆ ดังนี้ อุณหภูมิเริ่มต้น 180-200 °ซ อุณหภูมิเบด 30-50 °ซ ความเร็วอากาศ 5.0-7.5 ซม./วินาที เวลาที่ใช้เคลือบ 6-30 วินาที จากการวิเคราะห์ผลการทดลองด้วยเทคนิคการถดถอยเชิงซ้อน ทำให้สามารถสร้างความสัมพันธ์ของตัวแปรต่างๆ ได้สมการทางคณิตศาสตร์ ดังนี้ D[subscript c] = 0.0126 t + 0.0244 v + 0.3555 C[subscript v] [T[subscript v]-T[subscript m]/T[subscript m]-T[subscript b]]